绪论
? 基本认识
? 对热工设备的要求
? 热工设备的组成部分
? 热工设备的分类
? 热工基本理论与热工设备研究方法
基本认识
? 工厂热工设备, 课
的课程性质,
设备课
专业课
? 关于设备的知识,
一般认识
原理
构造
应用
关于本课程的基本概念和术语
? 热工：关于热的工程技
术
? 热 物 理 过 程 （ 热过
程 ）,
过程,
原料 → 各种方式的处理
→ 产品
热物理过程 （ 热过程 ）,
原料 → 高温条件处理 →
产品
? 热工过程的两个基本问
题：热的产生；
热的传递 （ 热交换 ）
? 热工设备：热的产生和
传递需要的空间和装置
? 扩展视野,
能源生产, 分类和应用
冶金生产过程
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对工业热工设备的要求
? 工艺要求
? 经济性要求
生产率
热效率
能耗
设备材料消耗
设备寿命
设备基建费用
设备空间占用
? 环境要求
污染小
环境友好
? 其它要求,
如机械化水平
自动化水平
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热工设备的组成部分
? 设备基础
? 设备钢结构和其它组
成结构
? 测量和控制系统
? 热发生装置
? 热传递空间和装置
? 原料的输入输出系统
? 其它装置
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热工设备的分类
? 按工艺特点分类：如：
熔炼炉, 加热炉；发
电锅炉；供热锅炉
? 按能源种类分类：燃
料炉 （ 煤气, 燃油,
煤 ） ；电炉
? 按工作温度分类：高
温, 中温, 低温
? 按热工操作特点分类：
连续操作；周期操作；
间歇操作
? 按工作制度（传热方
式）分类：辐射式、
对流式、层式
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热工基本理论
与热工设备研究方法
基本理论
? 热过程的热力学
? 燃烧学；电能转换
规律
? 气体流动的规律
(流体力学 ）
? 传热传质的规律
（ 传热传质学 ）
热工设备的研究,
? 理论研究方法
? 试验, 实验研究
方法
? 数值模拟研究方
法
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二、火焰炉内热过程分析
? 1、基本认识
? 2、炉内气体运动及
再循环
? 3,火焰的基本特征
? 4、炉内传热
? 5火焰加热炉
数学模型
基本认识
火焰炉的定义：关键词 设备
其部分内部空间用于火焰和燃烧产
物，部分内部空间用于被加热物料。
火焰炉内的现象,
燃料燃烧
炉气流动 不等温的空间流动
传热传质
总体评价
? 火焰炉内热过程：三种过程的综合，以传热为
中心的物理和物理化学过程（物理过程为主,
流动与燃烧在同一个空间中）
? 热过程分析,
定性分析 揭示物理本质
定量分析 定量数学描述
? 数学观点：流场；温度场；浓度场；热流场；
压力场等
炉内气体运动及再循环
? 运动特征：气体射流运动
气体回流运动
射流 热射流 冷射流
研究方法 冷射流实验；计算流体力学模型
紊流自由射流 → 限制射流 →
半限制射流 → 冷热射流差别
气体再循环的方式
? 内部再循环（自然再循环）
? 外部再循环（结构再循环）
? 钝体再循环