日產(chǎn)5200噸熟料預(yù)分解窯的預(yù)熱器系統(tǒng)設(shè)計書

工程設(shè)計任務(wù)書題目日產(chǎn)5200噸熟料預(yù)分解窯的預(yù)熱器系統(tǒng)設(shè)計一初始條件1原料的化學(xué)分析結(jié)果物料燒失量SIO2AL2O3FE2O3CAOMGOSO3K2ONA2OH2O石灰石42411450630335463055101粘土47967791474595413037123100100鐵粉10037513145301369165410煤灰589825379033291212122燃料煤的元素分析結(jié)果CADHADNADOADSADAADMAD635942011676203122111013各種物料損失均按3計算4其它資料本設(shè)計工廠有自己的礦山，其它條件均符合建廠要求，工廠氣象條件符合設(shè)計要求。大氣壓強（夏季）720MMHG溫度440，相對濕度7080，地下水位2M25M二要求完成的主要任務(wù)（包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1設(shè)計計算說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容配料計算，物料平衡計算和熱量平衡計算、有關(guān)設(shè)備的選型計算或結(jié)構(gòu)尺寸計算、附屬設(shè)備的選型計算、耐火材料選材計算與散熱計算，有關(guān)性能指標(biāo)計算，設(shè)計及附屬設(shè)備一覽表、設(shè)計評述，參考資料。2畫出有關(guān)設(shè)備的工藝布置圖和主要剖面圖（A2圖紙）三設(shè)計要求1要求每個人獨立完成，允許討論，但不能抄襲，鼓勵創(chuàng)新。2說明書要求設(shè)計說明書必須包括有關(guān)計算部分的方法、步驟和結(jié)果。有關(guān)設(shè)備的選型,設(shè)計說明書中應(yīng)說明其選取依據(jù)，有關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)的選取，亦應(yīng)說明其來源。3圖紙的要求圖紙必須按工程圖標(biāo)準(zhǔn)繪制，鼓勵用計算機繪圖。圖紙上必須注明設(shè)備主要尺寸及有關(guān)說明，圖面應(yīng)清潔、整齊。四時間安排20136172013623（第1周）查閱有關(guān)資料，進行有關(guān)設(shè)計計算；20136242013631（第2周）繪制相關(guān)的圖紙；201371201375（第3周）整理提交計算說明書、圖紙以及其它設(shè)計資料，答辯。指導(dǎo)教師簽名2013年6月14日系主任（或責(zé)任教師）簽名2013年6月14日目錄1配料計算111計算煤灰摻入量1111煤的低位發(fā)熱量1112煤灰的摻入量112根據(jù)熟料率值，估算熟料化學(xué)成分213累加試湊過程214配比結(jié)果22燃燒計算33物料與熱量平衡計算431物料平衡5311收入項目53111燃料總消耗量53112生料消耗量53113入窯系統(tǒng)空氣量7312支出項目93121熟料93122出預(yù)熱器廢氣量93123出預(yù)熱器飛灰量1232熱量平衡計算12321收入項目123211燃料燃燒生成熱123212燃料帶入物理熱123213生料帶入物理熱123214入窯回灰?guī)霟崃?33215空氣帶入熱量13322支出項目143221熟料形成熱143222蒸發(fā)生料中水分耗熱量143223廢氣帶走的熱量143224出窯熟料帶走熱量153225出預(yù)熱器飛灰?guī)ё邿崃?53226系統(tǒng)表面散熱損失1533主要熱工技術(shù)參數(shù)1534物料平衡表1635熱量平衡表164懸浮預(yù)熱器的尺寸計算1741旋風(fēng)筒尺寸17411各級旋風(fēng)筒處理的氣體量17412旋風(fēng)筒的直徑和高度18413旋風(fēng)筒進風(fēng)口尺寸1942排氣管（內(nèi)筒）尺寸1943旋風(fēng)筒其他相關(guān)尺寸2044旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)尺寸表205耐火材料選材與散熱計算2151耐火材料的設(shè)計理念2152耐火材料的主要參數(shù)2153材料的厚度計算22531已知參數(shù)22532材料厚度計算225321熱流密度Q的計算225322厚度計算23533散熱量計算246預(yù)熱器尺寸修正257設(shè)計評述與體會268參考資料26日產(chǎn)5200噸熟料預(yù)分解窯的預(yù)熱器系統(tǒng)設(shè)計1配料計算燃料煤的元素分析結(jié)果CADHADNADOADSADAADMAD635942116762031221110111計算煤灰摻入量111煤的低位發(fā)熱量QNETAR339CAR1030HAR109OARSAR25MARKJ/KGQNETAR3390635910300042109007620003125001012506097KJ/KG112煤灰的摻入量100KG熟料中煤灰摻入量可按下式近似計算100,100式中GA熟料中煤灰摻入量，；Q單位熟料熱值，KJ/KG熟料，選3350；QNET,AR煤的熱值，KJ/KG；AAR煤的空氣干燥基灰分含量，；S煤灰沉落率，可選100；P熟料燒成的煤耗，KG/KG熟料；物料燒失量SIO2AL2O3FE2O3CAOMGOSO3K2ONA2OH2O石灰石42411450630335463055101粘土47967791474595413037123100100鐵粉10037513145301369165410煤灰589825379033291212129627250611310R,ANETAQSQAG12根據(jù)熟料率值，估算熟料化學(xué)成分已知KH09，SM26，IM17，975，熟料化學(xué)成分計算如下193526IM1SI28KH3OFEAL2O3IMFE2O3542SIO2SMAL2O3FE2O32239CAOSIO2AL2O3FE2O366513累加試湊過程計算率值897037928165065148235065132SIOFEALCAKH165793232ELSM1632OFAI將驗證得的率值與題意要求目標(biāo)值相比，可以看出各率值的誤差KH09008970003001；SM262588001201；IM177617007601；其誤差值均在要求的范圍之內(nèi)且較小，即配料結(jié)果符合要求。計算步驟質(zhì)量SIO2AL2O3FE2O3CAOMGO其他合計煤灰2961746075102670097003600632960石灰石1193173007520394651740656120569910粘土27183033980160711150099087225976鐵粉160600005008480059002600661650累計熟料成分2237955333116664450817220610049514配比結(jié)果由上表，配置100KG孰料所需干原料如下K718049513G（石灰石267粘土0鐵粉計算干生料配比68015987261石灰石2粘土鐵粉濕基成分W10干基成分濕基成分48106石灰石28粘土34鐵粉物料水分為石灰石101，粘土1，鐵粉41，求得濕物料配比為LS8063042411825004791120013508濕基中的含水量0814800101018440010011300411054單位熟料燒成熱耗Q3350100/1003350KJ/KG孰料單位熟料燒成煤耗P3350/2506097013367KG煙煤/（KG孰料）2燃燒計算粉煤燃燒空氣過剩系數(shù)106110取108理論空氣量VA089CAR267HAR33SAROAR890635926700420330003100762名稱濕基用量濕基配比（）濕石灰石81488063濕粘土18441825濕鐵粉113112總計10105100006540NM3/KG煙煤實際空氣量VAVA065401087063NM3/KG煙煤理論煙氣量V079042812ARRARRARVNSMHC790546281300463596848NM3KG煙煤實際煙氣量VV01VA06848108165407371NM3/KG煙煤煙氣組成510371246594AR2CO303R2VSA561071428/02/418/ARAR2MHO9356802V8275107142/7948/AR2AN3物料與熱量平衡計算窯型預(yù)分解窯基準(zhǔn)1KG熟料；溫度0平衡范圍系統(tǒng)預(yù)熱器分解爐回轉(zhuǎn)窯冷卻機溫度1入預(yù)熱器生料溫度502入回轉(zhuǎn)窯回灰溫度503入窯一次空氣溫度304入窯二次空氣溫度13005環(huán)境溫度306入回轉(zhuǎn)窯和分解爐燃料的溫度都為607入分解爐三次風(fēng)溫度11008氣力提升泵輸送生料空氣溫度509熟料出窯溫度136010廢氣出預(yù)熱器溫度30011飛灰出預(yù)熱器溫度340入窯風(fēng)量比（）一次空氣（K1）二次空氣（K2）窯頭漏風(fēng)K38902燃料比（）回轉(zhuǎn)窯（KY）分解爐（KF）4060出預(yù)熱器飛灰量01KG/KG熟料出預(yù)熱器飛灰燒失量3500各處過?？諝庀禂?shù)窯尾081Y分解爐出口5L預(yù)熱器出口3F其中預(yù)熱器漏風(fēng)量占理論空氣量的比例K4016氣力提升泵喂料帶入空氣量占理論空氣量的比例K5009折合料風(fēng)比為198KG/NM3分解爐及窯尾漏風(fēng)占分解爐用燃料理論空氣量的比例K6005電收塵和增濕塔綜合收塵效率為999系統(tǒng)表面散熱損失500KJ/KG熟料生料水分含量1054窯的產(chǎn)量G5200T/D21667T/H31物料平衡311收入項目3111燃料總消耗量MR（KG/KG熟料）其中熟料/窯頭燃料量KGMKRYR熟料分解爐燃料量F3112生料消耗量，即入預(yù)熱器物料量計算A干生料理論消耗量熟料/3410518210ARKGMLAMMRSGSLMGSL干生料理論消耗量，KG/KG熟料AAR燃料應(yīng)用基灰分含量，燃料灰分摻入量,取100LS生料的燒失量，B出袋收塵飛損及回灰量/019熟料KGMFHF/熟料KFHFYHMYH入窯回灰量，KG/KG熟料MFH出預(yù)熱器飛灰量，KG/KG熟料MFH出收塵器飛灰損失量，KG/KG熟料收塵器，增濕塔綜合收塵效率，C考慮飛損后干生料實際消耗量熟料/3410510835101KGMLMRSFKFHGSLMGS考慮飛損后干料實際消耗量，KG/KG熟料LFH飛灰燒失量，D考慮飛損生料實際消耗量熟料/345061054110KGMWMRSGSMS考慮飛損后生料實際消耗量，KG/KG熟料WS生料中水分含量，E入預(yù)熱器物料量/34506110熟料入預(yù)熱器物料量KGMRYHS3113入窯系統(tǒng)空氣量A燃料燃燒理論空氣量煤）（KGVLK/N65403煤）（KGM/4568291B入窯實際干空氣量熟料）（KGNMKVRRRYLYK/825406013熟料）（KRRYYK/639其中入窯一次空氣量，二次空氣量及漏風(fēng)量分別為熟料）（GNMVKVYKYKYK/0831熟料）（KGNMVKVYKYKYK/9032熟料）（LO31C分解爐從冷卻機抽空氣量出分解爐混合室過?？諝饬渴炝希↘GNMVRRLK/9810540631分解爐燃料燃燒空氣量熟料）/（924360532KGNMKVRRRFL窯尾過剩空氣量熟料）/（209340561833KGNMMKVVRRRYLY分解爐及窯尾漏入的空氣量熟料）/（196206054364KGNMKVRRRFL分解爐從冷卻機抽空氣量熟料）（KGMRRRRKF/495196202834212熟料）（KMVRRKFKF/81722D氣力提升泵喂料帶入空氣量熟料）（KGNMVKRRLSK/5890463熟料）（KRRSSK/7621E漏入空氣量預(yù)熱器漏入空氣量熟料）（KGNMVKRRL/0461535窯尾系統(tǒng)漏入空氣總量熟料）（KGRRLOK/241935全系統(tǒng)漏入空氣總量熟料）（KGNMVRRLOKLOK/29871241503熟料）（KRRLOKLOK/6312支出項目3121熟料1KGSHM3122出預(yù)熱器廢氣量生料中物理水含量熟料）/（0416105435KGMWMRSWS熟料）/（05284163KGNMMVRWSWS生料中化學(xué)水含量熟料）/（07305334505132KGMMOALMRRSGHS熟料）/（0937843KGNMMVRHSHS生料分解放出CO2氣體量153340826422MGOCSCAOSMCO熟料）/（18010350153422KGMLCOMRFKGSSCO熟料）/（092417322KGNMMVRSCOSCOCAOS,MGOS分別為干生料中CAO,MGO的含量，燃料燃燒生成理論煙氣量熟料）/（18956307ART2KGNMCVRRCO熟料）/（1765102864093ARTN2KGNMMNVRRRLK熟料）/（4830108421243R2KGNMMMHVRRARATOH熟料）/（023232KGNMSVRRATSO熟料）/（8506）0481769（3TSOHTN2222KGMMVRRC熟料）/（2359102468KGMMARRADLKT煙氣中過?？諝饬渴炝?（9621540）3（3KGNMVVRRLKFK熟料）（5379MRK其中熟料/（501962KN2KGMVRRK熟料/（93814250822KGMVMRKN熟料/（4120632KGNMVRKKO熟料/（58904241322KGNMVMROKO總廢氣量熟料/（70684102410）83093752516518922222KGNMMMVVRRRRRRRSOOHNCOF3123出預(yù)熱器飛灰量/10熟料（KGMFH32熱量平衡計算321收入項目3211燃料燃燒生成熱熟料/（972506RKGJMQMRANETRR3212燃料帶入物理熱熟料/（24069615KGJMCRRR（060時熟料平均比熱CR1154KJ/KG）3213生料帶入物理熱熟料/（8150750182401687034KGJMMTCMQRRSWSGS（050時，水的平均比熱CW4182KJ/KG，干生料平均比熱CS0878KJ/KG熟料）3214入窯回灰?guī)霟崃渴炝?（1804536KGJTMQYHYH（050時，回灰平均比熱CYH0836KJ/KG）3215空氣帶入熱量A入窯一次空氣帶入熱量熟料/（8302981520111KGJMTCVQRRYKYKY（030時，空氣平均比熱CY1K1298KJ/NM3）B入窯二次空氣帶入熱量熟料/（26437130485901222KGJMTVCQRYKYKYKY（01300時，空氣平均比熱CY2K1403KJ/NM3）C入分解爐二次空氣帶入熱量熟料/（3968151074222KGJMTCVQRKFKFKF（01100時，空氣平均比熱CF2K1377KJ/NM3）D氣力提升泵喂料空氣帶入熱量熟料/256385091KGJMTCVQRSKSK（050時，空氣平均比熱CSK1299KJ/NM3）E系統(tǒng)漏風(fēng)帶入熱量熟料/（53603029817KGJMTCVQRLOKLOK（030時，空氣平均比熱CLOK1298KJ/NM3）總收入熱量熟料/63418755360263898152681410790KGJMMMQQQQQRRRRRRLOKSKFKYHYSRRZS322支出項目3221熟料形成熱熟料/517163472394021560132870127397422KGJMMMMMQSHOFESHSIOSHCAOSHMGOSHOALSH3222蒸發(fā)生料中水分耗熱量熟料/182641092380073KGJMMQMQRRHSWS（50時，水的汽化熱QQH2380KJ/KG）3223廢氣帶走的熱量熟料/2836092530）96510714501483319）76（22222KGJMMMTCVCVCVQRRRRRRRRFSOOOHNOF（0300各氣體平均比熱CCO21921KJ/KGCN21319KJ/KGCH2O1550KJ/KGCO21370KJ/KGCSO21965KJ/KG）3224出窯熟料帶走熱量熟料/0814637KGJTQSHYSH（01300時，熟料平均比熱CSH1058KJ/KG）3225出預(yù)熱器飛灰?guī)ё邿崃?43048951熟料KGJTCMQFHFFH（0340時，飛灰平均比熱CFH0895KJ/KG）3226系統(tǒng)表面散熱損失熟料/50KGJQB支出總熱量熟料/13654128040283609258297KGJMMQQRRRBFHYSFSHZC列出收支熱量平衡方程式ZCSQ熟料/1280求得KGJMR即燒成1KG熟料需要消耗01228KG燃料。33主要熱工技術(shù)參數(shù)熟料單位燒成熱耗RRMM136541286375熟料）/49307128972506,RKGJQMARNETR熟料燒成熱效率5431SRRH窯的發(fā)熱能力/1067210972612808,HKJGQMKQADNEYRYR34物料平衡表單位/熟料收入項目數(shù)量支出項目數(shù)量燃料消耗量012283964440237熟料量12953316338入預(yù)熱器生料量16136345209410062出預(yù)熱器飛灰量012953316338入窯實際干空氣量0346911119954367出預(yù)熱器廢氣量分解爐抽空氣量0714438122306471685生料中物理水量001550880458023924氣力提升泵送空氣量00935736302090346生料中化學(xué)水量002914040860608194窯尾系統(tǒng)漏入空氣量020618126656295157生料分解CO2量079577322350169993燃料燃燒理論煙氣量1134058334923202煙氣中過?？諝饬?31154369200868039合計309753692100合計338602410035熱量平衡表單位KJ/熟料收入項目數(shù)量支出項目數(shù)量燃料燃燒熱30774876722927111熟料形成熱1757553757376316燃料顯熱85026720185745194蒸發(fā)生料水分耗熱10626512271787175生料帶入熱69059761508645578廢氣帶出熱量8172741747208279回灰?guī)霟?180091314226熟料帶出熱量14660831342575入窯一次空氣帶入熱108064002360713飛灰?guī)С鰺崃?0430650547417入窯二次空氣帶入熱5694563124400617系統(tǒng)散熱損失5001068924445入分解爐空氣帶入熱83692991828315911氣力提升泵送風(fēng)帶入熱46978370102626634系統(tǒng)總漏風(fēng)帶入熱62058210135569311合計45776100合計46775991004懸浮預(yù)熱器的尺寸計算41旋風(fēng)筒尺寸411各級旋風(fēng)筒處理的氣體量預(yù)熱器出口廢氣總量VF04718706MR1540NM3/KG熟料喂料帶入空氣量VSK0589MR0072NM3/KG熟料（1）第一級旋風(fēng)筒（300，4500PA）V1V2VSK56945MRVF/2077NM3/KG熟料換算為工作態(tài)077273300273101325959904500136173/孰料單位時間出口風(fēng)量17258/361218M3/S（2）第二級旋風(fēng)筒（500，3500PA）由（1）得V2VF/256945MRVSK07274NM3/KG熟料換算為工作態(tài)072742735002731013259599035001362183/孰料單位時間出口風(fēng)量218258/3615623M3/S（3）第三級旋風(fēng)筒（650，2700PA）V3V256945MR06848NM3/KG熟料換算為工作態(tài)068482736502731013259599027001362453/孰料單位時間出口風(fēng)量245258/3617558M3/S（4）第四級旋風(fēng)筒（780，2100PA）V4V356945MR06422NM3/KG熟料換算為工作態(tài)064222737802731013259599021001362623/孰料單位時間出口風(fēng)量262258/3618777M3/S（5）第五級旋風(fēng)筒（860，1500PA）V5V456945MR05998NM3/KG熟料換算為工作態(tài)059982738602731013259599015001362633/孰料單位時間出口風(fēng)量263258/3618848M3/S旋風(fēng)筒級數(shù)C1C2C3C4C5單位時間出口風(fēng)量（M3/S）121815623175581877718848412旋風(fēng)筒的直徑和高度根據(jù)公式，式中A表觀截面流速（M/S）；可得A4VD旋風(fēng)筒級數(shù)C1C2C3C4C5A（M/S）364146485直徑D（M）6670707169參照國外部分公司的旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)尺寸，進行旋風(fēng)筒高度設(shè)計。設(shè)計時對于第一級旋風(fēng)筒C1，一般H/D2（HH1H2）；對于其他級則選用H/D152。（1）圓柱體的高度第一級旋風(fēng)筒C1，H111D73M；第二三級旋風(fēng)筒,H1075D53M；第四級旋風(fēng)筒，H1075D53M；第五級旋風(fēng)筒，H1075D52M。（2）錐體高度第一級旋風(fēng)筒C1，一般取H2H173M；其他級旋風(fēng)筒,H20912D；第二三級旋風(fēng)筒，取H270M；第四級旋風(fēng)筒，取H271M；第五級旋風(fēng)筒，H269M。（3）錐角根據(jù)，得1691，234669，5667。2EHTANDD式中DE排料口的直徑（M）；統(tǒng)一取DE1M。413旋風(fēng)筒進風(fēng)口尺寸（1）進風(fēng)口的橫截面積根據(jù)，可以算得F1338（M2），F(xiàn)2868（M2），INVFF3975（M2），F(xiàn)41043（M2），F(xiàn)51047（M2）。式中IN旋風(fēng)筒進口風(fēng)速（M/S）；一般取1520M/S；這里取18M/S。（2）旋風(fēng)筒進風(fēng)口高、寬一般取B/A12；旋風(fēng)筒各級尺寸為B125M,A114M；B240M,A222M；B342M,A323M；B443M,A424M；B543M,A524M；42排氣管（內(nèi)筒）尺寸（1）內(nèi)筒外徑D0506D；取D120M；D2D342M；D442M；D541M。（2）內(nèi)筒插入深度最上一級H3/B約為18；中間各級H3可取（06075）B最上一級旋風(fēng)筒C1H318B145M；中間級旋風(fēng)筒C2H306B224M；C3H306B325M；C4H306B426M；最下一級旋風(fēng)筒C5H3025B511M。43旋風(fēng)筒其他相關(guān)尺寸（1）下料管位置及內(nèi)徑聯(lián)接處高度H4/D2C2,C3,C4H484M；C5H482M。內(nèi)徑000019200019211871268715952001000100242077（2）旋風(fēng)筒之間聯(lián)接管道的內(nèi)徑。4VD可得D121M；D2333M；D3353M；D4365M；D5365M；式中V管道內(nèi)氣體的流量（M3/S）；管道內(nèi)氣體的流速（M/S）；一般在1020，取18M/S。（3）旋風(fēng)筒的鋼板厚度M3D021第一級D153MM；D2D390MM；D491MM；D589MM；綜合考慮，可取各級的鋼板厚度為001M。（4）由于本設(shè)計懸浮預(yù)熱器的旋風(fēng)筒進風(fēng)口處理的風(fēng)量較大，故綜合考慮后，選擇180蝸殼式旋風(fēng)筒進風(fēng)口。其尺寸擴張度FACDD/2；偏心度EF/2；偏心圓半徑R1ED/2。其中C在0DD/2內(nèi)。旋風(fēng)筒C1C2C3C4C5擴張度F125136156167178偏心度E063068078084089偏心圓半徑R122841845542843844旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)尺寸表旋風(fēng)筒級數(shù)一級二級三級四級五級筒數(shù)42222旋風(fēng)筒直徑DM3370707169內(nèi)筒外徑DM2042424241內(nèi)筒深度H3M4524252611圓柱體高度H1M7353535352錐體高度H2M7370707169錐角691669669669667進風(fēng)口尺寸M高度B寬度A25144022422343244324排料口直徑DEM1下料管內(nèi)徑D0M077下料管聯(lián)接處高度H4M8482聯(lián)接管道內(nèi)徑DLM21333353365365鋼板厚度（MM）105耐火材料選材與散熱計算51耐火材料的設(shè)計理念預(yù)熱器外層一般為導(dǎo)熱系數(shù)低，強度也較低的保溫材料，如輕質(zhì)粘土磚；內(nèi)層的工作面為有一定強度且能夠較好抵抗堿性物質(zhì)侵蝕的耐火材料；筒體最外層為鋼板，厚度取10MM。3對于一、二級預(yù)熱器，其耐火材料可采用黏土質(zhì)耐堿耐火材料，以降低成本和提高保溫效果；在堿含量達到一定數(shù)量并有可能逐步富集的部位，如三級以下的預(yù)熱器，應(yīng)考慮耐火度為1100以上的耐堿耐火材料。52耐火材料的主要參數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)3456W/MK53材料的厚度計算531已知參數(shù)假設(shè)環(huán)境溫度為T125；預(yù)熱器鋼板內(nèi)外壁溫度為TW2TW185，耐火層外壁溫度T2；耐火層內(nèi)壁溫度T3鋼板厚度取10MM；旋風(fēng)筒外徑D1；保溫層外徑D2；耐火層外徑D3；耐火層內(nèi)外側(cè)溫度差為30C可以得到各級旋風(fēng)筒的耐火材料、保溫材料的選擇以及各種材料的導(dǎo)熱率如下表1粘土磚密度3207KG/M最高使用溫度13001400平均比熱38461J/KGPCT導(dǎo)熱系數(shù)10350WK2輕質(zhì)粘土磚最高使用溫度1150平均比熱308210KJ/GPCT導(dǎo)熱系數(shù)293鋼板旋風(fēng)筒級數(shù)C1C2C3C4C5耐火材料選擇黏土磚黏土磚黏土磚黏土磚黏土磚保溫材料選擇輕質(zhì)粘土磚輕質(zhì)粘土磚輕質(zhì)粘土磚輕質(zhì)粘土磚輕質(zhì)粘土磚耐火材料導(dǎo)熱率K11007311262120621282213222保溫材料導(dǎo)熱率K20121401378014880159301648532材料厚度計算5321熱流密度Q的計算側(cè)壁和錐體熱流密度計算公式為21111W/MLNWIIITTDDK頂蓋熱流密度為2211/WNITQTK式中1外壁面與周圍空間之間的對流輻射綜合換熱系數(shù)，2W/M；其他各參數(shù)含義如前所述對于對流輻射綜合換熱系數(shù)有44111241273273500/WWTTAT對于側(cè)壁和頂蓋的取值分別為256和326，因此可求得側(cè)壁的綜合換熱系數(shù)113176CW/M2頂蓋綜合換熱系數(shù)2151245322厚度計算參考德國洪堡公司旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)尺寸的資料，可以查到鋼板厚度與旋風(fēng)筒內(nèi)徑的比，從而得到各級旋風(fēng)筒的耐火層厚度。利用試湊法，得出各級保溫D/層厚度，利用各層熱流密度相等，即側(cè)壁利用公式123213LNLNWKTKTQDDD頂蓋利用公式1IITQK計算耐火層與保溫層之間的溫度，并進行校核。試湊結(jié)果如下表旋風(fēng)筒級數(shù)C1C2C3C4C5鋼板外壁溫度TW1/8585858585環(huán)境溫度T1/2525252525耐火層內(nèi)側(cè)溫T3/300500650780860旋風(fēng)筒內(nèi)徑D/M66777169/D00110032003200320032鋼板/M001001001001001耐火層/M00726022402240227202208側(cè)壁/M00470068007301040158保溫層頂蓋/M00220042006700950111側(cè)壁/M01296030203070341203888厚度總厚度頂蓋/M01046027603010332203418總直徑/M68592760476147782476776側(cè)壁W/M1755774419464236194898331992089319652632熱流密度頂蓋W/M2932095932095932095932095932095側(cè)壁/239208327846490083626185713569耐火層外壁溫度T2頂蓋/232350312963476486614385704686側(cè)壁/82008312843183908432鋼板溫度頂蓋/84798479847984798479鋼板預(yù)設(shè)溫度/8585858585根據(jù)試湊結(jié)果可知，由設(shè)定的保溫層厚度所算得的耐火層外壁溫度與筒內(nèi)溫度的差值約為30C，所得鋼板溫度約為85C，均與假設(shè)溫度相符，故所得各層材料的厚度符合要求。533散熱量計算由532中的熱流密度公式可以計算出耐火材料和鋼板的散熱量。其中，側(cè)壁及錐體散熱量計算公式為KJ/SQQL頂蓋散熱量計算公式為KJ/SQS由于設(shè)計旋風(fēng)筒為雙列結(jié)構(gòu)，故各級旋風(fēng)筒的散熱量為一列時的兩倍，各級旋風(fēng)預(yù)熱器的散熱量計算結(jié)果如下旋風(fēng)筒級數(shù)C1C2C3C4C5側(cè)壁及錐體散熱高度M14601230123012401210頂蓋散熱面積M234193847384739573737側(cè)壁及錐體散熱量J/S2563430623941010239724952470190723779685頂蓋散熱量J/S31872633585305358530536884743483599一列合計KJ/S13955935側(cè)壁及錐體散熱高度M29202460246024802420頂蓋散熱面積M268397693769379147475側(cè)壁及錐體散熱量J/S5126861347882020479449904940381447559371頂蓋散熱量J/S63745257170609717060973769476967198雙列合計KJ/S27911870每小時由預(yù)熱器設(shè)備散失的熱量約為1005107KJ/H。又系統(tǒng)表面散熱損失QB500KJ/KG熟料，設(shè)計窯的熟料產(chǎn)量為21667T/H；所以每小時系統(tǒng)表面散熱為1083108KJ/H。預(yù)熱器表面散熱所占百分比為；1。005107/1083108/100928可見由預(yù)熱器表面散失的熱量很少，主要散熱是由回轉(zhuǎn)窯、分解爐和冷卻機引起的，同時也說明預(yù)熱器耐火材料種類及磚厚度選擇合理。6預(yù)熱器尺寸修正旋風(fēng)筒級數(shù)一級二級三級四級五級筒數(shù)42222旋風(fēng)筒直徑DM33777169內(nèi)筒外徑DM242424241內(nèi)筒深度H3M4524252611圓柱體高度H1M7353535352錐體高度H2M73777169錐角691669669669667進風(fēng)口尺寸M高度B寬度A25144022422343244324排料口直徑DEM1下料管內(nèi)徑D0M077下料管聯(lián)接處高度H4M8482聯(lián)接管道內(nèi)徑DLM21333353365365耐火層72622422422722208保溫層476873104158側(cè)壁及錐體襯里厚度MM總厚度129630230734