年產(chǎn)12萬大件衛(wèi)生瓷的隧道窯說明書

1、 關(guān)鍵設(shè)備工程設(shè)計訓(xùn)練 課程設(shè)計(論文) 設(shè)計（論文）題目 設(shè)計一條年產(chǎn)12萬大件衛(wèi)生瓷的隧道窯 學(xué)院名稱 材料與化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)名稱 材料科學(xué)與工程（無機非金屬分析） 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號 任課教師 設(shè)計（論文）成績 教務(wù)處 制2015年 1月 20日 目錄課程設(shè)計任務(wù)書2一、 前言3二、設(shè)計任務(wù)及原始資料4三、燒成制度的確定5四、窯體主要尺寸的確定5五、工作系統(tǒng)的確定7六、窯體材料以及厚度的確定8七、燃料燃燒計算9八、加熱帶的熱平衡計算10九、冷卻帶熱平衡計算15十、燒嘴的選用及燃燒室的計算19十一、煙道和管道計算，阻力計算和風(fēng)機選型20十二、小結(jié)25十三、參考文獻(xiàn)252013-2014學(xué)

2、年第1學(xué)期 課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計題目設(shè)計一條年產(chǎn)衛(wèi)生瓷12萬大件的隧道窯 二、課程設(shè)計原始資料1.年產(chǎn)量：12萬大件/年；2.產(chǎn)品規(guī)格：400200200mm,干制品平均質(zhì)量10Kg/件；3.年工作日：340天/年；4.成品率：90%；5.燃料種類：天然氣，熱值 QD=36000KJ/Bm3 6.制品入窯水分：2.0%； 7.燒成曲線： 20970, 9h； 9701280, 4h； 1280， 保溫1h； 128080, 14h； 最高燒成溫度1280，燒成周期28h。三、課程設(shè)計要求1課程設(shè)計嚴(yán)格按照成都理工大學(xué)課程設(shè)計(學(xué)年論文)工作管理辦法進(jìn)行規(guī)范管理；2要求提交窯爐設(shè)計說明書一

3、份，設(shè)計圖一張(隧道窯剖面圖)；3要求計算正確，設(shè)計合理，文圖相符，課程設(shè)計報告3000字(含數(shù)據(jù)表、插圖)；4采用學(xué)校規(guī)定的“成都理工大學(xué)學(xué)生的撰文專用稿紙”，參照學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫格式要求(含數(shù)據(jù)表、插圖)，撰寫或編排打印課程設(shè)計；參照學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(論文)裝訂結(jié)構(gòu)，課程設(shè)計報告、圖紙等一并裝入學(xué)校規(guī)定的“成都理工大學(xué)學(xué)生撰文資料袋”。一、 前言 隨著科技進(jìn)步和全球經(jīng)濟(jì)一體化的形成，對于產(chǎn)品質(zhì)量和科技含量要求比以往更高。對于熱工設(shè)備，主要的還是節(jié)能和加熱質(zhì)量，這就要求有更好的便宜耐火材料，隧道窯作為其主要的熱處理設(shè)備，主要是利用燃?xì)馊紵訜岷途徛鋮s，對材料進(jìn)行處理。隧道窯

4、設(shè)計是利用熱工基礎(chǔ)理論及實踐知識，組織燒成工藝，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗。耐火制品的燒成可分為二大類，一是連續(xù)式窯，主要是隧道窯，具有過程穩(wěn)定，操作連續(xù)，機械化自動化水平高，產(chǎn)量高，質(zhì)量好，燃耗低，勞動條件好，使用壽命長等特點。是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛最現(xiàn)代化的窯爐之一。二是間歇式窯：只要是倒焰窯，其優(yōu)點是構(gòu)造簡單，靈活性大；缺點是產(chǎn)量低，能耗高，不宜實現(xiàn)機械化，勞動強度大等。近年來，在倒窯的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的鎖式窯鐘罩窯半隧道窯等，對上述缺點已有所改善 隧道窯具有生產(chǎn)連續(xù)化，周期短，產(chǎn)量大，質(zhì)量高，、生產(chǎn)連續(xù)化，周期短，產(chǎn)量大，質(zhì)量高。熱利用率高，燃料經(jīng)濟(jì)，燒成時間減短，節(jié)省勞力。質(zhì)量較好，破損

5、率也少，窯和窯具都耐久的特點。故是很多陶瓷廠選用的對象。二、設(shè)計任務(wù)及原始資料（一）、課程設(shè)計題目設(shè)計一條年產(chǎn)衛(wèi)生瓷12萬大件的隧道窯 （二）、課程設(shè)計原始資料1.年產(chǎn)量：12萬大件/年； 2.產(chǎn)品規(guī)格：400200200mm,干制品平均質(zhì)量10Kg/件； 3.年工作日：340天/年； 4.成品率：90%； 5.燃料種類：天然氣，熱值 QD=36000KJ/Bm3 6.制品入窯水分：2.0%； 7.燒成曲線：20970, 9h； 9701280, 4h； 1280， 保溫1h； 128080, 14h； 最高燒成溫度1280，燒成周期28h。（三）、課程設(shè)計要求1課程設(shè)計嚴(yán)格按照成都理工大學(xué)課

6、程設(shè)計(學(xué)年論文)工作管理辦法進(jìn)行規(guī)范管理；2要求提交窯爐設(shè)計說明書一份，設(shè)計圖一張(隧道窯剖面圖)；3要求計算正確，設(shè)計合理，文圖相符，課程設(shè)計報告3000字(含數(shù)據(jù)表、插圖)；4采用學(xué)校規(guī)定的“成都理工大學(xué)學(xué)生的撰文專用稿紙”，參照學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫格式要求(含數(shù)據(jù)表、插圖)，撰寫或編排打印課程設(shè)計；參照學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(論文)裝訂結(jié)構(gòu)，課程設(shè)計報告、圖紙等一并裝入學(xué)校規(guī)定的“成都理工大學(xué)學(xué)生撰文資料袋”。三、燒成制度的確定1、燒成曲線： 20970, 9h， 預(yù)熱帶； 9701280, 4h， 燒成帶； 1280， 保溫1h， 保溫帶； 128080, 14h， 冷卻帶；

7、最高燒成溫度1280。燒成周期：28h2、窯型選擇衛(wèi)生瓷是大件產(chǎn)品，采用普通窯車隧道窯。由于考慮到燃料為天然氣，經(jīng)過凈化處理，不會污染制品。若再從窯的結(jié)構(gòu)上加以考慮，避免火焰直接沖劇制品，所以采用明焰露裝的形式(制品不襲匣缽)，既能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又增加了產(chǎn)量，降低了燃料消耗，改善了工人的操作條件，并降低了窯的造價，是合理的。四、窯體主要尺寸的確定1、窯主要尺寸的確定為使裝車方便，并使窯內(nèi)溫度均勻，快速燒成，采用單層裝車的辦法，即窯車上只放一層制品。根據(jù)幾種裝車方法確定：窯車長寬1500870 mm，平均每車裝制品10件車，干制品的平均質(zhì)量為每件10Kg，則每車裝載量為100Kg/車。則窯車的裝

8、載圖為： 870 mm 1500 mm可直接求出窯長： =66.67 m 窯內(nèi)容車數(shù)：n=66.67/1.5=44.45輛 取44輛則窯車有效長度為：451.5=66 m2、窯體各帶長度的確定 根據(jù)燒成曲線：設(shè)進(jìn)車室2 m，出車室2 m，則窯總長為67十2十271 m 窯內(nèi)寬B根據(jù)窯車和制品的尺寸取800 mm。窯內(nèi)側(cè)墻高(窯車裝載面至拱腳)根據(jù)制品最大尺寸(并留有空隙)定為500 mm。拱心角取60，則拱高f0134B0134800107mm軌面至窯車襯磚面高660 mm。為避免火焰直接沖擊制品，窯車上設(shè)300 mm高之通道(由40 mm厚耐火粘土板及耐火粘土磚柱組成)。 側(cè)墻總高為(軌面至

9、拱腳)H500十300十40十6601500 mm 窯內(nèi)容車數(shù)46輛 推車時間： 小時推車數(shù)： 五、工作系統(tǒng)的確定在預(yù)熱帶211號車位設(shè)10對排煙口，每車位一對。煙氣通過各排煙口到窯墻內(nèi)的水平煙道，由5號車位的垂直煙道經(jīng)窯頂金屬管道至排煙機，然后由鐵皮煙囪排至大氣。排煙機及鐵皮煙囪皆設(shè)于預(yù)熱帶窯頂?shù)钠脚_上。 在1號、3號、6號車位有三道氣幕。其中1號車位氣幕為封閉氣幕，窯頂和側(cè)墻皆開孔，氣體噴出方向與窯內(nèi)氣流成90角。3號和6號車位為擾動氣幕，氣體由窯頂噴出，方向與窯內(nèi)氣流成150角。用作氣幕的氣體從冷卻帶的間接冷卻部位抽出。 在燒成帶15號23號車位設(shè)7對燃燒室，不等距分布，兩側(cè)相對排列。

10、助燃空氣不預(yù)熱，由助燃風(fēng)機直接抽車間冷空氣，并采用環(huán)形供風(fēng)方式，使各燒嘴前壓力基本相同。 冷卻帶在2328號車位處，有7 m長的間壁急冷段，由側(cè)墻上的小孔直接吸入車間冷空氣，冷卻氣體流動方向與窯車前進(jìn)方向相同(順流)。從換熱觀點，逆流冷卻效率高，但磚砌體易漏風(fēng)，逆流漏進(jìn)的冷風(fēng)和700左右的產(chǎn)品接觸，易急冷至更低溫度，達(dá)到SiO2晶形轉(zhuǎn)化溫度而使產(chǎn)品開裂。所以要采用順流。該處窯頂自2328號車位有8 m長的二層拱間接冷卻，冷空氣亦由窯頂孔洞處自車間吸入。由間壁、二層拱抽出來的熱空氣經(jīng)窯頂上金屬管道送往預(yù)熱帶作氣幕。（實際上該段應(yīng)采用直接風(fēng)急冷或直接、間接相結(jié)合，將兩層拱抽來的熱氣再噴入窯內(nèi)作急冷

11、，可防止大件產(chǎn)品炸裂。） 自3143號車位設(shè)11對熱風(fēng)抽出口，每車位一對。熱空氣經(jīng)過窯墻內(nèi)的水平熱風(fēng)通道，于33號車位處用金屬管道由熱風(fēng)機抽送干燥。 窯尾44號車位處，由冷卻風(fēng)機自窯頂和側(cè)墻集中鼓入冷卻空氣。車下自1535號車位，每隔3 m設(shè)一個冷卻風(fēng)進(jìn)風(fēng)口，由車下冷卻風(fēng)機分散鼓風(fēng)冷卻，并于5號車位處由排煙機排走。 燒成帶前后，即15號、24號車位處，設(shè)兩對事故處理口。全窯無檢查坑道。 六、窯體材料以及厚度的確定 窯體的材料及厚度如下表所示。材料及厚度確定后可進(jìn)行材料的概算。確定全窯的材料消耗量。窯體的材料及厚度溫度范圍（）長度范圍（m）窯墻材料（m）窯頂材料（m）等粘土磚等粘土磚輕質(zhì)粘土磚紅

12、磚等粘土磚等粘土磚輕質(zhì)粘土磚粒狀高爐渣紅磚鋼筋混凝土（進(jìn)口室）（2）0.2400.0520950016.50.2300.2350.4950.2300.0750.1200.05375095016.521.50.2300.3500.2300.1130.0750.1200.053（事故處理口）（空）（空）（粘）0.1200.2300.2650.345（粘）0.2300.1130.0750.1200.0539501280126021.533.50.3450.4700.3450.2300.1130.0750.1200.053(燒嘴處)0.9300.2300.2300.1130.0750.1200.053

13、1260119033.534.50.2300.3500.3800.2300.1130.0750.1200.053(事故處理口)（空）（空）（粘）0.1200.2300.2650.3450.2300.1150.0750.1200.053119071034.541.5間隙通道壁厚+空隙+壁厚0.04+0.150+0.040.3500.3800.2300.1130.0750.0890.053（空）0559.450.2300.4950.2300.0750.1200.0533308059.45670.2300.5000.2300.0750.1200.053(出車室)（2）0.2

14、400.05七、燃料燃燒計算 1、燃燒所需空氣量 該窯用天然氣，其熱值為：理論空氣量： 實際空氣量: 取空氣過剩系數(shù)=1.29 2、燃燒產(chǎn)生煙氣量 理論煙氣量： 實際煙氣量： 3、燃燒溫度 理論燃燒溫度tth：現(xiàn)設(shè)t=1730 ，查表，在1730 時的煙氣比熱為： 則： =（36000+3.1220+12.2861.320）/（13.2861.64）=1669.7 求得t=1730，所以最初假設(shè)的1730的相對誤差為： 小于5%，所以合理。取高溫系數(shù)：=0.80 則實際溫度為: ，比燒成溫度1280高55.76，認(rèn)為合理。4、用經(jīng)驗數(shù)據(jù)決定燃料消耗量 燃料消耗量的計算，可直接選用經(jīng)驗數(shù)據(jù)(如下

15、表)。表中列出隧道窯焙燒各種陶瓷產(chǎn)品的單位熱耗。將每小時的產(chǎn)量乘以表中數(shù)據(jù)，即為該窯每小時財?shù)臒岷?隧道窯單位產(chǎn)品熱耗 產(chǎn)品名稱單位熱耗產(chǎn)品名稱單位熱耗瓷 器460026000J/kg產(chǎn)品衛(wèi)生陶瓷（明焰有匣缽）420000460000KJ/件產(chǎn)品陶 瓷880017000KJ/kg產(chǎn)品衛(wèi)生陶瓷（明焰無匣缽）50000260000KJ/件產(chǎn)品陶 管1460017600KJ/kg產(chǎn)品衛(wèi)生陶瓷（隔焰）350000370000KJ/件產(chǎn)品粘土質(zhì)耐火磚25004600KJ/kg產(chǎn)品釉面磚（明焰素?zé)?10000140000KJ/m2 硅 磚59007300KJ/kg產(chǎn)品釉面磚（明焰釉燒）920001000

16、00KJ/m2 建筑紅磚12001750KJ/kg產(chǎn)品釉面磚（半隔焰釉燒）8800096000KJ/m2八、加熱帶的熱平衡計算 1、 預(yù)熱帶及燒成帶的熱平衡計算 （1）熱平衡計算基準(zhǔn)及范圍： 在此以1小時作為計算基準(zhǔn)，而以0作為基準(zhǔn)溫度。計算燃燒消耗量時，熱平衡的計算范圍為預(yù)熱帶和燒成帶，不包括冷卻帶。 （2）熱平衡框圖 Qf Qa QaQgQ8Q2Q1Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 其中 Q1制品帶入的顯熱 Q2匣缽或繃板帶入的顯熱 Qf燃燒帶入的化學(xué)熱 Qa助燃空氣帶入的顯熱 Qa漏入空氣帶入的顯熱 Q3產(chǎn)品帶出的顯熱 Q4匣缽或繃板帶出的顯熱 Q5窯墻、窯頂散失之熱 Q6窯車積散之熱 Q7

17、物化反應(yīng)耗熱 Q8其他熱損失 Qg廢氣帶走的顯熱2、熱收入項目： （1）制品帶入顯熱Q用公式計算 每小時入窯干制品： 入窯制品含2%自由水，每小時入窯的濕制品為： 入窯制品的比熱隨各地原料成分及分配方的不同而變化，一般在0.841.26KJ/kg范圍。 現(xiàn)取平均比熱 c=0.92 KJ/kg.aT 入窯制品溫度 t1= 20 則 Q1=G1 c t1=163.270.9220=3004（Kg/h) （2）墊板及支柱帶入顯熱Q2: 此窯制品不裝匣體，亦不用棚板，為避免火焰沖擊制品，窯車上有耐火粘土熱墊板及支柱組成的火焰通道。墊板與支柱窯吸熱，根據(jù)器體積、密度可求得每車質(zhì)量為158.1 Kg 。

18、G2=158.11.6=252.96（Kg/h)C2=0.845KJ/kg.根據(jù)公式可得： Q2=252.960.84520=4275（Kg/h)(3)燃料帶入化學(xué)熱及顯熱Qf QD=36000KJ/Bm; 入窯天然氣溫度，t=20 查手冊，此溫度下的天然氣平均比熱為：Cf=3.12 根據(jù)公式可得; (4) 空氣帶入顯熱Qa; 全部助燃空氣作為一次空氣。燃料所需空氣量為： Va=12.286x Bm /h 助燃空氣溫度 t =20 查手冊，在20 時空氣的平均比熱為： Ca =1.30J/kg.根據(jù)公式可得 Qa=VaCata=12.286x1.3020=319.436x KJ/h(5)從預(yù)熱

19、帶不嚴(yán)密處漏漏入空氣帶入顯熱Qa. 取預(yù)熱帶煙氣中的空氣過剩系數(shù)a=2.5理論空氣量：Bm/Bm; 燒成帶燃料燃燒時的空氣過剩系數(shù)af=1.29 Va=x(2.5-1.29) 9.524=11.52x Bm /h漏入空氣溫度為 ta=20 查手冊，Ca=1.30kJ/kg. 根據(jù)公式可得； Qa=VaCata=11.52x1.3020=299.52x kJ/h（6）氣幕空氣帶入顯熱Qm； 作氣幕用的氣體由冷卻帶時間接冷卻出抽來，其帶入之顯熱由冷卻帶熱平衡計算為；Qm=216000kJ/h3、熱支出項目: (1)產(chǎn)品帶出顯熱Q3 出產(chǎn)品帶出質(zhì)量G3=160kg 出燒成帶產(chǎn)品溫度:t3=1280

20、查手冊，得產(chǎn)品平均比熱；C3=1.20 kJ/kg.根據(jù)公式可得：Q3=1601.201280=245760 kJ/h （2）墊板支柱帶走顯熱Q4 墊板、支柱質(zhì)量：G4=237 kg/h 出燒成帶墊板、支柱溫度，t4=1280 查手冊，次時粘土墊板、支柱的平均比熱為： C4=1.178 kJ/kg根據(jù)公式得：Q4=G4C4t4=2371.1781280=357358 kJ/h （3）煙氣帶走顯熱Qg； 煙氣中包括燃燒生成的煙氣，預(yù)熱帶不嚴(yán)密處漏入之空氣外，尚有用于氣幕的空氣。用于氣幕之空氣體積由冷卻帶計算為； Vm=1552Bm3/h 離窯煙氣體積： Vg=Vg+(ag-1)Vax+Vm 離窯

21、煙氣溫度一般為200300，現(xiàn)取tg=250 查手冊，此時煙氣的平均比熱為：Cg=1.44kJ/m 根據(jù)公式得： Qg=Vg+(ag-1)Vax+VmCgtg=10.524+(2.5-1)9.524x+15521.44250 =8931.6x+558720 kJ/h （4）通過窯墻，窯頂散失的熱Q5 根據(jù)各處材料的不同，并考慮溫度范圍不能太大，將預(yù)熱帶窯墻分為四段計算其向外散熱，一側(cè)散熱： 第一段；20750， 長16.5米， 散熱9020 kJ/h 第二段；750970， 長5.2米， 散熱7300 kJ/h 第三段；9701280， 長9.64米， 散熱15607 kJ/h 第四段；128

22、0 ， 長2.41米， 散熱4659 kJ/h 一側(cè)總散熱： 36586 kJ/h 兩側(cè)總散熱： 365862=73172 kJ/h 窯頂按同樣原則，計算結(jié)果為：120536kJ/h Q5=73172+120536=193708 kJ/h(5)窯車積蓄和散失之熱Q6 取經(jīng)驗數(shù)據(jù)，占熱收入的25%。 （6）物化反應(yīng)耗熱和散熱之熱Q7 不考慮制品所含之結(jié)構(gòu)水 自由水質(zhì)量 Gw=163.27-160=3.27 kJ/h 煙氣離窯溫度 tg=250 制品中A12O3含水量為25%。 根據(jù)公式可得； Q7=Qw+Qr=Gw（2490+1.93tg)+Gr2100A12O3% =3.27(2490+1.9

23、3250)+16021000.25=93720 kJ/h (7)其他熱損失Q8 去經(jīng)驗數(shù)據(jù)，占熱收入的5%. 4、列出熱平衡方程式 熱收入=熱支出 Q1+Q2+Qf+Qa+Q a +Qm=Q3+Q4+ Qg+Q5 +Q6+Q7+Q8 3004+4275+36062.4x+319.436x+299.52x+216000=245760+357358+8931.6x+558720+193708+93720+(3004+4275+36062.4x+319.436x+299.52x+216000) （0.25 +0.05）移項整理得16745.3492x=1236669.7x=73.85,即每小時需要天

24、然氣73.85 Bm 5、列出預(yù)熱帶及燒成帶平衡表如下熱收入熱支出項目KJ/h%項目KJ/h%1.坯體帶入顯熱30040.101.產(chǎn)品帶出顯熱2457608.082.墊板、支柱顯熱42750.142.墊板、支柱顯熱35735811.753.燃料化學(xué)熱，顯熱2758773.691.073.煙氣顯熱1241987.440.834.阻燃空氣顯熱24436.90.814.窯墻、窯頂散熱1937086.375.漏入空氣顯熱22913.30.765.窯車積、散熱756350.724.906.氣幕顯熱2160007.136.物化反應(yīng)熱937203.087.其他熱損失141470.144.98總計302940

25、2.8100.01總計3030354.2499.99九、冷卻帶熱平衡計算冷卻帶熱平衡的計算，其計算方法與預(yù)熱帶，燒成帶熱平衡計算方法相同。先確定熱平衡計算基準(zhǔn)：1h,0；劃計算范圍：冷卻帶；畫冷卻帶熱平衡示意圖；列出熱收入、熱支出的所有項目，然后解熱平衡方程式。在這個熱平衡方程式中也只能有一個未知數(shù)，即冷卻空氣需要量Vx(或可供干燥的熱空氣量)。其他一切項目都應(yīng)已知，或用Vx代替，或事先用分段熱平衡的辦法算出，所以Vx可求。而可供干燥的熱空氣抽出量是由冷卻空氣鼓入量和助燃二次空氣量決定的，亦可求。熱收入的項目為離燒成帶而進(jìn)入冷卻帶時產(chǎn)品帶入顯熱，棚板帶入顯熱，窯車帶入顯熱，冷卻空氣帶入顯熱等。

26、熱支出項目為離窯時產(chǎn)品帶出顯熱，匣缽，棚板帶出顯熱，窯車帶出顯熱，窯墻、窯頂散熱、抽送干燥熱空氣帶走顯熱，作氣幕氣體帶走顯熱，其他熱損失等。計篡公式同預(yù)熱帶、燒成帶。Q3 Q4 Q9Q16Q損Q1Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 其中：Q3產(chǎn)品帶入顯熱Q11.產(chǎn)品帶出顯熱Q4墊板、支柱顯熱Q12.墊板、支柱帶出顯熱Q9窯車帶入顯熱Q13 窯車帶走和向車下散失之熱Q10冷卻帶末端送入空氣帶入顯熱Q14抽送干燥用的空氣帶走顯熱Q15窯墻，頂散熱Q16.抽送氣幕熱空氣帶走顯熱Q損其他熱損失1、熱收入項目：（1）產(chǎn)品帶入顯熱Q3 此項熱量即為預(yù)熱、燒成帶產(chǎn)品帶出顯熱： Q3= 345760 kJ

27、/h(2) 墊板、支柱帶入顯熱Q4 此項熱量即為預(yù)熱、燒成帶墊板、支柱帶出顯熱： Q4=457358 kJ/h(3)窯車帶入顯熱Q9 預(yù)熱帶、燒成帶窯車散失之熱約占窯車積、散熱之5%，而95%之積熱帶進(jìn)冷卻帶。 Q9= 0.95Q6 = 0.95757350.7 =819483.2 KJ/h（4）冷卻帶末端送入空氣帶入顯熱Q10，用公式可計算得：ta=20，此溫度下空氣平均比熱，查手冊為：Ca=1.30KJ/m。 Q10=VaCata=Va1.3 20 =26Va KJ/h2、熱支出項目： (1)產(chǎn)品帶出顯熱Q11 出窯產(chǎn)品質(zhì)量 G11= 135 Kg/h 出窯產(chǎn)品溫度 t11= 80 查手冊

28、，此時產(chǎn)品平均比熱，C11= 0.896 kJ/kg. 根據(jù)公式計算可得： Q11=G11C11t11= 160 0.89680 =11468.8 KJ/h(2)墊板、支柱帶出顯熱，Q12 出窯墊板、支柱質(zhì)量：G12= 237 Kg/h 出窯墊板、支柱溫度：t12= 80 在80時粘板、支柱的比熱為： C12= 0.84 +0.000264t =0.858 KJ/mQ12= G12 C12 t12= 16268 KJ/h(3)窯車帶走和向車下散失之熱Q13此項熱量占窯車帶入顯熱的55%， Q13=0.55Q9=0.55719483.2 = 395715.76 KJ/h(4)抽送干燥用的空氣帶走

29、顯熱Q14, 該窯不用冷卻帶熱空氣作二次空氣，且氣幕所用空氣由冷卻帶間壁抽出，所以，熱空氣抽出量即為冷卻空氣鼓入量Va。 設(shè)抽送干燥器用的空氣溫度為200： 此溫度下的空氣平均比熱為： C14=1.32kJ/Bm Q14=VaC14t14=Va1.32200=264Va kJ/h（5）計算得，冷卻帶窯墻，頂散熱為：Q15=100000 kJ/h(6)抽送氣幕熱空氣帶走顯熱Q16 抽送氣幕熱空氣包括兩側(cè)間壁及二層拱內(nèi)抽出之熱空氣，其所帶之熱由窯墻、窯頂之計算中已知為:Q16=Q+Q= 216000 kJ/h抽送氣幕的熱空氣體積為；Vm=V+ V = 1552 Bm/h(7) 其他熱損失Q損 取經(jīng)

30、驗數(shù)據(jù)，占總熱收入的5% 3 、列熱平衡方程式 熱收入=熱支出，即： 0.95(245760+357358+719483.2+26Va)= 11468.8+16268+395715.76+264Va+100000+216000移項整理得： Va=2672 Bm/h. 即每小時有 2672 標(biāo)準(zhǔn)立方米，200 的熱空氣抽送干燥。 熱收入熱支出項目KJ/h%項目KJ/h%1產(chǎn)品帶入顯熱34576017.651.產(chǎn)品帶出顯熱11468.80.762.墊板、支柱顯熱45735825.672. .墊板、支柱帶出顯熱162681.083.窯車帶入顯熱819483.251.683 窯車帶走和向車下散失之熱3

31、95715.7626.324.冷卻帶末端送入空氣帶入顯熱694724.994抽送干燥用的空氣帶走顯熱70540837.945窯墻，頂散熱1000006.656.抽送氣幕熱空氣帶走顯熱21600014.377其他熱損失389380.645.85總計169207399.98總計1699203.7699.994、 列出冷卻熱平衡表及全窯熱平衡表，方法同預(yù)熱帶、燒成帶，此處從略。 熱平衡采用計算機輔助計算，可節(jié)約時間。并可制成軟件包，便于變更條件時采用。 十、燒嘴的選用及燃燒室的計算 每小時燃料的消耗量求出為： X=73.85Bm/h 該窯共設(shè)7對燒嘴。 每個燒嘴的燃料消耗量為： （1） 選用DW-I

32、 -3型渦流式短焰燒嘴，其生產(chǎn)能力為18 Bm/h，燒嘴前天然氣 壓力800Pa，空氣壓力2000Pa。 與其配合的燒嘴磚厚230 mm。 （2） 燃燒室體積 燃燒室深為: 燃燒室面積： 取燃燒室寬B為四個半磚寬，即4（磚寬+灰縫）=4（0.113+0.003）=0.464m 選用60拱，拱高f=0.1340.464=0.062m，燃燒室的截面積=拱形部分面積+側(cè)墻矩形部分面積：0.147=(0.670.0620.464+0.464H) 燃燒室側(cè)墻高：H=(0.147-2/30.0620.464)0.464 =0.275 m 取H=0.272m，即四磚厚：4（磚厚+灰縫）= 4(0.065+0

33、.003)=0.272 m則燃燒室總高為：0.272+0.062=0.334m 十一、煙道和管道計算，阻力計算和風(fēng)機選型 1、 煙道和管道計算：需要由排煙系統(tǒng)排除的煙氣量，由預(yù)熱帶燒成帶的熱平衡應(yīng)為： Vg=Vg+(ag-1)Vax+Vm =10.524+（2.5-1）9.524 73.85+1552 =3384.22 Bm/h （1）排煙口及水平支煙道尺寸 共有10對排煙口，則每個排煙口的流量為：煙氣在磚砌管道中的流速為125 Bms，流速太大則阻力大，流速太小則管道直徑過大，造成浪費，且占地太多。現(xiàn)取流速w=1.5 Bm/s： 則 排煙口高取三磚厚即0.204m：則寬為，考慮磚型，取一磚長

34、，即0.232 m。排煙口水平深度定為0.46 m。（2）垂直支煙道尺寸由于煙氣由排煙口至垂直支煙道流量不變，流速相同，所以截面面積應(yīng)相等。但考慮磚型，取直道支煙道為:寬長=0.2300.232m2，垂直深度定為0.9 m。（3）水平煙道尺寸水平煙道內(nèi)煙氣流量為排出口處煙氣流量的4倍（由垂直煙道的位置決定），流速不變則截面積應(yīng)為排煙口的4倍，即：40.0313=0.1252取寬為一磚半長，即0.345 m，則高為：0.154/0.345=0.446 m考慮磚型，取高為0.340 m，長定為6.75 m。（4）垂直煙道尺寸若煙氣流速不變，垂直煙道又設(shè)于水平煙道的中部，所以其內(nèi)煙氣流量增加了一倍，

35、因此截面積應(yīng)為水平煙道的兩倍。但從窯的結(jié)構(gòu)強度來考慮，墻內(nèi)通道過大，則窯的結(jié)構(gòu)強度低，由于采用風(fēng)機排煙，流速可以適當(dāng)取大些，所以取垂直煙道截面積等于水平煙道截面積，并考慮磚型為0.3450.348 m，高定為1.5 m，此時垂直煙道內(nèi)流速為3 Bm/s。（5）垂直煙道上接金屬管道，直徑為0.350 m，長定為8 m。2.阻力計算（1）料垛阻力hl根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，每米窯長的料垛阻力為1 Pa。設(shè)“0”壓位在第一對燒嘴，即16號車位處，最末一對排煙口在第2號車位處，每車位長1.5 m。hl=（16-2）1.5 1=21 Pa（2）位壓阻力hg由排煙口至煙囪底，位置升高1.5 m（煙囪與風(fēng)機設(shè)于窯頂?shù)?/p>

36、平臺上），取煙氣溫度為250。 (3)局部阻力hl查表可得煙氣由隧道進(jìn)入排煙口，突然縮小，取1=0.5；90轉(zhuǎn)彎至垂直支煙道，2=2；再90轉(zhuǎn)彎至水平煙道，3=2；在水平煙道中與另三個排煙口（2號、3號、4號排煙口）的煙氣經(jīng)三次90合流，4=32；再與同一水平煙道另一邊的煙氣180合流，5=3；至垂直煙道，然后90轉(zhuǎn)彎，6=2；與另一側(cè)垂直煙道180合流，7=3；再90轉(zhuǎn)彎，8=2；與車下冷卻風(fēng)90合流，9=2；至風(fēng)機（與車下冷卻風(fēng)合流后，流量增加至1730 Bm/h，但管道直徑未變，此時流速為5 Bm/s）。 hl=1 51/2+6 82/2+93/2 =(0.5+2+2+323) 1.5/

37、21.30(273+250)/273+(2+3+2) 3/21.30(273+250)/273+25/21.30(273+250)/273=178 Pa(4)、摩擦阻力hf對非圓形通道應(yīng)求其當(dāng)量直徑d：排煙口直徑和長度： l1=0.45 m垂直支煙道直徑和長度：l2=0.8 m水平煙道直徑和長度：l3=6.75 m垂直煙道直徑和長度：l4=1.5 m金屬管道直徑和長度：d5=0.350 m，l5=8 m摩擦阻力系數(shù)，磚砌管道1=0.05金屬管道2=0.03hf=1（l1/d1+l2/d2+l3/d3）1 /2+1l4/d42 /2+2l5/d53/2 =0.05(0.45/0.217+0.8/

38、0.231+6.75/0.343) 1.51.30(273+250)/273+0.051.5/0.3473/21.30(273+250)/273+0.038/0.355/21.30(273+250)/273=28 Pa（5）、 煙囪阻力h 鐵皮煙囪高15m，取煙氣在煙囪內(nèi)流速：w=6 Bm/s:煙氣在煙囪內(nèi)的平均溫度為200 1)先求煙囪直徑d 由煙囪排出得氣體量=煙氣量+車下風(fēng)量： V=Vg+Vw=3450+1730=5180截面積 所以 d=0.551 m 取 d=0.55 m2)=7.45 Pa由于煙囪較矮，且煙氣在煙囪內(nèi)流速較大，煙囪造成的抽力尚不能克服煙囪本身的摩擦阻力及出口動壓頭損失，因此，煙囪成為阻力作用的設(shè)備。風(fēng)機應(yīng)克服