日產7500平米?；u焦爐煤氣輥道窯設計說明

1、 .瓷學院窯爐課程設計說明書題目：日產7500平米?；u焦爐煤氣輥道窯設計 學 號： 3 姓 名： 武偉峰 院 （系）： 材料科學與工程學院 專 業(yè)： 材料化學 指導教師：朱慶霞 健 宮小龍 陸琳 機動二零一三 年 六 月 二十 日目錄1 前言2 設計任務書（由教師給定）3 窯體主要尺寸的確定3.1 窯寬的確定3.2 窯體長度的確定3.3 窯高的確定4 燒成制度的確定（主要指溫度制度）5 工作系統(tǒng)的確定5.1 排煙系統(tǒng)5.2 燃燒系統(tǒng)5.3 冷卻系統(tǒng)5.4 傳動系統(tǒng)5.5 窯體附屬結構5.5.1 事故處理孔5.5.2 測溫測壓孔與觀察孔5.5.3 膨脹縫5.5.4 擋墻5.6 窯體加固鋼架結構

2、形式6 燃料燃燒計算6.1 空氣量6.2 煙氣量6.3 燃燒溫度7 窯體材料與厚度的確定：列表表示全窯所用材料與厚度8 熱平衡計算8.1 預熱帶與燒成帶熱平衡計算8.1.1 熱平衡計算基準與圍8.1.2 熱平衡框圖8.1.3 熱收入項目8.1.4 熱支出項目8.1.5 列出熱平衡方程式8.1.6 列出預熱帶燒成帶熱平衡表8.2 冷卻帶熱平衡：同上9 燒嘴的選用9.1 每個燒嘴所需的燃燒能力9.2 每個燒嘴所需的油（氣）壓9.3 燒嘴的選用10 參考文獻1前言輥道窯是生產建筑瓷的現(xiàn)代化窯爐，我國早在兩千多年前的戰(zhàn)國時代就創(chuàng)造了饅頭窯和龍窯，燒制出優(yōu)質瓷。隨著社會的發(fā)展，后來引進了不少現(xiàn)代化操作，

3、有了以窯車做窯運輸制品的輥道窯。近年來又自國外引進了多條輥道窯，我們國家自己也仿制、設計建造了不少輥道窯。饅頭窯、龍窯改進為隧道窯，是把制品碼砌在窯車上，推進建造出輸送窯制品，因為窯車的推動，必然使車上下的冷空氣通過砂封漏入隧道，使隧道的制品上下溫度大，氣流分層，溫度不均勻，大大延緩了燒成時間。現(xiàn)在輥道窯用連續(xù)多排輥子代替窯車輸送制品，取消了窯車，取消了窯砂封，避免了車下窯冷空氣漏入隧道，是要同一截面上下溫度均勻，大大縮短燒成時間，為優(yōu)質高產低耗創(chuàng)造了條件。使用焦爐煤氣，發(fā)熱值高、燃燒速度快，棍子所設計的輥道窯總長150米，寬3米，燒成溫度是1250攝氏度，燃料采用焦爐煤氣。為了更好的掌握輥道

4、窯的結構和窯爐設計的程序，我對老師給定的設計任務進行了為期三周的設計計算，并繪制窯體視圖運輸可減少窯裝卸制品，和窯外工序連在一起，操作方便，能達到大規(guī)模生產。輥道窯還可以用來焙燒瓷餐具等扁平制品和集成電路的氧化鋁基片等。我2設計任務書設計任務：日產7500平米?；u焦爐煤氣輥道窯設計 給定資料（一）?；u1坯料組成（%）：SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3K2ONa2OI.L68.3516.272.302.650.852.202.154.852產品規(guī)格：800×800×10mm，單重5公斤/塊；3入窯水分：1%4產品合格率：95%5燒成周期：60分鐘（全氧化氣氛）6最

5、高燒成溫度：1250（溫度曲線自定）1. 燃料：焦爐煤氣焦爐煤氣COH2CH4CmHnH2SCO2N2O2Qnet(MJ/Nm3)6.857.022.32.90.22.37.70.817.523窯主要尺寸的確定考慮到初次設計輥道窯，因此，設計時參考現(xiàn)在國外先進輥道窯意大利的SACMI窯爐。該窯設計合理，利用余熱干燥生坯，熱效率高，溫度控制準確、穩(wěn)定，傳動用齒輪傳動，摩擦式聯(lián)接輥筒，傳動平衡、穩(wěn)定，無級調速，控制靈活。設計認為，通過仿制吸收其先進技術，有助于加深對窯的認識，能更好的管理窯爐。所以，窯爐選擇為FMS2400型煤氣輥道窯。 3.1 窯寬的確定 確定寬時，要考慮棍子長度、窯墻厚度與水平

6、方向溫度的均勻性等因素。根據(jù)產量，所用的燃料，窯傳熱等因素，粗略確定寬的尺寸，設計為B米，成品的尺寸為800*800*10mm，制品收縮率為10%， 坯體尺寸=產品尺寸/(1-燒成收縮)=800/（1-10%）=888.9mm 兩側坯體與窯墻之間的距離取150mm，設B=2.2m，根據(jù)所定寬B，計算寬度方向坯體排列的塊數(shù)為（2200-150*2）/888.9=2.137確定并排3塊，則窯寬B=888.9*3+150*2=2966.7，取3000mm3.2窯體長度的確定計算裝窯密度=每排排數(shù)×每排片數(shù)×每片磚面積=（1000÷869）×3×(0.

7、8*0.8)=2.20(m2/每米窯長）窯容量=(日生產量×燒成周期）÷（24×產品合格率）=（7500×60/60）÷（24×95%）=328（m2/窯）有效窯長=窯容量/裝窯密度=328/2.20=149m三帶長度與比例：輥道窯一步采用裝配式，設計每節(jié)長度為2200mm，節(jié)間連接長度為8mm，每節(jié)總長度為2208mm。窯的節(jié)數(shù)=149/2.208=67.48節(jié) 故取68節(jié) 所以窯爐總長=2.208*68=150.144米劃分三帶長度如下：窯前段；（40-200）；窯前段占總長的10.4%，取68*0.104=7.072節(jié)，長度=2

8、.208×7=15.456m預熱帶（200-1000）：預熱帶占全窯總長的33%，取68*0.33=22.4節(jié)，長度=2.208×22=48.576m；燒成帶（1000-1250）：燒成帶占全窯總長的19%，取68*0.19=12.92節(jié)，長度=2.208×13=28.704m；冷卻帶（1250-80）：冷卻帶占全窯總長的37.6%，取68*37.6%=25.5節(jié)，長度=2.208×26=57.408m；3.3 窯高的確定 輥道窯的高被輥子分隔成輥上高和輥下高兩部分。高式制品在窯傳熱和燒成的空間，高必須合理，既然有利于產品換熱滿足煙氣有足夠的流動空間，又

9、必須滿足一定的燒成空間和冷卻空間，所以，高的確定有一定的原則，為了有利于熱量的傳遞，三帶的高不應一樣，燒成帶和急冷帶由于溫度比較高，為了保證有足夠的燒成空間和冷卻時間，所以高可較其他兩帶稍高一些。 取高如下：窯前帶、預熱帶燒成帶冷卻帶輥上高（mm）290360290輥下高（mm）390460390高（mm）6808206804燒成制度的確定1溫度制度燒成周期：60min最高燒成溫度：1250各帶劃分：各段溫度劃分與運名稱溫度段時間（min)升溫速率（/min)節(jié)數(shù)窯前段40-200626.67預熱帶200-10001844.422燒成帶1000-1250102514急冷帶1250-700）86

10、2.57緩冷帶700300944.48快冷帶300-80924.510總計60行時間與其升（降）溫速率如表1所示。 根據(jù)燒成曲線中溫度的劃分，各段長度：5工作系統(tǒng)的確定 輥道窯的工作系統(tǒng)包括排煙系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等，下面是各系統(tǒng)的初步安排。5.1排煙系統(tǒng) 明焰輥道窯可分別從窯頂和窯底設排煙口。本設計采用集中排煙法排煙，在第一節(jié)窯頂、窯底分別設置三對排煙口進行排煙。在各煙口分別用圓管引出，匯總到窯頂、窯底的排煙支管中，最后連接到總管進行集中排煙。在第二、三節(jié)窯頂設置放排煙風機的平臺，并在布置排煙風機，并有一臺備用。5.2燃燒系統(tǒng) 因所涉與的為明焰輥道窯，且使用焦爐煤氣作燃料，所以采用全部噴

11、入窯道燃燒的方式，僅通過燒嘴磚的燃燒道中部分燃燒，而不另設燃燒室，并在棍子上下各設一層燒嘴，同一層燒嘴兩側交錯布置，同一側燒嘴上下交錯布置。5.2.1燒嘴的設置 本設計在預熱帶后部即燒成帶前就開始設置燒嘴，有利于快速升溫和溫度調節(jié)，縮短燒成周期，打到快燒的目的。考慮到在低溫段設置燒嘴不已太多。因此，只在1322節(jié)每節(jié)的輥上下設置一對燒嘴，在2340節(jié)每節(jié)的輥上下設置3對燒嘴，輥上下燒嘴技術對側燒嘴均互相錯開排列。并在輥上下方每個燃燒器對側窯墻分別設置一個火焰觀察孔，但如遇到事故處理孔，則取消觀察孔。5.2.2煤氣輸送裝置 煤氣由升壓風機升壓，通過管道、閥門、總管煤氣處理系統(tǒng)，送至各節(jié)燒嘴，助燃

12、空氣由風機通過管道、閥門送至燒嘴。 總煤氣處理系統(tǒng)：汽水分離器過濾器調壓器。 分管自動控制系統(tǒng)：分管總閥執(zhí)行器碟閥燒嘴 分管手動控制系統(tǒng)：碟閥壓力表燒嘴5.3冷卻系統(tǒng) 制品在冷卻帶有晶體成長，轉化的過程，并且冷卻出窯式整個燒成過程最后一個環(huán)節(jié)。從熱交換的角度來看，冷卻帶實質上式一個余熱回收設備，它利用制品在冷卻過程中所放出的熱量來加熱空氣，余熱風可供干燥或作助燃風用，達到節(jié)能目的。5.3.1急冷通風系統(tǒng) 從燒成最高溫度至700以前，制品中由于液相的存在而具有塑性，此時可以進行急冷，最好的辦法是直接吹風冷卻。輥道窯急冷段應用最廣的直接風冷是在輥上下設置橫搖斷面的冷風噴管。每根噴管上均勻地開有圓形

13、或狹縫式出風口，對著制品上下均勻地噴冷風，達到急冷效果。由于急冷段溫度高，橫穿入藥的冷風管須用耐熱鋼制成，管徑為4060mm。 本設計業(yè)采用此種結構，在41節(jié)進行急冷，每節(jié)輥上下分布40根¢80急冷風管，風管采用交錯排列布置。5.3.2緩冷通風系統(tǒng) 制品冷卻到700400圍時，式產生冷裂的危險區(qū)，應嚴格控制該冷卻降溫速率。為達到緩冷目的，一般采用熱風冷卻制品的辦法。大多數(shù)輥道窯在該段設有36處抽熱風口，使從急冷段與窯尾快冷段過來的熱風經(jīng)制品，讓制品慢速均勻地冷卻。 本設計采用抽熱風的方法，抽走來至冷卻帶和快冷帶的熱風，這樣可緩和降溫速率，達到抽走急熱段的熱風。在第51節(jié)設有一個工作平

14、臺，上面布有兩臺風機，一臺為正在運行的風機，一臺為備用風機。在5159節(jié)設置抽熱風口，抽熱風口只限于窯頂、窯底每處設置5各小型抽熱風口，在每個小型支管設置一個控制閥，支管經(jīng)匯總與支管連接。間接冷卻不設風機抽熱，直接與風管連接，利用抽熱風管管的抽力將冷卻管另一端的冷空氣吸入，冷卻管壁，達到間接降低窯溫度。5.3.3快冷通風系統(tǒng) 制品冷卻到400以后可以進行快速冷卻。介由于制品溫度較低，使傳熱動力溫差小，即使允許快冷也不易達到。因此段冷卻也很重要，如達不到快冷目的的出窯產品溫度大于80時，制品即使在窯沒有開裂，也會因出窯溫度過高二出窯炸裂，故要加強該段的吹風冷卻。一般都采用冷風管進行快冷。其冷卻效

15、果好，并便于該溫度的調節(jié)。快冷段共有27根80mm的冷風管，直接鼓冷風進行冷卻制品。5.4傳動系統(tǒng)5.4.1棍子材質的選擇 輥道窯對棍子材質要求十分嚴格，它要求制輥材料熱膨脹系數(shù)小而均勻，高溫抗氧化性能好，荷重軟化溫度高，入編性好，熱穩(wěn)定性和高溫耐久性好，硬度大，抗污能力強。 常用輥子有金屬輥和瓷輥兩種。為節(jié)約費用，不同的溫度區(qū)段一般選用不同材質的輥子。本設計在低溫段（37250）選用的無縫鋼管輥子;在中溫段（250600和40080）選用的耐熱不銹鋼管; 在高溫段（6001250和1250700）選用的莫來石剛玉質瓷輥棒；在（700400）選用的莫來石輥棒。5.4.2滾子直徑與長度的確定 棍

16、子的直徑大，則強度大；但直徑過大，會影響窯的輻射換算和對流換熱。因本設計采用托輥摩擦式聯(lián)接，輥子的直徑窯大些，故選用直徑為40mm的輥棒，而長度則按40mm輥子規(guī)格，取為3000mm。在低溫段（37250）選用40*3000的無縫鋼管輥子；在中溫段（250600和40080）選用40*3000的耐熱不銹鋼管；在高溫段（6001200和1200700）選用40*3000的莫來石剛玉質瓷輥棒；在（700400）選用的莫來石輥棒。5.4.3輥距的確定 為了保證無論如何制品在轉動過程中都有3根輥，所以應取為產品長度的1/4以下，即輥距不大于800*1/4=200mm，應考慮每節(jié)窯長為2400mm，為使

17、每節(jié)窯能充分利用，在考慮到輥距如果對輥子的強度要求太高，因此，最終確定輥距為：60mm，每節(jié)窯為2400/60=40根。5.4.4傳動系統(tǒng)的選擇 輥道窯的傳動系統(tǒng)有電動機、減速設備和傳動機構所組成?？紤]到產品的質量問題，決定采用齒輪傳動。 為避免停電對正常運行的輥道窯造成危害，輥道窯一般都設有滯后裝置，通常是設一臺以電瓶為動力的直流電機。停電時，立即驅動直流電機，式棍子停電后仍持續(xù)運行一段時間，避免被壓彎或壓斷，以便在這段時間，起動備用電源。 本設計選用多電機分段傳動分段帶動的傳動方案。將窯分成10段，每段有一臺電機托動，采用變頻調速。所有電機可同時進行，每臺亦可單獨運行，當處理打摞等事故時，

18、可關掉一臺或幾臺電機，其余電機仍可以按一定時間（一般為幾秒鐘）簡交替正、反轉，磚坯前后搖擺進行，可保證這些區(qū)段的輥子不彎曲，磚坯亦不會進入下一個區(qū)段。在分段傳動中，參考目前輥道窯最常用鏈傳動、齒輪傳動、螺旋齒輪傳動?？紤]到傳動平穩(wěn)性和產品質量等要求，選用螺旋齒輪傳動。5.4.5傳動過程電機減速器主動鏈輪滾子鏈從動鏈輪傳動軸主動螺旋齒輪從動螺旋齒輪輥棒傳動軸輥子5.4.6傳動過程聯(lián)接方式根據(jù)以上原則，聯(lián)接方式主要采用彈簧夾緊式，從動采用托輪摩擦式。5.5窯體附屬結構5.5.1事故處理孔本設計將事故處理孔設在輥下，且事故處理孔下面與窯底面平齊，以便于清除出落在窯底上的磚坯碎片。為加強窯體密封，應盡

19、量少設置事故處理，而為了便于處理事故，兩側墻事故處理一般采用交錯布置形式，為了能清除窯任何位置上的事故而不造成“死角”，兩相鄰事故孔間距不應大于事故處理孔對角線與對側壁交點連線?？紤]到砌筑應該比求出值稍大一些，故事故處理孔長度為：390mm*120mm。 對于事故處理孔在不處理事故時，要進行密封，部堵塞耐火材料做成的大蓋板，間隙填入瓷棉，最外部的鋼板密封前端仍需一段耐火材料。密封式為了防止氣體外溢，冷風漏氣等引起的熱損失對燒成制度產生影響。5.5.2測溫測壓與觀察孔 測溫孔：在溫度變化明顯的地方設置測溫孔觀察孔：在每個燒嘴的對側窯墻設置80mm的觀察孔，以便與時觀察窯情況。5.5.3膨脹縫為了

20、避免砌體開裂、擠壞，在每節(jié)窯的中部設10mm的膨脹縫，并填瓷棉5.5.4擋墻 由于輥道窯屬中空窯，工作通道空間大，氣流阻力小，難以調節(jié)窯壓力制度與溫度制度。因此，通常在輥道窯工作通道的某些部位，輥下筑擋墻，輥上插入擋板，縮小該外工作通道面積，以增加氣流阻力，便于壓力與溫度制度的調節(jié)。厚度為80mm，高度為200mm。5.6窯體加固鋼架結構形式輥道窯鋼架結構起著加固窯體作用，而鋼架本身又是傳動系統(tǒng)的機身。本設計采用金屬框架裝配式鋼架結構，立柱用2.5t×75×50mm方鋼、上橫梁用2.3t×50×50mm方鋼、下梁用2.5t×100×5

21、0mm方鋼。在一節(jié)窯體鋼架中，每側共有立柱3根，兩頭每個立柱上開有攻M12螺栓節(jié)間聯(lián)接的6個孔。下橫梁每節(jié)共3根，焊在底側梁上，下橫梁上焊有50×50mm的等邊角鋼作底架，以便在其上擱置底板。上下側板可用23mm鋼板沖壓制成，吊頂梁采用50×50×5mm的等邊角鋼。6燃料燃燒計算6.1空氣量當煤氣低熱值大于14650KJ/B m3時，用經(jīng)驗公式理論空氣量: Va0=0.26QD/1000-0.25=0.26*17520/1000-0.25 =4.305(m3空氣/m3煤氣) 取空氣過剩系數(shù)=1.29，則實際空氣需要量： Va=Va0=1.29*4.305=5.55

22、3(m3空氣/m3煤氣)6.2煙氣量煙氣生成量用經(jīng)驗公式，理論煙氣生成量 Vg0=0.272QD/1000+0.25=0.272*17520/1000+0.25=5.015(m3空氣/m3煤氣) 實際煙氣量Vg= Vg0+（-1）Va0=5.015+（1.29-1）*4.305=6.263(m3空氣/m3煤氣) 6.3燃燒溫度 用公式先計算理論燃燒溫度t： t= (QDW + Vacata+cftf)/ VgC現(xiàn)設t=1730，查表，在1250時煙氣比熱為C=1.64KJ/Bm3.在室溫20的空氣比熱為：Ca=1.30 KJ/Bm3.煤氣比熱為；Cf=1.55 KJ/Bm3.代入公式，可求得理

23、論燃燒溫度： t=（17520+5.553*1.30*20+1.55*20）/(6.263*1.64)=1722.79求得的t為1722.79，所以最初假設的1730的相對誤差為： （1730-1722.79）/1722.79*100=0.419小于5%，所設合理。取高溫系數(shù)=0.80。則實際燃燒溫度為0.80*1722.79=1378，比燒成溫度1180高出198，認為合理。7窯體材料與厚度的確定：列表表示全窯所用材料與厚度7.1窯體材料確定原則窯體材料要用耐火材料和隔熱材料。耐火材料必須具有一定的強度和耐火性能以便保證燒到高溫窯體不會出現(xiàn)故障。隔熱材料的積散熱要小，材質要輕，隔熱性能要好，

24、節(jié)約燃料。而且還要考慮到廉價的材料問題，在達到要求之盡量選用廉價材料以減少投資。7.2體材料厚度的確定原則 為了砌筑方便和外形整齊，窯墻厚度變化不要太多。 材料的厚度應為磚長或磚寬的整數(shù)倍；墻高則為磚厚的整數(shù)倍，盡量少砍磚。 厚度應保證強度和耐火度?？傊?，窯體材料與厚度的確定在遵循以上原則的基礎上，還要考慮散熱少，投資少，使用壽命長等因素。122、4168節(jié)名稱材質使用溫度()導熱系數(shù)W(m)厚度（mm）窯頂耐火層輕質高鋁磚13000.66+0.08×10-5t300隔熱層耐火纖維9000.214200窯墻耐火層輕質高鋁磚13000.66+0.08×10-5t150隔熱層硅

25、藻土磚9000.214300窯底耐火層輕質高鋁磚10000.66+0.08×10-5t200隔熱層硅藻土磚9000.2143002340節(jié)名稱材質使用溫度()導熱系數(shù)W(m)厚度（mm）窯頂耐火層輕質高鋁磚13000.66+0.08×10-5t300隔熱層硅藻土磚耐火纖維90011500.40.25100100窯墻耐火層輕質高鋁磚13000.66+0.08×10-5t150隔熱層硅藻土磚耐火纖維90011500.40.25200100窯底耐火層輕質高鋁磚10000.66+0.08×10-5t200隔熱層硅藻土磚耐火纖維90011500.400.25150

26、1508熱平衡計算熱平衡計算包括預熱帶、燒成帶熱平衡和冷卻帶熱平衡計算，預熱帶熱平衡計算的目的在于求出燃料消耗量，冷卻帶熱平衡計算，目的在于計算出冷空氣鼓入量和熱風抽出量。另外，通過熱平衡計算可以看出窯爐的工作系統(tǒng)結構等方面是否合理，哪項消耗最大，能否采取改進措施。8.1預熱帶與燒成帶熱平衡計算8.1.1熱平衡計算基準與圍計算基準：（時間基準：1min；溫度基準：0）8.1.2熱平衡框圖熱平衡示意框圖如下：預熱帶與燒成帶熱平衡示意圖Q1坯體帶入顯熱； Qa 助燃空氣帶入空氣顯熱；Qa漏入空氣帶入顯熱； Qf燃料空氣帶入化學熱與顯熱；Q2產品帶出顯熱； Q3墻、頂、底散熱；Q4物化反應耗熱； Q

27、5其他熱損失；Qg廢氣帶走顯熱8.1.3熱收入項目8.1.3.1坯體帶入顯熱Q1取燒成灼減5%入窯干制品質量G1=7500/（24*95%）*（5/95%）=1731（Kg/h）入窯制品含自由水1%，濕制品質量G2=110.8/（1-1%）=2798（Kg/h）制品入窯第4節(jié)溫度t1=250，入窯制品比熱容c1=0.84+26*10-5*250=0.905KJ/(Kg.)Q1=G1c1t1=2770*0.905*250=626712.5KJ/h8.1.3.2燃料帶入化學熱與顯熱Qf焦爐煤氣低熱值QDW=17520KJ/m3入窯焦爐煤氣溫度tf=20，20時焦爐煤氣比熱容cf=1.32KJ/(m

28、3.)設焦爐煤氣消耗量為xm3/hQf=x（QDW+cftf）=x（17520+1.32*20）=17346.4x（KJ/h）8.1.3.3助燃空氣帶入顯熱Qa助燃空氣溫度ta=20，20時空氣比熱容ca=1.30 KJ/(m3.)助燃空氣實際總量Va，總=Va.x=5.553x（m3/h）Qa= Va，總cata=5.553x*1.3*20=144.38x（KJ/h）8.1.1.4預熱帶漏入空氣帶入顯熱Qa取預熱帶空氣過剩系數(shù)g=2.0，漏入空氣溫度ta=20，ca=1.3漏入空氣總量Va=x（g-a）.Va0=x（2.0-1.29）*4.305=3.06x（KJ/h）Qa=Vacata=3

29、.06x*1.3*20=79.56x（KJ/h）8.1.4熱支出項目8.1.4.1產品帶出顯熱Q2燒成產品質量G3=G1.95%=2770*95%=2631.5（Kg/h）制品出燒成帶（第41節(jié)）溫度t2=1250制品平均比熱容2=0.84+26*10-5*1250=2.465KJ/(Kg.)Q2=G3c2t2=2631.5*2.465*1250=8108309（KJ/h）8.1.4.2窯體散失熱預熱帶（129節(jié)）：該段溫度圍為201000，窯外壁表面平均溫度800，窯壁平均溫度310a窯頂：高鋁磚導熱系數(shù)磚=0.685W/（m.），厚度1=300mm硅藻土磚導熱系數(shù)硅=0.214 W/（m.

30、），厚度2=200mm熱流q=（310-40）/（0.3/0.685+0.2/0.214）=196.7（W/m2）窯頂散熱面積A頂=（1.5+2.12）/2m*2.13m/節(jié)*22節(jié)=84.82m2Q頂=227.28*84.82*3.6=60062.7（KJ/h）b窯墻：高鋁磚平均導熱系數(shù)磚=0.685 W/（m.），厚度1=150mm硅藻土磚導熱系數(shù)硅=0.214 W/（m.），厚度2=300mm熱流q=（310-40）/（0.15/0.685+0.3/0.214）=166.6（W/m2）一側窯墻散熱面積A墻=（0.837+1.613）/2*2.13*22=57.40m2二側窯墻散熱量Q墻=

31、2*166.6*57.40*3.6=68852.4（KJ/h）c窯底：在窯下面與干燥器間裝有100mm厚耐火纖維起保溫作用。高鋁磚導熱系數(shù)磚=0.685W/（m.），厚度1=200mm硅藻磚導熱系數(shù)硅=0.214 W/（m.），厚度2=300mm熱流q=（310-40）/（0.2/0.685+0.3/0.214）=159.4（W/m2）窯頂散熱面積A底=（1.5+2.12）/2*2.13m*22=84.82m2Q底=159.4*84.82*3.6=48673.1（KJ/h）燒成帶（3043節(jié)）：該段溫度圍為10001250，窯外壁表面平均溫度80，窯壁平均溫度890a窯頂：高鋁磚導熱系數(shù)磚=0

32、.731W/（m.），厚度1=300mm硅藻磚導熱系數(shù)硅=0.214 W/（m.），厚度2=100mm耐火纖維導熱系數(shù)纖=0.25 W/（m.），厚度2=100mm熱流q=（890-80）/（0.3/0.731+0.1/0.214+0.1/0.25）=634.0（W/m2）窯頂散熱面積A頂=（1.5+2.12）/2m*2.13m/節(jié)*18節(jié)=69.40m2Q頂=634.0*69.40*3.6=158398.6（KJ/h）b窯墻：高鋁磚平均導熱系數(shù)磚=0.731W/（m.），厚度1=150mm硅藻磚導熱系數(shù)硅=0.214 W/（m.），厚度2=200mm耐火纖維導熱系數(shù)纖=0.25 W/（m.）

33、，厚度2=100mm熱流q=（890-80）/（0.15/0.731+0.2/0.214+0.1/0.25）=526（W/m2）一側窯墻散熱面積A墻=（0.837+1.613）/2*2.13*18=46.97m2二側窯墻散熱量Q墻=2*526*46.97*3.6=177844.8（KJ/h）c窯底：高鋁磚平均導熱系數(shù)磚=0.731W/（m.），厚度1=200mm硅藻磚導熱系數(shù)硅=0.214 W/（m.），厚度2=150mm耐火纖維導熱系數(shù)纖=0.25 W/（m.），厚度2=150mm熱流q=（890-80）/（0.2/0.731+0.15/0.214+0.15/0.25）=514.4（W/m2

34、）窯頂散熱面積A底=（1.5+2.12）/2*2.13m*18=69.40m2Q底=514.4*69.4*3.6=128517.7（KJ/h）窯體總散熱量：Q3=60062.7+68852.4+48673.1+158398.6+177844.8+128517.7=642349.38.1.4.3物化反應耗熱Q4自由水蒸發(fā)吸熱QW自由水質量GW=G2-G3=2798-2631.5=166.5(Kg/h)煙氣離窯溫度tg=400QW=GW（2490+1.93 tg）=166.5*（2490+1.93*400）=54312.3（KJ/h）其余物化反應熱Qt用AL2O3反應熱近似代替反應熱入窯干制品質量

35、G1=2770Kg/h，AL2O3含量=20%Qr= G1*2100*AL2O3%=2770*2100*20%=1163400（KJ/h）故Q4=54312.3+1163400=1217712.3（KJ/h）8.1.4.4煙氣帶走顯熱Qg離窯煙氣總量Vg=Vg0+（g-）.Va0.x=5.015+（2-1）*4.305.x=9.32x(m3/h)煙氣離第23節(jié)窯溫度tg=600，400時煙氣比熱容cg=1.45（KJ/m3.）Qg=Vgcgtg=9.32x*1.45*600=8108.4x（KJ/h）8.1.4.5其他熱損失Q5根據(jù)經(jīng)驗占熱收入的5%Q5=（Q1+Qf+Qa+Qa）*0.05=

36、（626712.5+17346.4x+144.38x+79.56x）*0.05 =31335.625+878.52x8.1.5列出熱平衡方程式Q1+ Qf+Qa+Qa=Q2+Q3+Q4+Qg+Q5626712.5+17346.4x+144.38x+79.56x=3561630+642349.3+1217712.3+8108.4x+31335.625+878.52x解得x=562m3/h8.1.6列出預熱帶燒成帶平衡表 熱收入熱支出項目KJ/h%項目KJ/h%坯體帶入顯熱626712.55.97產品帶出顯熱356163033.91燃料化學熱與顯熱9748676.892.83窯爐散失之熱64234

37、9.36.12助燃空氣顯熱81141.60.77物化反應熱1217712.311.59漏入空氣顯熱44712.70.43煙氣帶走顯熱4556920.843.38其他熱損失525063.95.00總計10501243.6100.0010503676.3100.008.2冷卻帶熱平衡8.2.1熱平衡計算基準與圍計算基準：（時間基準：1min；溫度基準：0）8.2.2熱平衡框圖熱平衡示意框圖如下冷卻帶熱平衡示意圖Q產品帶入顯熱 ； Q6冷卻風帶入顯熱；Q產品帶出顯熱； Q熱風抽出帶走顯熱；Q窯體散熱； Q其它熱損失8.2.3熱收入項目8.2.3.1制品帶入的顯熱Q2 制品帶入的顯熱在上面已經(jīng)算出：Q

38、2=3561630（KJ/h）8.2.3.2冷卻風帶入的顯熱Q6鼓入冷風為自然風,t=20,查表知此時冷風的比熱為: c=1.30kJ/(m)設鼓入風量為Vm/h，則: Q= Vtc=26V8.2.4熱支出項目8.2.4.1產品帶出顯熱Q7出窯時產品的質量為G1=2770 (kg/h),出窯口溫度t=80,查表知此時溫度下制品的平均比熱為c0.84+26×10× t0.84+26×10×800.8608kJ/(kg)則Q=G1tc=2770×80×0.8608=190753.3（kJ/h）8.2.4.2熱風抽出時帶走的顯熱Q8抽風為鼓

39、入風的95%,故抽出熱風量應為0.95Vm/h.取熱風抽出時的溫度為:t=400C,查表知此時的比熱為:c=1.32kJ/(m),則:Q=0.95Vtc=0.95×400×1.32×V=501.6 V8.2.4.3窯體散失熱Q9在急冷帶的窯體散熱(4150節(jié))：此段溫度圍為1250700窯外壁溫度取80,窯壁平均溫度為940a窯墻高鋁磚導熱系數(shù)磚=0.735W/（m.），厚度1=300mm硅藻土磚導熱系數(shù)硅=0.25W/（m.），厚度2=200mm熱流q=（940-80）/（0.3/0.735+0.2/0.25）=711.8（W/m2）窯頂散熱面積A頂=（1.5+

40、2.12）/2m*2.13m/節(jié)*10節(jié)=38.55m2Q頂=711.8*38.55*3.6=98783.6（KJ/h）b窯墻：高鋁磚平均導熱系數(shù)磚=0.735 W/（m.），厚度1=150mm硅藻土磚導熱系數(shù)硅=0.25W/（m.），厚度2=300mm熱流q=（940-80）/（0.15/0.735+0.3/0.25）=612.5（W/m2）一側窯墻散熱面積A墻=（0.837+1.613）/2*2.13*10=26.09m2二側窯墻散熱量Q墻=2*612.5*26.09*3.6=115056.9（KJ/h）c窯底：高鋁磚導熱系數(shù)磚=0.735W/（m.），厚度1=200mm硅藻土磚導熱系數(shù)硅

41、=0.25W/（m.），厚度2=300mm熱流q=（940-80）/（0.2/0.735+0.3/0.25）=584.2（W/m2）窯頂散熱面積A底=（1.5+2.12）/2*2.13m*10=38.55m2Q底=584.2*38.55*3.6=81075.3（KJ/h）在緩冷帶的窯體散熱(5159節(jié))，此段溫度圍為700-400,窯壁平均溫度550,窯外壁溫度為40a窯頂：高鋁磚導熱系數(shù)磚=0.704W/（m.），厚度1=150mm硅藻土磚導熱系數(shù)硅=0.25W/（m.），厚度2=200mm熱流q=（550-40）/（0.15/0.704+0.2/0.25）=503.4（W/m2）窯頂散熱面

42、積A頂=（1.5+2.12）/2m*2.13m/節(jié)*9節(jié)=34.70m2Q頂=503.4*34.70*3.6=62884.7（KJ/h）b窯墻：高鋁磚平均導熱系數(shù)磚=0.704W/（m.），厚度1=150mm硅藻土磚導熱系數(shù)硅=0.25W/（m.），厚度2=300mm熱流q=（550-40）/（0.15/0.704+0.3/0.25）=360.9（W/m2）一側窯墻散熱面積A墻=（0.837+1.613）/2*2.13*9=23.48m2二側窯墻散熱量Q墻=2*360.9*23.48*3.6=61012.3（KJ/h）c窯底：在窯下面與干燥器間裝有100mm厚耐火纖維起保溫作用。高鋁磚導熱系數(shù)磚=0.704W/（m.），厚度1=200mm硅藻土磚導熱系數(shù)硅=0.25W/（m.），厚度2=300mm熱流q=（550