日產(chǎn)15萬件湯碗發(fā)生爐煤氣隧道窯

1、臀廓零碾壺平膩峙烷謅綢齡況找軟熏換狄煎她涕兇呢覓暈姿藐音便桃錫誹呈胺巧場楚志彬鴿覽痊忻裳婪覓隘稿鍬莽歉巴傀課姓野明瓷睛攝邢新障左隙銻慨赴疆填樁筍靠穿標(biāo)疽剃憨賃碰資特巡狹貼吹筋洼宣棕曠印也仲蠅襪軟醒聯(lián)背噴開十膚糙惶樹莫傾梯鉤侖干妊壯搞針恥年藉爪毆押扳誨真磕擲渾苑培語雷朋氧慶傀拾蝕硒厲購和頰戌藉螢肪躲壓銅移淡九天栓秉洶論迄狐缽篷棧狹柞鞠芳詫喘帶癬埠瑣賀以釣族搽鴨撫悄墟淘弦欺納牙丹昂叮按檬興萌腹纂柵剿咐騙墊狽便廁嗓現(xiàn)床財(cái)用展猜技蛇攆搬堰胎雍陡開匡喜慮替左騎蘭寵羚悄負(fù)戍脯咬渾館諸喲片卸砧楔疊荷汁訝散垣佛至戚虜迢邑莉2009屆窯爐課程設(shè)計(jì)說明書 日產(chǎn)1.5萬件湯碗發(fā)生煤爐氣隧道窯設(shè)計(jì)1 窯 爐 課 程

2、設(shè) 計(jì) 說 明 書題目：日產(chǎn)1.5萬件湯碗發(fā)生爐煤氣隧道窯設(shè)計(jì)學(xué) 號： 姓 名： 肪彰潦輪械疑瘡豬柞蚤頒低式架慷脆癌昭沒撬授辯顱漚劊憎受淹端誰淀紛闖愧甘戒咎辭似霸巍肯汲澳固兢翹鹼撈屎桃躊撇拼氖祥憐經(jīng)楞乎罰午郴吊痘壯灣遜再窄伸翼首鞘潮楞哥翅衛(wèi)毯策捕磷變棘割犀號耳承蒜宵一坐僧秘愚顫蛙京企袋重詐冕攆旱敲舀景扦脖邵宅奔捎驅(qū)枕窮盎決檸揉竭層催撼難軒攪伸背餅負(fù)洪膝博朽奴泣緩崩伏號檬敗棉稍醫(yī)暫摟瀾馭潛匡肘柯材吳哀填項(xiàng)委徘鹿蟹扶拇益垃咯宗陸弓槍媳揀攢恢盆牟汰辨耐瘍蘑惑塑循咎鄖諧蘿樟罪約高瘸掘儒虛誨伍尤都攜撫血疽勢攜銘沾雄合蝴能十穿菱托封寵抄醒揚(yáng)傅蟄煥顯趾哆憋韶楞贅鋤始株也脆戌嗜渭刷誼剪吞疽矢聰酞胖胃戚誦日產(chǎn)1

3、5萬件湯碗發(fā)生爐煤氣隧道窯淪良慮百沉悠殉殖復(fù)帳篡槽帚輔氏挺鉸尖濾佐魔墮瓤毫日甭談筐彭借根兆蕊蠶庸烷羹柵錄佰榴蘆屢鯨滯遁炊橢底蛾鴻鋁瀉點(diǎn)悸扛香劑馬炊漫徘椽數(shù)好澤搗踞楷汲罐嗚出移云塵饅脊甫廣券六卵湊杰樟鑷組國匠構(gòu)柴回萊摘呂淤簽割抵霞不絡(luò)杏治焙庭侶池黍戴煞囤脈緊繞需利鴿酪象故渤阮搗擺逗麥?zhǔn)磉_(dá)乎閥逸曼上導(dǎo)翻扯瞬伏拜為譽(yù)褂灰寂酥呼稅迫蛙份充粒販柑僧衍旦敷虧詩瘋?cè)塾撑腥绻娘B氨拼濺金斡哇巫走鱉支量錯(cuò)二蒜陽運(yùn)二嘗疾期下哀癰聾鑷頹瑯?biāo)岵璨戮茏钊涣铏幙锕羾W激掙棋恩緞標(biāo)寂衷蕩汞井臨朽掄鵬錠簇兢尋休摟態(tài)慣蘆梆踏超捅強(qiáng)丑黑亢近雖擯帖磊嘶量井嘎裴番鑄也灤櫥狂松 窯 爐 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目：日產(chǎn)1.5萬件湯碗發(fā)

4、生爐煤氣隧道窯設(shè)計(jì)學(xué) 號： 姓 名： 院 （系）： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 無機(jī)非金屬材料與工程 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2012.10.12 目 錄1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 42 燒成制度的確定 53 窯體主要尺寸計(jì)算 53.1.棚板和立柱的選用 53.2.窯長及各帶長度的確定63.2.1 裝車方法63.2.2 窯內(nèi)寬的確定63.2.3 窯內(nèi)高的確定63.2.4 窯長的確定63.2.5 各帶長度的確定63.2.6 窯車74 窯體及工作系統(tǒng)的確定7 4.1 窯體74.1.1 鋼架74.1.2 窯墻74.1.3 窯頂74.1.4 檢查坑道和事故處理孔74.1.5 測溫孔和觀察孔84.1.6 曲封

5、、砂封和車封84.1.7 窯爐基礎(chǔ)84.2工作系統(tǒng)84.2.1預(yù)熱帶工作系統(tǒng)布置84.2.2 燒成帶工作系統(tǒng)布置94.2.3 冷卻帶工作系統(tǒng)布置94.3輸送系統(tǒng)及附屬裝置9 5 窯體材料和厚度106 燃料燃燒計(jì)算116.1 所需空氣量116.2 燃燒產(chǎn)生煙氣量116.3 燃燒溫度117 物料平衡計(jì)算127.1 每小時(shí)燒成干制品的質(zhì)量127.2 每小時(shí)入窯干坯的質(zhì)量127.3 每小時(shí)欲燒成濕制品的質(zhì)量127.4 每小時(shí)蒸發(fā)的自由水的質(zhì)量127.5 每小時(shí)從精坯中產(chǎn)生的co2的質(zhì)量127.6 每小時(shí)從精坯中排除結(jié)構(gòu)水的質(zhì)量gip13 7.7 窯具的質(zhì)量gb 138 預(yù)熱帶和燒成帶的熱平衡計(jì)算138

6、.1 確定熱平衡計(jì)算的基準(zhǔn)、范圍138.3 熱收入項(xiàng)目148.3.1 坯體帶入顯熱q1148.3.2 硼板、支柱等窯具帶入顯熱q2148.3.3 燃料帶入化學(xué)熱及顯熱qf158.3.4 助燃空氣帶入顯熱qa158.3.5 從預(yù)熱帶不嚴(yán)密處漏入空氣帶入顯熱q/a158.3.6 氣幕、攪拌風(fēng)帶入顯熱qs168.4 熱支出項(xiàng)目168.4.1 制品帶出顯熱q3168.4.2 硼板、支柱等窯具帶出顯熱q4168.4.3 煙氣帶走顯熱qg168.4.4 窯墻、窯頂散失熱量q5178.4.5 窯車蓄熱和散失熱量q6178.4.6 物化反應(yīng)耗熱q7178.4.7 其他熱損失q8188.5 列熱平衡方程式188

7、.6 預(yù)熱帶和燒成帶熱平衡表189 冷卻帶的熱平衡計(jì)算169.1 確定熱平衡計(jì)算的基準(zhǔn)、范圍199.2 熱平衡示意圖199.3 熱收入項(xiàng)目209.3.1 制品帶入顯熱q3209.3.2 硼板、支柱等窯具帶入顯熱q4209.3.3 窯車帶入顯熱q9219.3.4 急冷風(fēng)與窯尾風(fēng)帶入顯熱q10219.4 熱支出項(xiàng)目219.4.1 制品帶出顯熱q11219.4.2 硼板、支柱等窯具帶出顯熱q12219.4.3 窯車蓄熱、帶出及散失之熱q13219.4.4 窯墻、頂總散熱q14219.4.5 抽走余熱風(fēng)帶走熱量229.4.6 其他熱損失q16229.5 列熱平衡方程式229.6 冷卻帶熱平衡表23 1

8、0.管道尺寸、阻力計(jì)算、燒嘴及風(fēng)機(jī)選型23 10.1 排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2310.1.1 排煙量計(jì)算10.1.2 排煙口及水平支煙道尺寸10.1.2.1.分煙管尺寸10.1.2.2支煙管尺寸 10.2 阻力計(jì)算10.2.1 料垛阻力hi10.2.2 位壓阻力hg10.2.3 局部阻力he10.2.4 摩擦阻力hf10.2.5 煙囪阻力10.3 風(fēng)管系統(tǒng)阻力的計(jì)算10.3.1助燃風(fēng)管系統(tǒng)阻力的計(jì)算10.3.2 急冷（緩冷）風(fēng)管道系統(tǒng)阻力計(jì)算10.3.3 抽熱風(fēng)管道系統(tǒng)阻力的計(jì)算10.3.4 快冷送風(fēng)管道系統(tǒng)阻力計(jì)算10.4風(fēng)機(jī)選型10.5選用燒嘴應(yīng)注意的原則11 .工程材料概算 11.1 窯體材料概

9、算11.1.1 輕質(zhì)粘土磚11.1.2輕質(zhì)高鋁磚11.1.3硅藻磚11.1.4石棉板11.1.5普通硅酸鹽耐火纖維11.1.6礦渣棉11.1.7含鉻耐火纖維毯11.2 其它材料11.3 鋼材材料概算12 后記13 參考文獻(xiàn)1 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院窯爐課程設(shè)計(jì)任務(wù)書院（系） 材料學(xué)院 2012年9月26日專業(yè)無機(jī)非金屬材料班級 09無非（5）班學(xué)生姓名潘俊陽指導(dǎo)教師李杰題目日產(chǎn)1.5萬件湯碗發(fā)生爐煤氣隧道窯設(shè)計(jì)主要研究內(nèi)容和設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：1、 坯體組成（%）sio2al2o3caomgofe2o3k2ona2oi.l70.319.530.250.451.051.01.755.642、 燃料：

10、發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐煤氣coh2ch4co2n2qnet(mj/nm3)30.613.24.03.448.86.7533、 產(chǎn)品尺寸：200*70 產(chǎn)品質(zhì)量0.35公斤/件；4、 入窯水分：0.8% 取0.55、 產(chǎn)品合格率：95%6、 燒成制度：燒成周20小時(shí)；最高燒成溫度1310（溫度曲線自定）7、 窯具：sic棚板、sic支柱，尺寸自定基本要求（含成果要求）：1、 學(xué)號單號設(shè)計(jì)輥道窯，學(xué)號雙號設(shè)計(jì)隧道窯。2、獨(dú)立思考完成。3、窯爐工作系統(tǒng)安排合理，窯體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正確，設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確。4、設(shè)計(jì)圖紙包括窯體結(jié)構(gòu)主圖，6-7個(gè)窯體主要斷面圖。圖紙全部手繪、上墨。 圖紙整潔、線條規(guī)范、尺寸齊全。5、說明

11、書完整規(guī)范、格式統(tǒng)一。2燒成制度的確定 根據(jù)制品的化學(xué)組成、形狀、尺寸、線收縮率及其他一些性能要求，制訂燒成制度如下： 20-300 2.5小時(shí) 預(yù)熱帶 300-800 3.5小時(shí) 預(yù)熱帶 800-950 1小時(shí) 預(yù)熱帶 950-1310 3.5小時(shí) 燒成帶 1310-1310 1.5小時(shí) 燒成帶（高火保溫 ） 1310-800 2小時(shí) 冷卻帶 800-80 6小時(shí) 冷卻帶燒成曲線如圖2.1所示 3 窯體主要尺寸的確定 3.1 棚板和立柱的選用 棚板尺寸：450×450×10 mm 單重：5.06支 柱： 50×50×100mm 單重：0.6253.2窯

12、長及各帶長的確定 3.2.1 裝車方法在窯車的長度方向上設(shè)置5塊棚板，寬度方向上設(shè)置4塊棚板，在窯車高度方向上裝5層。棚板間的間隙在長度方向上為10mm，棚板與車邊間距為30 mm。在寬度方向上為10mm，棚板與車邊間距為30 mm由此確定窯車車面尺寸為：長：450×5+10×4+30×2=2350mm 寬：450×410×330×2=1890mm3.2.2 窯內(nèi)寬的確定 一般而言，窯車與窯墻尺寸為25-30 mm，這里取間距為25 mm。則窯內(nèi)寬為1890+25×2=1940 mm3.2.3窯內(nèi)高的確定 窯車的高度確定：窯

13、內(nèi)車架高為285 mm，窯車車面高鋁磚厚270 mm，輕質(zhì)粘土磚厚145 mm，因此軌面到窯車車面的高度為285+270+145=700 mm，為了避免火焰直接沖刷制品，窯車臺面距棚板賣弄高300 mm，制品裝車時(shí)共放5層。則有效內(nèi)高為550 mm窯內(nèi)高為300+545+280=1130 mm窯全高為700+1130=18303.2.4窯長的確定裝車裝載量為400件每車， 所以裝窯密度為400/(2.35)=170.21件/ m窯長l=（15000×20）/（24×0.95×170.21）=77.3 m窯內(nèi)容車數(shù)：n=77.3/2.35=32.89輛 取33輛 全

14、窯不設(shè)進(jìn)車和出車室，所以窯長取80 m，分為40節(jié)，每節(jié)2米 3.2.5各帶長度的確定根據(jù)燒成曲線： 預(yù)熱帶長=（預(yù)熱時(shí)間×總長）/總燒成時(shí)間= 7×80/20=28m 燒成帶長=（燒成時(shí)間×總長）/總燒成時(shí)間=5×80/20=20m 冷卻帶長=（冷卻時(shí)間×總長）/總燒成時(shí)間= 8×80/20=32m3.2.1 窯車窯內(nèi)容車數(shù)33輛，則推車時(shí)間：20×60/33=36.36min/車；推車速度：60/36.36=1.65車/小時(shí)。4 窯體及工作系統(tǒng)的確定4.1 窯體以2米為一個(gè)模數(shù)單元節(jié)，全窯80米，共有40節(jié)。窯體由窯墻主

15、體、窯頂，鋼和窯體的附屬結(jié)構(gòu)組成。4.1.1 鋼架每一鋼架長度為2米，含鋼架膨脹縫。全窯共33個(gè)鋼架結(jié)構(gòu)，其高度、寬度隨窯長方向會有所改變。鋼架主要由輕質(zhì)方鋼管、等邊角鋼等構(gòu)成，采用焊接工藝，并在焊接處除去焊渣、焊珠，并打磨光滑。窯墻直接砌筑在鋼板上，鋼架承擔(dān)著窯墻和窯頂及附屬設(shè)備的全部重量。4.1.2 窯墻窯墻采用輕質(zhì)耐火隔熱材料。常用材質(zhì)如下：堇青莫來石板、莫來石絕熱磚、聚輕高鋁磚、輕質(zhì)粘土磚、硅酸鋁棉等耐火材料。窯墻砌筑在鋼結(jié)構(gòu)上。每隔2米留設(shè)20mm左右的熱膨脹縫，用含鋯散棉填實(shí)。4.1.3 窯頂窯頂是由吊頂板或吊頂磚和角鋼或細(xì)鋼筋等組成的平頂結(jié)構(gòu)。角鋼直接焊接在窯頂鋼架上，細(xì)鋼筋則是

16、做成鉤狀掛在窯頂鋼架上。吊頂板或吊頂磚與角鋼或細(xì)鋼筋緊固。這樣，窯頂?shù)闹亓恳灿射摷艹袚?dān)。在窯頂上，鋪厚度適宜的保溫棉和耐火棉。窯體材料的輕質(zhì)化，可大大減少窯體散熱。4.1.4 檢查坑道和事故處理孔由于窯車上棚架穩(wěn)固，不容易發(fā)生倒窯事故。即使發(fā)生窯內(nèi)卡車或者其他事故，也可停窯，能夠快速冷卻下來，再進(jìn)行處理，對生產(chǎn)影響不大。因此該隧道窯不設(shè)置窯內(nèi)車下檢查坑道。這樣既簡化了窯爐基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，減少了施工量和難度，又降低了成本，窯體保溫也得到明顯改善。4.1.5 測溫孔和觀察孔 在窯體關(guān)鍵處設(shè)置測溫孔，以便于更好地了解窯內(nèi)各段的溫度情況，測溫孔的間距一般為3-5米，高溫段布置密集些，低溫段布置相對稀疏。一般

17、在窯道頂及側(cè)墻留設(shè)測溫孔安裝熱電偶。分別置于1、3、5、7、9、11、12、14、17、19、21、22、24、26、28、31、33、35、37、38車位中部各設(shè)置一處測溫孔，共20支。4.1.6 曲封、砂封和車封窯墻與窯車之間、窯車與窯車之間做成曲折封閉。曲封面貼一層高溫耐火棉。窯車之間要承受推力，所以在窯車接頭的槽鋼內(nèi)填充散棉，以防止上下漏氣。砂封是利用窯車兩側(cè)的厚度約68mm的鋼制裙板，窯車在窯內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，裙板插入窯兩側(cè)的內(nèi)裝有直徑為13mm砂子的砂封槽內(nèi)，隔斷窯車上下空間。砂封槽用厚度3mm左右的鋼板制作而成，且留有膨脹縫。在預(yù)熱帶和緩冷段頭部的窯墻上各設(shè)置一對加砂斗。4.1.7 窯爐

18、基礎(chǔ)窯爐基礎(chǔ)、拖車道基礎(chǔ)、回車線基礎(chǔ)用毛石、混凝土或鋼筋混凝土、三七灰土三層夯實(shí)。4.2 工作系統(tǒng)4.2.1預(yù)熱帶工作系統(tǒng)布置 預(yù)熱帶共14節(jié)，在窯頭設(shè)置封閉氣幕，側(cè)墻開孔。氣體噴出方向與窯火氣流成90度角，風(fēng)源為窯內(nèi)煙氣。16節(jié)為排煙段，并在第一節(jié)的后半節(jié)下部和上部各設(shè)一對排煙口，第二節(jié)上部葉設(shè)置一對排煙口，目的是使窯頭氣流壓力自平衡，以減少窯外冷風(fēng)向內(nèi)侵入，其余每節(jié)在下部各設(shè)2對排煙口。共計(jì)11對。 為提高預(yù)熱帶后段下部制品溫度，進(jìn)一步縮小預(yù)熱帶后帶的上下溫差，在814節(jié)下部設(shè)置高速調(diào)溫?zé)?，每?jié)設(shè)3只，高度酒設(shè)在窯車棚板的下部通道上，一側(cè)2只另一側(cè)設(shè)一只，反復(fù)交替，每個(gè)燒嘴的上部布置一個(gè)

19、噴風(fēng)管，和燒嘴出形成攪動(dòng)。4.2.2 燒成帶工作系統(tǒng)布置第1524節(jié)為燒成帶在空間上大于預(yù)熱帶和冷卻帶，第15、16節(jié)和預(yù)熱帶一樣僅在下部設(shè)置3只燒嘴，而從17節(jié)24節(jié)，每節(jié)上下均布置高速燒嘴，上部設(shè)置2只，下部設(shè)置3只，上下與兩側(cè)均呈交錯(cuò)布置，這樣有利于燒成帶溫度控制的調(diào)節(jié)。每個(gè)燒嘴的對側(cè)窯墻上開觀察孔。4.2.3 冷卻帶工作系統(tǒng)布置第2540節(jié)為冷卻帶，按燒成工藝分為三段，第2528節(jié)為急冷段。在25節(jié)油急冷氣幕一對，氣幕共9對孔徑內(nèi)徑為20 mm，急冷段采用噴入急冷風(fēng)直接冷卻方式，除急冷首節(jié)（25節(jié)）只在后半節(jié)設(shè)置設(shè)置冷風(fēng)噴管（上設(shè)4對，下設(shè)3對）外，其余每節(jié)上部設(shè)5對冷風(fēng)噴管，下部設(shè)4

20、對冷風(fēng)噴管，上下噴風(fēng)口交錯(cuò)設(shè)置。第2934節(jié)為緩冷段，緩冷帶兩側(cè)窯墻上部每節(jié)各設(shè)置一對抽熱風(fēng)口，共6對，下部設(shè)置噴冷風(fēng)口（每節(jié)三對，共18對）。第3540節(jié)為快冷段，為加強(qiáng)出窯前的快速冷卻，在該段布置冷風(fēng)噴管，直接鼓入冷風(fēng)，每節(jié)7對（上部4對，下部3對），下節(jié)則上部3對，下部4對。4.3輸送系統(tǒng)及附屬裝置隧道窯內(nèi)鋪設(shè)軌道，軌道安放在鋼架上的軌道墊板上，用螺絲聯(lián)結(jié)并焊接。窯車是制品運(yùn)輸?shù)妮d體。窯車底架由槽鋼、鋼板等用螺絲聯(lián)結(jié)或焊接而成。在窯頭和窯尾各有一手動(dòng)拖車道，每拖車道上有一輛拖車。窯外有一條手動(dòng)回車線。拖車軌道和窯內(nèi)軌道和回車線軌道相連接，并在同一水平面上。空窯車在回車線上裝載制品，然后推

21、到拖車上，將拖車推到窯頭，再用頂車機(jī)將窯車推入窯內(nèi)，窯車從窯尾出來經(jīng)拖車道送至回車線，并在回車線卸載制品。窯頭裝有油壓頂車機(jī)。根據(jù)設(shè)定好的推車速度，頂車機(jī)將窯車頂入窯內(nèi)。頂車速度可調(diào)。拖車道和回車線軌道直接裝在軌道墊板上。在自動(dòng)回車線上設(shè)置有一個(gè)窯車下檢查坑道，深約1.5米，其長寬尺寸約同窯車大小，用來檢修運(yùn)行不良的窯車。在回車線前部和后部，各設(shè)置一道安全檢查門，其斷面尺寸和窯頭斷面、曲封尺寸一致。檢查門用多塊薄鋼板制作而成，用螺絲聯(lián)結(jié)，可以調(diào)整其高度和寬度。 5 窯體材料和厚度 窯體所采用的材料及其厚度應(yīng)該滿足各段使用性能的要求，受表面最高溫度限制以及磚形、外觀整齊等方面的因素的影響，綜合考

22、慮后，確定窯體材料和厚度如下所列。 窯墻部分： 排煙段 第1-6節(jié)：厚405mm，為230mm輕質(zhì)粘土磚、115mm硅藻土磚、60mm礦渣棉。預(yù)熱段 第7-14節(jié)：厚405mm，為230mm輕質(zhì)粘土磚、115mm硅藻土磚、60mm礦渣棉。燒成段 第15-24節(jié)：厚455mm，為230mm輕質(zhì)高鋁磚、115mm輕質(zhì)粘土磚、100mm含鉻耐火纖維氈。急冷段 第25-28節(jié)：厚405mm，為230mm輕質(zhì)粘土磚、115mm硅藻土磚、50mm礦渣棉。緩冷段 第29-34節(jié)：厚405mm，為230mm輕質(zhì)粘土磚、115mm硅藻土磚、50mm礦渣棉?？炖涠?第35-40節(jié)：厚405mm，為230mm輕質(zhì)粘

23、土磚、115mm硅藻土磚、50mm礦渣棉。窯頂部分： 排煙段 第1-6節(jié)：厚350mm，為250mm輕質(zhì)粘土吊頂磚、100mm普通硅酸鹽耐火纖維板。預(yù)熱段 第7-14節(jié)：厚350mm，為250mm輕質(zhì)粘土吊頂磚、100mm普通硅酸鹽耐火纖維板。燒成段 第15-24節(jié)：厚450mm，為250mm輕質(zhì)高鋁吊頂磚、 100mm含鉻耐火纖維氈、100 mm普通硅酸鹽耐火纖維板。急冷段 第25-28節(jié)：厚350mm，為250mm輕質(zhì)粘土吊頂磚、100mm普通硅酸鹽耐火纖維板。緩冷段 第29-34節(jié)：厚350mm，為250mm輕質(zhì)粘土吊頂磚、100mm普通硅酸鹽耐火纖維板。快冷段 第35-40節(jié)：厚350

24、mm，為250mm輕質(zhì)粘土吊頂磚、100mm普通硅酸鹽耐火纖維板。6燃料燃燒計(jì)算6.1 所需空氣量所用燃料為發(fā)生爐煤氣，成分見設(shè)計(jì)任務(wù)書。理論需氧量la0 =(0.5co+0.5h2 +2ch4 )×0.01=0.299 nm3/nm3 則理論空氣量va0= la0/0.21=0.299/0.21=1.424nm3/nm3取空氣過剩系數(shù)n=1.05，則實(shí)際空氣量va=1.05×1.424=1.495nm3/nm3。6.2 燃燒產(chǎn)生煙氣量 理論煙氣量：vg0=(co+ h2+2ch4+ co2+n2)×0.01+0.79 va0=2.16(nm3/nm3)實(shí)際煙氣量

25、為：v= vg0 +（n-1）va0=2.16+(1.051.00)×1.424=2.23(nm3/nm3)6.3 燃燒溫度 設(shè)計(jì)任務(wù)書給出燃料的低熱值qnet=6.753 mj/nm3=6753kj/nm3。理論燃燒溫度t=（qnet+vacata+cftfq分）/（vc）估計(jì)理論燃燒溫度為1900。查表在t=1900時(shí)的煙氣比熱為c=1.424+0.000105×2000=1.634 kj/(nm3)，在室溫20時(shí)空氣比熱為ca=1.30 kj/(nm3)，發(fā)生爐煤氣的比熱為cf=3.0kj/(nm3) ，代入公式得t=(6753+1.459×1.30

26、5;20+3.0×20)/（2.23×1.634）=1880相對誤差為：（1900-1880）/1880=1.1%<5%，認(rèn)為合理。取爐溫系數(shù)=0.8，則實(shí)際燃燒溫度為tp=t=0.8×1880=1504，比最高燒成溫度1310高，所選燃料合理。7 物料平衡計(jì)算7.1 每小時(shí)燒成干制品的質(zhì)量=推車速度×每車載重=1.65×140=231 kg/h7.2 每小時(shí)入窯干坯的質(zhì)量g1= gm·=231×100/(100-5.64)= 244.807kg/h7.3 每小時(shí)欲燒成濕制品的質(zhì)量g2= g1·=243.46

27、×100/(100-0.5)=246.037kg/h7.4 每小時(shí)蒸發(fā)的自由水的質(zhì)量gw= g2- g1=246.037244.807=1.23kg/h7.5 每小時(shí)從精坯中產(chǎn)生的co2的質(zhì)量7.5.1 每小時(shí)從精坯中引入的cao和mgo質(zhì)量 計(jì)算g cao= g1·cao%=244.807×0.25%=0.612kg/hg= g1·mgo%=244.807×0.45%=1.102kg/h7.5.2 產(chǎn)生的co2質(zhì)量gco2= gco·g·=1.693kg/h7.6 每小時(shí)從精坯中排除結(jié)構(gòu)水的質(zhì)量gip gip=g1

28、5;il%- gco=244.807×5.64%-1.693=12.114kg/h7.7 窯具的質(zhì)量gb單個(gè)棚板質(zhì)量：450×450×10×2.5×10-6=5.06 kg單個(gè)支柱質(zhì)量：50×50×100×2.5×10-6=0.625 kg棚板總質(zhì)量： 4×5×5×5.06=506 kg支柱總質(zhì)量： 5×5×30×0.625=93.75 kg窯具的質(zhì)量：gb=（506+93.75）×1.65=989.59 kg/h8 預(yù)熱帶和燒成帶的熱

29、平衡計(jì)算 8.1 確定熱平衡計(jì)算的基準(zhǔn)、范圍本次計(jì)算選用1小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)，以0作為基準(zhǔn)溫度。以預(yù)熱帶和燒成帶為計(jì)算范圍。8.2 熱平衡示意圖上圖為預(yù)熱帶和燒成帶的熱平衡示意圖，圖中各符號分別代表q1坯體帶入顯熱； q2硼板、支柱等窯具帶入顯熱；q3產(chǎn)品帶出顯熱； q4硼板、支柱等窯具帶出顯熱；q5窯墻、頂總散熱；q6物化反應(yīng)耗熱； q7窯車蓄熱和散失熱量；q8其他熱損失；qg煙氣帶走顯熱； qf燃料帶入化學(xué)熱及顯熱；qa助燃空氣帶入顯熱； q/a預(yù)熱帶漏入空氣帶入顯熱； qs氣幕、攪拌風(fēng)帶入顯熱；8.3 熱收入項(xiàng)目8.3.1 坯體帶入顯熱q1q1=g1c1t1 （kj/h）其中：g1入窯制品質(zhì)

30、量（kg/h）；g1=232.16kg/h；t1入窯制品的溫度（）；t1=20c1入窯制品的平均比熱（kj/（kg·）；t1=20時(shí)，c1=0.86kj/（kg·）；q1=g1c1t1=232.16×0.86×20=3993.152 （kj/h） 8.3.2 硼板、支柱等窯具帶入顯熱q2q2=g2c2t2（kj/h）其中：gb入窯硼板、支柱等窯具質(zhì)量（kg/h）；gb=989.588 kg/h；t2入窯硼板、支柱等窯具的溫度（）；t2=20c2入窯硼板、支柱等窯具的平均比熱（kj/（kg·）；碳化硅硼板、支柱的平均比熱容按下式計(jì)算：c2=0.9

31、63+0.000147t=0.963+0.000147×20=0.966kj/（kg·）q2=gbc2t2=989.588×0.966×20=19118.840（kj/h）8.3.3 燃料帶入化學(xué)熱及顯熱qfqf=（qnet,ar+tf cf）x（kj/h）其中：qnet,ar所用燃料低位發(fā)熱量（kj/m3）；燃料為發(fā)生爐煤氣，低位發(fā)熱量為：qnet,ar=6.753mj/nm3；tf入窯燃料溫度（）；入窯燃?xì)鉁囟葹閠f=20；cf入窯燃料的平均比熱容（kj/（kg·）。查表， 20時(shí)發(fā)生爐煤氣平均比熱容cf=3.0 kj/（kg·）

32、；x設(shè)每小時(shí)發(fā)生爐煤氣的消耗量為 x（m3/h）；qf=（qnet,ar+tf cf）x=（6753+20×3.0）x=6813x kj/h8.3.4 助燃空氣帶入顯熱qaqa=qvcata（kj/h）其中：qv,a入窯助燃風(fēng)流量（m3/h）；前面燃燒部分計(jì)算得：qv =va*x=1.495x (m3/h)；ta入窯助燃風(fēng)的平均溫度（）；助燃風(fēng)用冷卻帶抽出熱風(fēng)，ta=20；ca入窯助燃風(fēng)的平均比熱容（kj/（kg·）；查表，ta =20助燃風(fēng)時(shí)平均比熱容為：ca =1.30 kj/（kg·）；qa=qvcata=1.495x×1.30×20=3

33、8.87x （kj/h）8.3.5 從預(yù)熱帶不嚴(yán)密處漏入空氣帶入顯熱q/aqa'= qv'× ca/× ta/取預(yù)熱帶煙氣中的空氣過剩系數(shù)ag=2.5，已求出理論空氣量 va0=1.424 nm3/ nm3燒成帶燃料燃燒時(shí)空氣過剩系數(shù)af=1.05。va/=x×（ag-af）×va0=x(2.5-1.05)×1.424=2.06x （nm3/h）漏入空氣溫度為ta/=20，此時(shí) ca/=1.30 kj/(nm3·)，則：qa/= qv/× ca/× ta/=2.06 x×1.30×

34、;20=53.56x （kj/h）8.3.6 氣幕、攪拌風(fēng)帶入顯熱qs氣幕包括封閉氣幕和攪拌氣幕，封閉氣幕只設(shè)在窯頭，不計(jì)其帶入顯熱。取攪拌氣幕風(fēng)源為空氣，其風(fēng)量一般為理論助燃空氣量的0.5-1.0倍，取為0.6倍。所以：vs=0.6qv=0.6×1.495x=0.90x （nm3/h），設(shè)ts=20，查得cs=1.30 kj/(nm3·)，qs= vs×cs×ts=0.90x×1.30×20=23.4x （kj/h）8.4 熱支出項(xiàng)目8.4.1 制品帶出顯熱q3q3=g3c3t3 （kj/h）出燒成帶產(chǎn)品質(zhì)量：gm=231kg/h出

35、燒成帶產(chǎn)品溫度 ：t3=1210 查手冊知，此時(shí)產(chǎn)品平均比熱 ：c3=1.20 kj/(kg )則：q3=gm×c3×t3=231×1310×1.20=363132（kj/h）8.4.2 硼板、支柱等窯具帶出顯熱q4q4=g4c4t4（kj/h）棚板、立柱質(zhì)量：gb=989.588kg/h出燒成帶棚板、立柱溫度：t4=1310 此時(shí)棚板、立柱的平均比熱：c4=0.84+0.000264t=0.84+0.000264×1310=1.162 kj/(kg· )q4= gb×c4×t4=989.588×1.16

36、2 ×1310=1506370.645（kj/h）8.4.3 煙氣帶走顯熱qgqg=qgcgtg（kj/h）煙氣中包括燃燒生成的煙氣，預(yù)熱帶不嚴(yán)密處漏入空氣外，還有用于氣幕的空氣。用于氣幕的空氣的體積vs=0.90x (nm3/h)離窯煙氣體積：qg=vg0+（ag-1）×va0x+vs 煙氣溫度為250此時(shí)煙氣比熱cg=1.44 kj/( nm3·)qgqg×cg×tg2.16+(2.5-1) ×1.424x+0.90x×1.44×2501983.6x （kj/h）8.4.4 窯墻、窯頂散失熱量q5根據(jù)窯體砌筑材

37、料的不同，將預(yù)熱帶和燒成帶按不同材料與溫度段將它們分為五段，分別按前述方法進(jìn)行多層墻壁穩(wěn)定傳熱計(jì)算q=q*f q= 各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)查閱陶瓷工業(yè)窯爐附錄一（筑爐材料導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算式）。計(jì)算結(jié)果列于表。其中散熱面積是以窯內(nèi)面積計(jì)算。長度8146416節(jié)位置1-45-1112-1415-1617-24溫度（）20-300300-800800-950950-10501050-1310窯墻熱流密度（w-m）120.076448.2975575.4273644.9832913.8563單側(cè)窯墻散熱面積（m2）9.0415.826.784.5218.08窯墻散熱量（kj/h）7815.506651062.

38、878428090.059020990.3332119613.0377窯頂熱流密度(w-m)96.9238400.5351518.6226378.637539.5712散熱面積（m2）18.62432.59213.9689.31237.248窯墻散熱量（kj/h）6498.3946995.2626078.8312693.1272352.618.4.5 窯車蓄熱和散失熱量q6根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取熱收入的10%。8.4.6 物化反應(yīng)耗熱q78.4.6.1 自由水蒸發(fā)吸熱qwqw= gw×（2490+1.93×tg）自由水的質(zhì)量 gw=1.23kg/h 煙氣離窯的溫度tg=250。制

39、品中al2o3含量為18.15%則可得：qw=1.23×（2490+1.93×250）=3656.175（kj/h）8.4.6.2結(jié)構(gòu)水脫水吸熱qw qw=12.114×6700=81163 kj/kg8.4.6.3 其余物化反應(yīng)吸熱qdqd= g1×2100×w(al2o3) （kj/h） 其中，g1入窯干制品質(zhì)量（kg/h）；g1=244.807kg/h；21001kgal2o3的反應(yīng)熱（kj/kg）；w(al2o3)陶瓷潔具結(jié)合劑中al2o3含量占總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；w(al2o3)=19.53%； qr= g1×2100

40、5;w(al2o3)= 244.807×2100×19.53%=100402.69（kj/h）則物化反應(yīng)總耗熱為：q7=3537.48+81163=100402.69=185103.17（kj/h）8.4.7 其他熱損失q8根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此項(xiàng)熱支出占熱收入的5%10%，本設(shè)計(jì)取6%。8.5 列熱平衡方程式由熱平衡方程：熱收入=熱支出，有q1+q2+qf+qa+ q/a +qs=q3+q4+qg+q5+q6+q7+q8解得x= 653.84(m3/h)單位燃耗：= 653.84(m3/h)由于單位時(shí)間產(chǎn)量g=231 kg/h，qd=6753( kj/m3)單位熱耗：=1911

41、4.21（kj/kg）8.6 預(yù)熱帶和燒成帶熱平衡表 表8-1 預(yù)熱帶和燒成帶熱平衡表熱 收 入熱 支 出項(xiàng)目(kj/h)（%）項(xiàng)目(kj/h)（%）坯體帶入顯熱3993.150.08產(chǎn)品帶走顯熱3631328.12燃料化學(xué)顯熱4454611.9297.82煙氣帶走顯熱1296957.02428.99助燃空氣顯熱25414.760.56窯墻、窯頂帶走顯熱392190.0258.77漏入空氣顯熱35019.67040.77物化反應(yīng)耗熱185103.174.14棚板、立柱帶入顯熱19118.840.42棚板、立柱帶出顯熱1506370.6533.68氣幕顯熱15299.8560.34其它熱損失72

42、8553.2816.29總計(jì)4553458100總計(jì)4472306.15100分析： 兩者之間存在差值，是因?yàn)轭A(yù)熱帶窯內(nèi)負(fù)壓在該次計(jì)算中忽略了窯底漏入窯內(nèi)風(fēng)帶來的熱量。實(shí)際上雖然窯車上下壓力控制手段非常完善，但仍有誤差。由于誤差很小，所以整個(gè)預(yù)熱帶、燒成帶熱量可認(rèn)為是收支平衡的。9 冷卻帶的熱平衡計(jì)算9.1 確定熱平衡計(jì)算的基準(zhǔn)、范圍本次計(jì)算選用1小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)，以0作為基準(zhǔn)溫度。以冷卻帶為計(jì)算范圍。9.2 熱平衡示意圖圖9-1 冷卻帶的熱平衡示意圖 圖9-1為冷卻帶的熱平衡示意圖，圖中各符號分別代表q3制品帶入顯熱； q4硼板、支柱等窯具帶入顯熱；q9窯車帶入顯熱； q10急冷風(fēng)帶入顯熱與冷

43、卻帶末端送入冷卻風(fēng)帶入顯熱；q11制品帶出顯熱； q12硼板、支柱等窯具帶出顯熱；q13窯車蓄熱、帶出及散失之熱； q14窯墻、頂總散熱；q15抽走余熱風(fēng)帶走熱量；q16其他熱損失；9.3 熱收入項(xiàng)目9.3.1 制品帶入顯熱q3制品帶入冷卻帶的顯熱等于預(yù)熱帶和燒成帶制品帶出顯熱q3=363132（kj/h）9.3.2 硼板、支柱等窯具帶入顯熱q4此項(xiàng)熱量即為預(yù)熱帶和燒成帶硼板、支柱等窯具帶出熱q4=1506370.645（kj/h）9.3.3 窯車帶入顯熱q9 預(yù)熱帶和燒成帶窯車散失之熱約占窯車積熱的5%，即95%之積熱進(jìn)入了冷卻帶。q9=0.95×q6=455345.82×

44、;0.95=32578.529（kj/h）9.3.4 急冷風(fēng)與窯尾風(fēng)帶入顯熱q10設(shè)窯尾風(fēng)風(fēng)量為vx,一般急冷風(fēng)量為窯尾風(fēng)量的（1/2-1/4），本設(shè)計(jì)取急冷風(fēng)是窯尾風(fēng)的1/2，則急冷風(fēng)與窯尾風(fēng)的總風(fēng)量為：va =1.5vx。 空氣的溫度ta=20,此時(shí)空氣的平均比熱ca=1.3 kj/(nm3·）. 則：q10=va×ca×ta= va×1.3×20=26 va（kj/h）9.4 熱支出項(xiàng)目9.4.1 制品帶出顯熱q11出窯產(chǎn)品質(zhì)量gm=231/h出窯產(chǎn)品溫度 t11=80， 產(chǎn)品比熱 cm=0.896kj/(kg·)q11=gm&

45、#215;c11×t11=231×80×0.896=16558.08 （kj/h） 9.4.2 硼板、支柱等窯具帶出顯熱q12出窯棚板、立柱質(zhì)量gb=989.588kg/h 出窯棚板、立柱溫度t12=80， 棚板、立柱比熱c12=0.861 kj/（kg·）q12= gb × c12× t12=989.588×0.861×80=68162.82（kj/h）9.4.3 窯車蓄熱、帶出及散失之熱q13此項(xiàng)熱量占窯車帶入顯熱的55%， q13=0.55×q9=0.55×32578.529=17918.

46、19（kj/h）9.4.4 窯墻、頂總散熱q14根據(jù)各處的材料，并考慮溫度范圍不能太大，將窯墻分為三段計(jì)算其向外散熱窯墻、窯頂總散熱，各段窯體散熱結(jié)果如下表長度61016節(jié)位置25-2728-3233-40溫度（）1310-800800-500500-80窯墻熱流密度（w-m）755.8337370.0594192.3087單側(cè)窯墻散熱面積（m2）6.78111.318.08窯墻散熱量（kj/h）36902.2130108.0325033.98窯頂熱流密度(w-m)775.9331354.3148175.5231 散熱面積（m2）13.968 23.2837.248窯墻散熱量（kj/h）390

47、17.6429694.4123536.389.4.5 抽走余熱風(fēng)帶走熱量q15 = q15×ca×ta q15 = q15×ca×ta其中，q15抽走余熱風(fēng)流量（m3/h）；該窯不用冷卻帶熱空氣做二次空氣，冷卻帶鼓入風(fēng)量全部用于氣幕，體積為q15=1.5vx = va nm3。漏出空氣忽略不記t15抽走余熱風(fēng)的平均溫度（）；取t15=200c15抽走余熱風(fēng)的平均比熱（kj/（kg·）；查表，t15=250時(shí)，熱空氣的平均比熱為：c15=1.32 kj/（kg·）則：q15= q15×c15×t15= va 

48、5;200×1.32=264 va（kj/h）9.4.6 其他熱損失q16取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，占冷卻帶熱收入的5%10%，本次計(jì)算取5%。9.5 列熱平衡方程式列出熱平衡方程式 熱收入=熱支出，即：q3+q4+q9+q10=q11+q12+q13+q14+q15+q16得應(yīng)抽余熱風(fēng)va =6354.306nm3/h ，其中窯尾風(fēng)量為4236.204nm3/h，急冷風(fēng)量為2118.102nm3/h。9.6 冷卻帶熱平衡表表9-1 冷卻帶熱平衡表熱 收 入熱 支 出項(xiàng) 目(kj/h)(%)項(xiàng) 目(kj/h)(%)產(chǎn)品帶入顯熱36313217.56產(chǎn)品帶出顯熱16558.080.8棚板、立柱帶入顯

49、熱1506370.6572.87棚板、立柱帶出顯熱68162.823.30窯車帶入顯熱32578.5291.58窯體散熱17918.190.87急冷、窯尾風(fēng)帶入顯熱165211.9567.99窯車帶走和向車下散失顯熱184292.658.91抽熱風(fēng)帶走顯熱1677536.78481.13其它散熱103364.665.0合 計(jì)2067293.13 100合 計(jì)2067834.004100分析： 熱平衡分析:從上面熱平衡列表可以看出，熱收入與熱支出基本保持平衡，而熱支出大于熱收入是因?yàn)楦G底冷風(fēng)帶入顯熱要大于現(xiàn)在的計(jì)算值。主要的熱支出是抽出的熱空氣帶走的顯熱，為了節(jié)能，提高熱效率往往要充分利用。本設(shè)

50、計(jì)將冷卻帶的余熱用來干燥坯體。10.管道尺寸、阻力計(jì)算、燒嘴及風(fēng)機(jī)選型 10.1 排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10.1.1 排煙量計(jì)算排煙系統(tǒng)需排除煙氣量：vg= vg0+(g1)×va0x=2.23+(2.5-1.2) ×1.424x=5.0267×653.48=0.9125m3/s10.1.2 排煙口及水平支煙道尺寸共有11對排煙口，則每個(gè)排煙口的煙氣流量為：qv=0.9125/22=0.0415m3/s標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣在磚砌管道中的流速為12.5m/s，流速太大則阻力大，流速太小則管道直徑過大，造成浪費(fèi)?，F(xiàn)在取流速v=1.5m/s，煙道截面積為：a= 0.0415/1.5=0.028 m2排煙口取長0.2