年產(chǎn)12000噸高白料酒瓶燃油蓄熱式馬蹄焰池窯-課程設(shè)計說明書

陜西科技大學(xué)課程設(shè)計說明書目錄1.緒論 12.計算內(nèi)容 42.2熔化率的選取 42.3熔窯基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定 52.4窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定 62.5燃料燃燒計算 82.6燃料消耗量的計算 82.7小爐結(jié)構(gòu)的確定與計算 102.8蓄熱室的設(shè)計 112.9窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定 123.主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 134.對本人設(shè)計的評述 14參考文獻(xiàn) 15

1.緒論課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用《玻璃窯爐及設(shè)計》課程的理論和專業(yè)知識解決實(shí)際問題，進(jìn)一步提高設(shè)計運(yùn)算，使用專業(yè)資料等能力。目的是使學(xué)生受到設(shè)計方法的初步訓(xùn)練，逐步樹立正確的設(shè)計觀點(diǎn)，增強(qiáng)設(shè)計能力，創(chuàng)新能力和綜合能力，逐步掌握窯爐及其他熱工設(shè)備設(shè)計的基礎(chǔ)知識和技能，并對所學(xué)窯爐熱工設(shè)備理論知識進(jìn)行驗(yàn)證和深化，為將來從事生產(chǎn)、設(shè)計、研究及教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)，同時為畢業(yè)論文打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。 1.1設(shè)計依據(jù)設(shè)計內(nèi)容：年產(chǎn)12000噸高白料酒瓶燃油蓄熱式馬蹄焰池窯原始數(shù)據(jù)：產(chǎn)品規(guī)格：青白酒瓶容量500mL,重量400g/只行列機(jī)年工作時間及機(jī)時利用率：313天，95%機(jī)速：QD6行列機(jī)青白酒瓶38只/分鐘產(chǎn)品合格率：90%玻璃熔化溫度1430℃玻璃形成過程耗熱量q玻=2350kJ/kg玻璃液重油組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%），見表1﹣1表1－1重油組成CarHarNarOarSarMarA合計89.436.500.600.010.433.000.031001.2述玻璃窯爐的發(fā)展歷史及今后的發(fā)展動向玻璃窯爐是熔制玻璃的熱工設(shè)備，利用燃料的化學(xué)能、電能或其它能源產(chǎn)生熱量，造成可控的高溫環(huán)境，使玻璃配合料在其中經(jīng)傳熱、傳質(zhì)和動量傳遞過程，完成物理和化學(xué)變化，經(jīng)過熔化、澄清、均化和冷卻等階段，為生產(chǎn)提供一定數(shù)量和質(zhì)量的玻璃液。我國的玻璃窯爐古已有之，其經(jīng)歷了一個漫長的發(fā)展史，通過燃料和技術(shù)的發(fā)展提高，玻璃窯爐現(xiàn)在已經(jīng)有了較大的進(jìn)步。我國的玻璃窯爐基本上都為火焰池窯，其基本結(jié)構(gòu)為：玻璃熔制、熱源供給、余熱回收、排煙供氣四部分。目前我國玻璃窯爐的主體要燃料有煤、重油、發(fā)生爐煤氣、天然氣，其中最普遍采用的是煤和重油，為節(jié)能降耗減少污染，也有許多窯爐采用發(fā)生爐煤氣和天然氣，如下表1-2介紹了我國玻璃窯爐的發(fā)展史：表1-2介紹了我國玻璃窯爐的發(fā)展史階段燃料窯型窯齡古代木材直火式坩鍋窯幾個月奠基煤炭坩鍋窯、發(fā)明池窯0.5年-1.0年緩慢煤炭1920-1945年池窯1-2年飛躍高熱值1945-1960年池窯3-4年持續(xù)高熱值1960-至今池窯7-8年我國現(xiàn)階段的玻璃池窯主要有平板池窯，橫焰流液洞池窯、換熱式單（雙）碹池窯、蓄熱式馬蹄焰流液洞池窯，另外我國玻璃窯爐還有坩鍋窯、電熔窯和浮法玻璃池窯。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，國內(nèi)國外新技術(shù)，新設(shè)備，如減壓澄清、全氧燃燒、純氧助燃、頂插全電熔窯、深澄清池、三通道蓄熱式等。通過采用新技術(shù)、新工藝，可進(jìn)一步降低能耗，提高玻璃液質(zhì)量，減少環(huán)境污染，走出一條僅能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。1.3所選窯爐類型的論證本設(shè)計采用蓄熱式馬蹄焰流液洞池窯。其優(yōu)點(diǎn)有：a.熱利用率高，火焰行程長，因而燃料燃燒充分，同時窯體表面積小，熱散失少，可提高熱利用率，降低燃料消耗；b.結(jié)構(gòu)簡單，造價低，只有一對小爐布置在熔化部端墻上。(2)但該窯也有缺點(diǎn)：a.沿窯長方向難以建立必要的熱工制度，火焰覆蓋面積小，在爐寬上溫度分布不均勻，尤其是火焰換向帶來的周期性的溫度波動和熱點(diǎn)移動；b.一對小爐限制了爐寬，進(jìn)而限制了生產(chǎn)的規(guī)模；c.燃料燃燒噴出的火焰誘使對料堆有堆料作用，不利于配合料的熔化和澄清，并對花格墻、流液洞蓋板和冷卻部空間砌體有燒損作用。其適用于各種空心制品、壓制品和玻璃球的生產(chǎn)。1.4關(guān)工藝問題的論證（1）溫度制度：“窯溫”指胸墻掛鉤磚溫度，依靠燃料消耗比例調(diào)節(jié)。馬蹄焰和縱焰池窯的熱點(diǎn)值取決于熔化玻璃的品種、燃料和耐材質(zhì)量。熱點(diǎn)位置選在熔化部的1/2~2/3處，不易控制。（2）壓力制度：壓強(qiáng)或靜壓頭，沿氣體流程。玻璃液面處靜壓微正壓（+5Pa），微冒火。測點(diǎn)在澄清帶處大碹或胸墻。用煙道的開度調(diào)節(jié)抽力壓強(qiáng)。(3)泡界限制度人為確定玻璃液熱點(diǎn)位置。馬蹄焰池窯穩(wěn)定性不很強(qiáng)。（4）液面制度：穩(wěn)定。波動會加劇液面處耐材侵蝕。對成型也有影響。日用玻璃池窯要求±0.5mm，輕量瓶為±0.1~0.3mm）。探針式和激光式測量方法。安裝在供料道或工作池。依靠控制加料機(jī)的加料速率來進(jìn)行。（5）氣氛制度：通過煙氣中O2含量和CO含量判斷。多數(shù)玻璃需氧化焰，但芒硝料要求還原焰。通常借助改變空氣過剩系數(shù)來調(diào)節(jié)窯內(nèi)氣氛的性質(zhì)（空氣口大小和鼓風(fēng)用量）。Fe2+——深綠色，透光性差，透熱差。Fe3+——淺黃色，透熱、透光性強(qiáng)?；鹧媪炼扰袛?，明亮為氧化焰，不大亮為中性焰，發(fā)渾者為還原焰。（6）換向制度:蓄熱式池窯定期倒換燃燒方向，使蓄熱室格子體系統(tǒng)吸熱和換熱交替進(jìn)行。換向間隔一般為20~30/min，燒重油熔窯，換向時先關(guān)閉油閥，然后關(guān)小霧化劑閥，留有少量霧化劑由噴嘴噴出，為的是避免排走廢氣時噴油嘴被加熱，噴嘴內(nèi)重油碳化，堵塞噴油嘴。（7）加料方式：采用單側(cè)加料。2.計算內(nèi)容2.1日出料量的計算日出料量由年產(chǎn)量和原始數(shù)據(jù)計算得：單臺DQ6列機(jī)年產(chǎn)合格瓶量（噸/年）m為m=機(jī)速(只/分鐘)×60×24×瓶重×10-6×行列機(jī)年工作時間×機(jī)時利用率×產(chǎn)品合格率QD6：m=38×60×24×400×10-6×313×95%×90%=5857.55712噸/年因設(shè)計要求年產(chǎn)量為12000噸/年的玻璃酒瓶，則選用QD6行列機(jī)臺數(shù)n=12000/5857.6=3故玻璃熔窯日出料量G（t/d）G=機(jī)速(只/分鐘)×60×24×瓶重(g/只)×10-6×臺數(shù)G=38×60×24×400×10-6×3=65.7t/d計算玻璃熔窯日出料量G（t/d）2.2熔化率的選取熔化率K是玻璃窯爐一個重要的技術(shù)指標(biāo)，它是指窯池每平方米面積上每天熔制的玻璃液量，單位是kg/(m2d)或t/(m2d)。熔化率K的選擇依據(jù)：（1）玻璃品種與原料組成；（2）熔化溫度；（3）燃料種類與質(zhì)量；（4）制品質(zhì)量要求；（5）窯型結(jié)構(gòu)，熔化面積；（6）加料方式和新技術(shù)的采用；（7）燃料消耗水平；（8）窯爐壽命和管理水平。參考教材A,P92表4-2。K=2.0~2.2t/(m2·d)取熔化率為：K=2.0t/d2.3熔窯基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定2.3.1熔化部面積計算熔化部池窯面積根據(jù)已定的熔窯規(guī)模（日產(chǎn)量）和熔化率K估算，由教材A,P91式（4-1）有：熔化池面積F熔=G/K=65.78/2.0=32.9m22.3.2冷卻部面積計算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，參考教材A,P98表4-9，取F冷/F熔=20%，則F冷=32.9×20%=6.58m2根據(jù)玻璃品種、供料道條數(shù)、成型機(jī)部位和操作條件來決定冷卻部形狀，本設(shè)計采用扇形供料道，冷卻部一般比窯池淺300mm,取900.F冷、=32.9×20%=6.58m2如圖2-1所示則F冷=1/2QUOTE=1/2×3.14×2.12=6.92m2QUOTEQUOTE所以F冷/F熔=21.0%2.3.3窯池長度和寬度的確定由教材A，P93，表4-3可知，燒重油時馬蹄焰池窯的長寬比較燒發(fā)生爐煤氣的稍大些。這是由于采用了高壓外混噴嘴，特別是直流式，噴出火焰射程長，沖量大，剛性強(qiáng)，火焰轉(zhuǎn)彎困難，為了避免冷卻部溫度過高，流液洞蓋板過早燒損一囧窯池橫向出現(xiàn)溫度差，必須把窯池放長；另外，燒重油后火焰溫度升高，加快了熔化速度，增大了出料量。為了確保玻璃液的質(zhì)量，有必要將窯池適當(dāng)放長。但長寬比過大時，在火焰噴出的正前方空間燃燒產(chǎn)物排除困難，逐漸積聚，壓力增大，是火焰變短?；谝陨显瓌t，馬蹄焰池窯池長不宜小于4m，熔化面積較大時，長寬比可取低些，否則窯池過長，火焰很難同時滿足熔化與澄清的要求。本設(shè)計長寬比取1.6.則F熔=1.6×B2解得：L=7.2m,B=4.5m如圖2-1所示實(shí)際熔化面積：F熔實(shí)際=7.2×4.5=32.4m2（2-3-3）實(shí)際熔化率：K=G/F熔實(shí)際=65.7t/d/32.4m2=2.03t/(m2·d)（2-3-42.3.4熔化池深同玻璃液質(zhì)量關(guān)系很大,池深須使窯內(nèi)不形成不動層。深影響窯容量，即窯內(nèi)停留時間,停留1.5~2天。合理的池深必須綜合考慮到玻璃顏色、玻液粘度、熔化率、制品質(zhì)量、燃料種類、池底磚質(zhì)量、池底保溫和新技術(shù)采用（鼓泡、電助熔）等。參考教材A,Pg93表4-4和近似式（4-2）池壁高度即為池深，一般取0.8-0.9m。初取h=0.9m..校核：池深h可按近似公式計算h=0.4+（0.5±a）lgVV——熔化池容積，m3；a——系數(shù)，其值0~0.135.h=0.4＋（0.5-0.02）lg(31.5×0.9)=1.1m解得：h=1.1m由于此池窯熔化率較大，所以池窯深度應(yīng)深一些，因此h取1.2m.熔化池窯坎可以強(qiáng)化熔化率，取窯坎高600mm，一般置于熔化池長的2/3處。玻璃液的平均密度為2.45g/cm3,即2.45t/m3則玻璃液停留時間t=31.5×1.2×2.45/65.7=1.41天因玻璃液在窯內(nèi)停留一天以上，故上述計算合理。冷卻部池深取淺（比熔化池淺300mm），本設(shè)計取h=0.9m冷卻率=正常流動負(fù)荷/冷卻部面積。（t/d·m2）3~13范圍。K冷=G/F冷=65.7/6.58=9.98符合范圍t=冷卻部容積/正常流動負(fù)荷（m3/d）=6.58x0.6x24x2.45/65.7=3.53h符合要求玻璃液停留時間。愈長愈穩(wěn)定，但需更多空間，回流多。最小存3小時玻璃流量。2.4窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定2.4.1窯體結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）池壁玻璃液的主要侵蝕為橫向硅縫處。因此應(yīng)盡量避免在高溫區(qū)出現(xiàn)橫向裂縫，通常采用整塊大磚立砌，要求立砌排磚尺寸必須相當(dāng)精確，結(jié)合面應(yīng)加工磨制加工達(dá)到硅縫密接。本設(shè)計采用300mmAZS33QX—Y+30mm鋯質(zhì)搗打料+115mmLZ-55（NZ—40）+100mm硅鈣板（2）池底結(jié)構(gòu)：隨著溫度的提高，出料量的增加，爐齡的增加，更主要的是為減少散熱損失，節(jié)約能源，現(xiàn)代熔窯池底多采用多層式復(fù)合池底結(jié)構(gòu)。有：主體層：黏土大磚75mmAZS33WS-Y+35mm鋯質(zhì)搗打料+32mm燒結(jié)鋯英石磚+30mm鋯質(zhì)搗打料+300mm澆注大磚+280mm輕質(zhì)粘土磚+10mm石棉板+8mm鋼板（3）火焰空間火焰空間長度與窯池長度相等，寬度比窯池寬度多200~400mm，本設(shè)計取400mm,則火焰空間寬度B=4500+400=4900mm，長度L=7200mm.火焰空間高度由胸墻高度和大碹碹股高度合成，參考教材A，P96表4-8，取大碹升高為1/8，則得碹股f=4700×1/8=587.5mm。胸墻設(shè)取1000mm，則火焰空間容積為：V=V=L×B×(1+2/3f)=4.9×7.2×(1+2/3×0.5875)=49.1m3(2-3-8)火焰分隔方式為全分隔。2.4.3流液洞馬蹄焰池窯一般只取一個流液洞，本設(shè)計出料量大，采用下沉式流液洞,下沉式對玻璃液的選擇作用、冷卻作用好，減少回流。它可以選擇質(zhì)量較好的玻璃液，可以提高降溫效果，提高玻璃液質(zhì)量。本設(shè)計選取流液洞幾何尺寸：希望為長方形.寬度：控制玻璃液的均勻性。越寬越均勻。一般中小型池窯250~500mm，取寬為400mm高度：控制玻璃液的質(zhì)量。越低質(zhì)量越好，而溫降越大。中小型池窯200~400mm，取高為300mm長度：控制玻璃液的降溫程度。越長降溫越多，洞長一般取900~1200mm，本設(shè)計選洞長為1000mm，下沉量取150mm.則流液洞的長×寬×高為1000×400×300，如圖2-1所示流液洞流量負(fù)載K流=K流=65.7×1000/(40×30×24)=2.28kg/(cm2×h)（2-3-9）一般為2~4由教材A,P96,表4-6可知，該流液洞滿足要求。材質(zhì)：側(cè)墻、蓋板、擋磚均用電熔鎬剛玉磚.2.4.4按時按量加入、液面穩(wěn)定，薄層加入，預(yù)熔作用，減少粉料飛揚(yáng)。馬蹄焰池窯為側(cè)面投料，只放一臺投料機(jī)。寬稍大于投料機(jī)寬，兩側(cè)留50~100mm。深比窯池淺些。本設(shè)計采用薄層加料方式，加料口向噴火方向傾斜。取長為1350/1450mm,窯內(nèi)寬800mm，窯外寬600mm,深比熔化池淺些，取900mm2.5燃料燃燒計算2.5.1理論空氣需要量及燃燒產(chǎn)物量的計算參考教材B,V空氣=100/21×（C/12+H/2×1/2+S/32-O/32）×22.4/100=100/21×（89.43/12+6.5/4+0.43/32-0.01/32）×22.4/100=9.7Nm3/kg重油取空氣過剩系數(shù)a=1.15，根據(jù)教材及課件實(shí)際空氣量Va=1.15×9.7=11.2Nm3/kg重油2.5.2理論煙氣量的計算V=0.089Car+0.323Har+0.0124Mar+0.033Sar+0.008Nar-0.0263Oar=0.089×89.43+0.323×6.5+0.0124×3.00+0.033×0.43+0.008×0.6-0.0263×0.01=10.1Nm3/kg重油實(shí)際煙氣量V產(chǎn)=V0產(chǎn)+V0空氣(a-1)=10.1+9.7×(1.15-1)=11.6Nm3/kg重油1kg液體燃料燃燒所需理論氧氣量VO2=21/100×Va0=9.7×0.21=2.04Nm3/kg重油實(shí)際煙氣組成：VN2=N/28×22.4/100+aVo279/21=0.6/28×22.4/100+1.15×2.04×79/21=8.8Nm3/kg重油VCO2=C/12×22.4/100=89.43/12×22.4/100=1.67Nm3/kg重油VH2O=(H/2+M/18)×22.4/100=0.765Nm3/kg重油VSO2=S/32×22.4/100=0.43/32×22.4/100=0.003Nm3/kg重油2.6燃料消耗量的計算本設(shè)計采用近似計算方法計算燃料消耗量2.6.1窯爐熱量支出全窯熱平衡熱支出主要有三項(xiàng)，即（1）熔化玻璃消耗的熱量Q1Q1=Pq其中：P——玻璃液熔化量，kg/（m2h）q——玻璃形成過程耗熱量Q1=65.7×1000/24×2350=6.43×106KJ/h（2）煙氣離開蓄熱室?guī)ё叩臒崃縌2Q2=K1Q（K1=0.2~0.3），本設(shè)計K1取0.25（3）全窯散失熱量Q3取決于窯的大小，窯愈小，單位熔化面積散熱量愈大，熱效率愈低，Q3以W表示,W=61650w/m2.本設(shè)計采用全保溫，減少25~30%Q3=(1-25%)w=46237.5w/m2將單位轉(zhuǎn)化為kJ/h,有W=46237.5×31.5×10-3×3600kJ/h=5.24×106kJ/h總的熱量Q=Q1+Q2+Q3=Pq+K1Q+WQ=（Pq+W）/（1-K1）=（6.43×106+6.05×106）/(1-0.25)=1.66×107kJ/h=6.91×105kJ/d根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校核Q`=(52.75+0.0588F熱)+5.697T其中：Q`——每天耗熱量×106kJ；F熱——窯池加熱面積，m2；T——每天熔化玻璃液量，t。Q`=(52.75+0.0588×31.5)+5.697×65.7×103kJ/d=3.7×105kJ/dQ`與Q想近，由于采用了全保溫式，所以散熱少，故實(shí)際耗熱量比經(jīng)驗(yàn)值小，可取。2.6.2窯爐熱量收入Q入=B油（Q油+q油物+q介物）其中B油——重油消耗量kg/(m2.h)Q油——低熱值kJ/kgq油物——物理熱kJ/kgq介物D——霧化介質(zhì)物理熱kJ/kg本設(shè)計中為簡化計算，忽略了q油物和q介物從而得到Q入=B油Q油參考教材A,P38，式（1-82）得Q油=339Car+1030Har-109(Oar-Sar)-25×Mar=339×89.43+1030×6.5-109×(0.01-0.43)-25×3.00=36982.55kJ/kg重油Q入=Q出=3.17×107kJ/h所以B油=3.17×107kJ/h/36982.55kJ/kg重油=857.16kg重油/h2.6.3校核各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（1）火焰空間熱負(fù)荷——每單位空間容積每小時燃料燃燒所放出的熱量，單位是W/m2。q=B油Q油/V火=857.16×36982.55×1000/(3600×134)=65.71kw/m3參考教材A，P103.表4-7，所得q在58~93（×103w/m3）所以q滿足要求。（2）熱負(fù)荷值——每小時每m2熔化面積上消耗熱量，W/m2；Q=3.17×107/76.9=4.12×105W/m2（3）單位耗熱量——熔化每千克玻璃液所耗總熱量，kJ/kg玻璃；q’=Q/D=3.17×107×24/(157.464×103)=4831.58KJ/kg玻璃液（4）耗煤量或耗油量——熔化每千克玻璃液耗用的標(biāo)準(zhǔn)煤量或油量，kg煤/kg玻璃或kg油/kg玻璃。t=m/D=857.16×24/(157.464×103)=0.131kg油/kg玻璃根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值0.120~0.137，查表可知，上述指標(biāo)都符合要求2.6.4熔化熱效率η熱熱效率是指對外界供給熱量有效利用的程度。η熱=（熔化過程有效耗熱量/供給系統(tǒng)熱量）×100%=pq油/Q×100%=15.42×106/(36982.55×857.16)×100%=48.6%根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，上述結(jié)果符合要求2.7小爐結(jié)構(gòu)的確定與計算馬蹄焰池窯的油噴嘴安裝在小爐口下面。本設(shè)計采用小交角式小爐特點(diǎn)：空、煤氣交角小，預(yù)燃室長，舌頭探出（長舌）。小爐火焰平穩(wěn)、較長，火根與火梢溫差較小，易控制，自然通風(fēng)，檢修方便；但體積較大，散熱損失大，占地多。參考教材A,Pg102,本設(shè)計中，油嘴中心距取700mm,油嘴直徑為30mm,油嘴中心距液面高度為350mm,油嘴距池墻外壁300mm.2.7.1初定小爐尺寸參考教材教材A,Pg103表(4-15)，射噴火口空氣魚人溫度為1050℃煙氣排出溫度1450℃，取空氣出口速度為W空=8.5m/s。則根據(jù)教材教材A,Pg99，式(4-3)，確定噴火口面積F噴=【（V0空+VO煤）×（1+t噴/273）】/W噴F噴——噴火口面積,m2；V0空——每秒流過小爐的空氣量，Nm3/s；VO煤——每秒流過小爐的空氣量，Nm3/s，燒油時取0；t噴——為噴火口處火焰溫度，℃；W噴——火焰噴出速度，m/s。帶入數(shù)據(jù)，得F噴=（11.2×857.16）×（1+1050/273）/(3600×8.5)=1.52m2校核：F噴/F熔=1.52/76.9=2.0%，符合2.0%~3.0%的范圍要求。參考教材A，P103.表（4-16），取空氣出口寬度為2000mm，高取450mm，出口比為2000/450=4.4。2.7.2小爐尺寸的確定由于小爐口寬度約占池寬的20~30%，所以取寬為2000mm,寬高比為3.2，則高取625mm,小爐口碹升高1/10,則碹升高f’=2000/10=200mm,小爐口面積：2×（0.625+2/3×0.2）=:1.52小爐口間距取1000mm,空氣下傾角取220小爐水平長度取2500mm小爐口熱負(fù)值q=857.16/1.52=563.92kg重油/(m2h)查教材A，P103.表（4-15），知小爐口熱負(fù)值(550~650),設(shè)計符合要求2.7.3噴嘴的選擇本設(shè)計每只小爐采用高壓內(nèi)混式噴嘴3個，共6個，屬GNB型2.7.4小爐口材質(zhì)噴火口碹磚、噴火口側(cè)墻磚、底板磚、斜碹夾層磚、舌頭磚和噴嘴磚均用電熔AZS-33磚2.8蓄熱室的設(shè)計蓄熱室周期性換熱設(shè)備，屬周期性不穩(wěn)定溫度場，傳熱過程為不穩(wěn)態(tài)傳熱。工作特點(diǎn)類似于逆流換熱器，將蓄熱室看作逆流式換熱器對整個周期進(jìn)行傳熱分析，主體為格子體，作用是蓄熱和換熱。格子體的排列方式有：西門子式、李赫特式、連續(xù)通道式和編藍(lán)式。一般以標(biāo)型磚碼砌，磚厚65mm。近年來出現(xiàn)波形磚、十字磚、筒形磚等。提高了格子體強(qiáng)度、增加了換熱面積，磚厚40mm。本設(shè)計采用箱式蓄熱室，格子體采用八角筒磚160×160×150mm，磚厚40mm由教材A,Pg107表(4-l8)初步確定一側(cè)蓄熱室的比受熱表面。比受熱面積：每平方米熔化面積所需的格子體的受熱表面。取A=35m2/m2,則A=F蓄/F熔F蓄=F熔×A=35×76.9=2691.5m2格子體體積V格=F蓄/f蓄=2691.5/14.94=180.15m3其中：f蓄為單位格子體所具有的受熱面積m2/m2，查得14.94經(jīng)驗(yàn)確定格子體高度H=0.15×60=9.0m.一般取值7.0~9.0則格子體底面積S=V/H=180.15/9.0=20m2格子體長L=（160+40×2+160）n+40mm=0.4n+0.04m當(dāng)n=12時，L=0.4×12+0.04=4.84m格子體寬B=S/L=20/4.84=4.123mB=（160+40×2+160）n+40mmn=10.2，取n=10，則B=4.04m經(jīng)排列得格子體長×寬×高=4.84×4.04×9.0mm。則格子體實(shí)際體積為V=4.84×4.04×9.0=176m2實(shí)際F蓄=V格×f蓄=176×14.94=2629.44m2穩(wěn)定系數(shù)：H/(LB)0.5=9.0/(4.84×4.04)0.5=2.0格子體流通面積：F空=4.84×4.04×0.6=11.73m2空氣的流速:W空=V0/F空=11.2×857.16/(11.73×3600)=0.23Nm/m2煙氣的流速:W底=V蓄/F蓄=11.6×856.16/（11.73×3600）=0.24Nm/m2參考教材A，Pg108，表（4-l9）校核，格子體設(shè)計合理。確定格子體上中下材質(zhì)：上部電熔高純鎂磚、中部鎂橄欖石或鎂鋁磚、下部低氣孔粘土磚。2.9窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定耐火材料的選擇關(guān)系到整個窯爐的運(yùn)行情況，對于能否得到優(yōu)質(zhì)的制品，能耗的多少與窯爐的壽命長短有關(guān)。選擇時應(yīng)充分考慮到各部分的受熱情況，受玻璃液的沖刷情況，受火焰的蝕損額情況等，而且更為重要的事經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)本設(shè)計各部分耐火材料選用如下：碹頂（由內(nèi)向外）：300mm優(yōu)質(zhì)硅磚+30mm硅質(zhì)密封料+115mm輕質(zhì)硅磚+50mm硅質(zhì)保溫層料胸墻（由內(nèi)向外）：300mm硅磚+6mm硅質(zhì)密封料+65mm輕質(zhì)硅磚+115mm輕質(zhì)高鋁轉(zhuǎn)+50mm硅鈣板池壁（由內(nèi)向外）:300mm電熔鋯剛玉磚+35mm鋯質(zhì)搗打料+115mm輕質(zhì)粘土磚+50mm硅鈣板+4mm鋼板池底（由上到下）:70mm電熔鋯剛玉磚+35mm鋯質(zhì)搗打料+40mm鋯英石磚+35mm鋯質(zhì)搗打料+300mm澆注大磚+280mm輕質(zhì)粘土磚+10mm石棉板+8mm鋼板。3.主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號項(xiàng)目單位指標(biāo)1產(chǎn)品類型高白料酒瓶2玻璃品種高白料玻璃3成型設(shè)備5臺1臺QD8、4臺QD64成型機(jī)速只/分鐘QD875、QD6425日出料量t/d157.4646燃料種類重油7熔窯型式蓄熱室馬蹄焰流液洞池窯8熔化率t/(m2·d)2.059熔化面積m276.910熔化池長×寬m11.2×7.011熔化池深m1.512流液洞長×寬×深mm1000×500×40013加料口長×寬×深mm1350×800×120014火焰空間長×寬×胸高/碹升高mm11200×7400×1.08115冷卻部面積m217.116F冷/F熔%22.2%17燃料消耗量t/d25.418噸玻璃燃料消耗量kg/t15119火焰空間熱負(fù)荷KW/m365.7120空氣口寬×高mm2000×45021空氣下傾角°2222燃油噴嘴型號及個數(shù)GNB623蓄熱室型式箱式24格子體排列方式及格孔尺寸八角筒型160×16025格子體長×寬×高mm4.84×4.04×9.026蓄熱面積m22629.4427F蓄/F熔m2/m234.194.對本人設(shè)計的評述本設(shè)計的主題是對年產(chǎn)42200噸高白料酒瓶蓄熱室馬蹄焰池窯的設(shè)計，本次設(shè)計過程中的基本原理和基本理論主要來自教材，設(shè)計中使用的數(shù)據(jù)來自理論數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，與實(shí)際操作可能有較大的差異看，但本設(shè)計作為一次操作性練習(xí)，可以說達(dá)到了預(yù)期的效果。還有，在設(shè)計計算過程中，采用了近似處理，忽略了Q油、物和q介、物，因此熱效率比實(shí)際高出許多，同時也導(dǎo)致了廢氣和格子體流速相應(yīng)減少。本次設(shè)計的熔化率為2.0t/(m2.d),不屬于先進(jìn)水平，燃料利用率不高，造成的熱耗偏大，所以有待于改進(jìn)。在實(shí)際操作中，為提高玻璃液的質(zhì)量，減小對環(huán)境的污染，可采用富氧和全氧燃燒或其他先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。通過本次設(shè)計，我基本掌握了窯爐設(shè)計的過程，為將來從事生產(chǎn)、設(shè)計、研究等方面打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)教材A：陳國平，畢潔主編.玻璃工業(yè)熱工設(shè)備.北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2007.教材B：孫晉濤主編.硅酸鹽工業(yè)熱工基礎(chǔ)。武漢理工大學(xué)出版社.基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)HYPERLINK"/detai