[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)精品] 日產(chǎn)500mm天然氣中試用輥道窯設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　因地域空間有限，中試窯要求速燒且占地面積小，因此我設(shè)計(jì)窯爐總長(zhǎng)30.24米，內(nèi)寬0.9米，燒成溫度1380攝氏度輥道窯。日產(chǎn)500平方，燃料采用天然氣，燃燒器采用高速調(diào)溫?zé)臁?lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：快速燒成、輥道窯、保溫 、節(jié)能</p><p><b>　　

2、目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　前 言3</b></p><p>　　1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及原始資料5</p><p>　　2.1內(nèi)寬的確定5</p><p>　　2.2窯體長(zhǎng)度的確定

3、5</p><p>　　2.3燒成制度的確定6</p><p>　　2.4窯內(nèi)高度的確定7</p><p>　　3工作系統(tǒng)的確定7</p><p>　　3.1排煙系統(tǒng)7</p><p>　　3.2燃燒系統(tǒng)8</p><p>　　3.3冷卻系統(tǒng)8</p>&l

4、t;p>　　3.4傳動(dòng)系統(tǒng)10</p><p>　　3.5窯體附屬結(jié)構(gòu)11</p><p>　　4窯體材料確定13</p><p><b>　　5燃燒計(jì)算14</b></p><p>　　5.1燃料組成：14</p><p>　　5.2燃燒所需空氣量14</p&

5、gt;<p>　　5.3燃料產(chǎn)生煙氣量15</p><p>　　5.4燃燒溫度計(jì)算15</p><p>　　6物料平衡計(jì)算16</p><p>　　7預(yù)熱帶燒成帶熱平衡計(jì)算17</p><p>　　7.1熱平衡計(jì)算準(zhǔn)則18</p><p>　　7.2熱平衡示意圖18</p&g

6、t;<p>　　7.3熱收入項(xiàng)目18</p><p>　　7.4熱支出項(xiàng)目19</p><p>　　7.5列熱平衡方程并求解35</p><p>　　7.6列熱平衡表35</p><p>　　8冷卻帶熱平衡計(jì)算36</p><p>　　8.1熱平衡計(jì)算準(zhǔn)則36</p>

7、<p>　　8.2熱平衡示意圖36</p><p>　　8.3熱收入37</p><p>　　8.4熱支出37</p><p>　　8.5列熱平衡方程43</p><p>　　8.6列熱平衡表44</p><p><b>　　9燒嘴選型44</b></p&

8、gt;<p>　　10管道尺寸、阻力計(jì)算及風(fēng)機(jī)的選用45</p><p>　　11工程材料概算52</p><p><b>　　后 記55</b></p><p><b>　　參考資料56</b></p><p><b>　　前 言</b><

9、/p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，陶瓷工業(yè)在人民生產(chǎn)、生活中都占有重要的地位。陶瓷的發(fā)展與窯爐的改革密切相關(guān)，一定結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的窯爐燒出一定品質(zhì)的陶瓷。因此正確選擇燒成窯爐是獲得性能良好制品的關(guān)鍵。</p><p>　　陶瓷窯爐可分為兩種:一種是間歇式窯爐,比如梭式窯;另一種是連續(xù)式窯爐,比如輥道窯。輥道窯由于窯內(nèi)溫度場(chǎng)均勻，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量，也為快燒提供了條件；而輥道

10、窯中空、裸燒的方式使窯內(nèi)傳熱速率與傳熱效率大，又保證了快燒的實(shí)現(xiàn)；而快燒又保證了產(chǎn)量，降低了能耗。產(chǎn)品單位能耗一般在2000～3500 KJ/Kg ，而傳統(tǒng)隧道窯則高達(dá)5500～9000 KJ/Kg 。所以，輥道窯是當(dāng)前陶瓷工業(yè)中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的先進(jìn)窯型，在我國(guó)已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　燒成在陶瓷生產(chǎn)中是非常重要的一道工序。燒成過(guò)程嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，與此同時(shí)，燒成也由窯爐決定。<

11、;/p><p>　　在燒成過(guò)程中，溫度控制是最重要的關(guān)鍵。沒(méi)有合理的燒成控制，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量都會(huì)很低。要想得到穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)量，首先要有符合產(chǎn)品的燒成制度。然后必須維持一定的窯內(nèi)壓力。最后，必須要維持適當(dāng)?shù)臍夥?。這些要求都應(yīng)該遵循。</p><p>　　在設(shè)計(jì)之前曾在我江西富利高（新中源）陶瓷有限公司工作、實(shí)習(xí)，該廠使用的輥道窯是由中窯窯業(yè)有限公司所設(shè)計(jì)、建造的。全窯長(zhǎng)300來(lái)米，內(nèi)寬

12、2米多，利用余熱干燥生坯，熱效率高，溫度控制準(zhǔn)確、穩(wěn)定，傳動(dòng)用齒輪傳動(dòng)，摩擦式聯(lián)結(jié)輥筒，傳動(dòng)平衡、穩(wěn)定，維護(hù)方便，無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，控制靈活。通過(guò)對(duì)其窯爐結(jié)構(gòu)和控制的了解，借鑒其經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合中試窯的情況，我所設(shè)計(jì)的中試用輥道窯總長(zhǎng)30.24米，內(nèi)寬0.9米，燒成溫度是1380攝氏度，燃料采用天然氣。</p><p>　　一：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及原始資料</p><p>　　院（系） 熱能工程系

13、 2009 年 月 日</p><p>　　7.3 熱收入項(xiàng)目 </p><p>　　7.3.1 制品帶入顯熱Q1（KJ/h）</p><p>　　Q1＝Gspc1t1</p><p>　　其中：Gsp——濕制品質(zhì)量(Kg/h)</p><p><b>　

14、　c1——制品的比熱</b></p><p><b>　　t1——制品的溫度</b></p><p>　　據(jù)物料平衡計(jì)算中可知Gsp＝571.0 (Kg/h)；</p><p>　　又因?yàn)轭A(yù)熱帶從第1節(jié)開(kāi)始, 此時(shí)第1節(jié)的溫度t1＝20℃；</p><p>　　C1隨各地原料成分及配方的不同而變化,一般在0.

15、84—1.26 KJ/( m3·℃)范圍</p><p>　　此時(shí)c1＝0.84+26×10-5×20</p><p>　　Q1＝Gspc1t1＝571.0×20×（0.84+26×20×10-5）=9652.184(KJ/h)</p><p>　　7.3.2燃料帶入化學(xué)熱及顯熱Qf</p&

16、gt;<p>　　Qf＝X（Qd+cftf）</p><p>　　其中 X——每小時(shí)消耗的燃料量m3/h</p><p>　　Qd——燃料的熱值KJ/h</p><p>　　cf——20℃時(shí)的比熱KJ/ m3·℃ </p><p>　　tf——天然氣的溫度℃</p><p>　　查《燃料及燃

17、燒》表5-2可知cf＝1.38KJ/( m3·℃)</p><p>　　已知Qd＝34673KJ/M3，tf＝20℃</p><p>　　Qf＝X(Qd+ cf× ff)＝X（34673+1.38×20）＝34700.6X(KJ/h)</p><p>　　7.3.3 助燃空氣帶入顯熱Qa (KJ/h)</p><p&

18、gt;　　由于所選用的高速調(diào)溫?zé)芍?，助燃空氣為一次空氣ta＝20℃，燃料燃燒所需空氣量為：Va＝10.40X（Bm3/Bm3），取預(yù)熱帶中末段空氣過(guò)剩系數(shù)α＝1.2，查得在20℃時(shí)空氣的比熱為ca＝1.30KJ/m3·℃</p><p>　　故Qa＝Va cata＝10.40X×20×1.30＝270.4X(KJ/h)</p><p>　　7.3.4 預(yù)熱

19、帶漏入空氣帶入顯熱Qa′(KJ/h)</p><p>　　取預(yù)熱帶空氣過(guò)剩系數(shù)αg＝2.0，漏入空氣溫度ta′＝20℃，ca′＝1.30 KJ/( m3·℃) 漏入空氣總量為Va′＝ Mf（αg-α）Va</p><p>　　其中 Va ＝9.20</p><p>　　Va′＝X（2.0-1.1）×9.20=8.28X</p>&

20、lt;p>　　Qa′＝ Va′ca′ta′＝8.28X×1.30×20＝215.28X(KJ/h)</p><p><b>　　7.4 熱支出項(xiàng)目</b></p><p>　　7.4.1 產(chǎn)品帶出顯熱Qg（KJ/h）</p><p>　　燒成產(chǎn)品質(zhì)量G3= Ggp（100-5）%=559.5×（100-5）%

21、=531.53（KJ/h）制品出燒成帶產(chǎn)品溫度T2＝1380℃</p><p>　　查表可知：產(chǎn)品平均比熱為：c2＝0.84+26×10-5×1380＝1.20 KJ/Kg·℃</p><p>　　則Q2＝GmC2T2＝531.53×1.20×1380＝880214（KJ/h）</p><p>　　7.4.2 煙氣帶

22、走顯熱Qg（KJ/h）</p><p>　　每小時(shí)離窯煙氣量：Vg＝[Vg0+（αg-α）Va0]×X＝[10.20+(2.0-1.1)×9.20]X</p><p>　　=18.48X（m3/h）</p><p>　　煙氣離窯溫度一般tg＝200℃，</p><p>　　查表得此時(shí)煙氣的平均比熱為：cf＝1.38KJ/m

23、3℃</p><p>　　則Qg＝ Vg cf tg＝18.48X×1.38×200＝5100.48X（KJ/h）</p><p>　　7.4.3 物化反應(yīng)耗熱Q4（KJ/h）</p><p>　　不考慮制品所含之結(jié)構(gòu)水，自由水質(zhì)量：Gw＝11.5Kg/h</p><p>　　煙氣離窯溫度：Tg＝200℃，</p&g

24、t;<p>　　7.4.3.1自由水蒸發(fā)吸熱 </p><p>　　Qw＝Gw（2490+1.93Tg）＝11.5×（2490+1.93×200）＝33074（KJ/h）</p><p>　　7.4.3.2其余物化反應(yīng)熱Qr</p><p>　　用AL2O3反應(yīng)熱,近似代替物化反應(yīng)熱,入窯干制品質(zhì)量Gg==559.5(Kg/h)&

25、lt;/p><p>　　AL2O3含量為18.27%,所以</p><p>　　Qr=Gg×2100×AL2O3%=559.5×2100×18.27%=214663 (KJ/h)</p><p>　　7.4.3.3總的物化反應(yīng)耗熱</p><p>　　Q4＝Qw+ Qr＝33074+214663＝24773

26、7（KJ/h）</p><p>　　7.4.4窯體散熱損失Q3</p><p>　　20~800℃段散熱 （本段內(nèi)高0.7m，共6節(jié)）</p><p><b>　　窯墻散熱</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度 ℃</b></p><p>　　設(shè)335 ℃

27、，35 ℃</p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核 、</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　

28、℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　散熱面m2</b></p><p><b>　　窯頂散熱：</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度 ℃</b></p><p&

29、gt;<b>　　設(shè) ℃ ，℃</b></p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核 、 </b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許。</b></

30、p><p><b>　　℃ </b></p><p><b>　　，允許 </b></p><p><b>　　窯頂散熱m2</b></p><p><b>　　窯底散熱</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度 ℃

31、</b></p><p>　　設(shè)=380 ℃ ，=20℃</p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核 、</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。

32、</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　窯底散熱面積m2</b></p><p>　　800~1050℃ 散熱 （本段內(nèi)高0.7m ，共1節(jié)）</p><

33、p><b>　　窯墻散熱</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p><b>　　設(shè) ℃ ， ℃</b></p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核 、</b>

34、;</p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　窯墻散熱面積m2</b></p><p><b>　　

35、窯頂散熱：</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p><b>　　設(shè) ℃ ， ℃</b></p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核 、</b></p>&l

36、t;p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p>　　窯頂散熱面積窯頂散熱m2</p><p&

37、gt;<b>　　窯底散熱</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p><b>　　設(shè) ℃ ， ℃</b></p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核 、</b>&

38、lt;/p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許。</b></p><p><b>　　窯底散熱面積m2&l

39、t;/b></p><p>　　1050~1380℃散熱 （本段內(nèi)高0.8m ，共2.5節(jié)）</p><p><b>　　窯墻散熱：</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p>　　設(shè) ℃ ， ℃ ， ℃</p><p><b&

40、gt;　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核、</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　℃</b></p><p>&

41、lt;b>　　，允許</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許</b></p><p><b>　　窯墻散熱面積m2</b></p><p><b>　　窯頂散熱：</b></p>

42、<p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p>　　設(shè) ℃ ， ℃ ， ℃</p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核、</b></p><p><b>　　℃</b></p>&l

43、t;p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許</b></p>

44、<p>　　窯頂散熱面積窯頂散熱m2</p><p><b>　　窯底散熱</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p><b>　　設(shè) ℃ ， ℃</b></p><p><b>　　熱流密度：</b></

45、p><p><b>　　校核、</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b>

46、</p><p><b>　　窯底散熱面積m2</b></p><p>　　1380~1380℃散熱 （本段內(nèi)高0.8m ，共0.5節(jié)）</p><p><b>　　窯墻散熱：</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p&g

47、t;　　設(shè) ℃ ， ℃ ， ℃</p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核、</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p>&l

48、t;b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許</b></p><p><b>　　窯墻散熱面積m2</b></p><p

49、><b>　　窯頂散熱：</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p>　　設(shè) ℃ ， ℃ ， ℃</p><p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核、</b></p><

50、;p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許</b></p><p><b>　　℃</b></p>&l

51、t;p><b>　　，允許</b></p><p>　　窯頂散熱面積窯頂散熱m2</p><p><b>　　窯底散熱</b></p><p><b>　　內(nèi)壁平均溫度℃</b></p><p><b>　　設(shè) ℃ ， ℃</b></p>

52、<p><b>　　熱流密度：</b></p><p><b>　　校核、</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　℃</b></

53、p><p><b>　　，允許 。</b></p><p><b>　　窯底散熱面積m2</b></p><p>　　預(yù)熱帶、燒成帶窯體總散熱量</p><p>　　=11975+8960+9487+7476+4515+4728+20523+11181+10541+4031+2263+2108</

54、p><p><b>　　=97788</b></p><p><b>　　其他熱損失</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)占熱收入的5%</p><p>　　×5%=(9652.184+34700.6x+270.4x+215.28x)×5%</p><p>　

55、　=482.6+1759.314x</p><p>　　7.5列熱平衡方程并求解</p><p>　　9652.184+34700.6x+270.4x+215.28x=880214+5100.48x+247737+97788+482.6</p><p>　　+1759.314x</p><p><b>　　解得x=43</b&

56、gt;</p><p>　　每小時(shí)燒成制品質(zhì)量為：Gm＝531.5Kg/h</p><p><b>　　每公斤產(chǎn)品熱耗:</b></p><p><b>　　7.6列熱平衡表</b></p><p>　　預(yù)熱帶燒成帶熱平衡表</p><p>　　Figure 1 the t

57、ack and lead thermal balance form to cook to preheat</p><p>　　八：冷卻帶熱平衡計(jì)算</p><p>　　8.1熱平衡計(jì)算準(zhǔn)則</p><p>　　計(jì)算準(zhǔn)則： 基準(zhǔn)溫度 0℃</p><p>　　基準(zhǔn)質(zhì)量 1小時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的物料</p><p>

58、;<b>　　8.2熱平衡示意圖</b></p><p><b>　　制品帶入的顯熱 </b></p><p>　　急冷風(fēng)窯尾風(fēng)帶入顯熱 </p><p>　　制品帶出顯熱 </p><p><b>　　窯體散失熱量 </b></

59、p><p><b>　　緩冷帶冷風(fēng)換熱 </b></p><p>　　窯體不嚴(yán)密處漏出空氣帶走顯熱 </p><p>　　從窯道內(nèi)抽出空氣帶走顯熱 </p><p><b>　　其他熱損失 </b></p><p><b>　　8.3熱收入</b></

60、p><p><b>　　制品帶入的顯熱 </b></p><p>　　制品帶入顯熱在上面已經(jīng)算出： </p><p>　　急冷風(fēng)窯尾風(fēng)帶入顯熱 </p><p>　　設(shè)定窯尾風(fēng)風(fēng)量為 。一般急冷風(fēng)風(fēng)量是窯尾風(fēng)的 （～）。本設(shè)計(jì)取急冷風(fēng)風(fēng)量是窯尾風(fēng)量的 。急冷風(fēng)與窯尾的總風(fēng)量是1.5。查表得 ：20 ℃時(shí)空氣的比熱為1.29

61、 。</p><p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　8.4熱支出</b></p><p><b>　　制品帶出顯熱</b></p><p>　　根據(jù)本中試線的結(jié)構(gòu)要求，此時(shí)的溫度為 </p><p><b>　

62、　此時(shí)陶瓷的比熱為 </b></p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　窯體散失熱量 800～20℃段散熱 （本段內(nèi)高0.7m，共3節(jié)）</p><p><b>　　窯墻散熱</b></p><p>　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p&

63、gt;<p><b>　　散熱面m2</b></p><p><b>　　窯頂散熱：</b></p><p>　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p><p><b>　　窯頂散熱m2</b></p><p><b>　　窯底散熱</b

64、></p><p>　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p><p><b>　　窯底散熱面積m2</b></p><p>　　1050～800℃ 散熱 （本段內(nèi)高0.8m ，共0.5節(jié)）</p><p><b>　　窯墻散熱</b></p><p>

65、　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p><p><b>　　散熱面m2</b></p><p><b>　　窯頂散熱：</b></p><p>　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p><p><b>　　窯頂散熱m2</b></p>&

66、lt;p><b>　　窯底散熱</b></p><p>　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p><p><b>　　窯底散熱面積m2</b></p><p>　　1380～1050℃散熱 （本段內(nèi)高0.8m ，共0.5節(jié)）</p><p><b>　　窯墻散熱：&l

67、t;/b></p><p>　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p><p><b>　　窯墻散熱面積m2</b></p><p><b>　　窯頂散熱：</b></p><p>　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p><p>　　窯頂散熱面積

68、窯頂散熱m2</p><p><b>　　窯底散熱</b></p><p>　　在預(yù)熱帶燒成帶熱平衡中已經(jīng)求出熱流密度：</p><p><b>　　窯底散熱面積m2</b></p><p><b>　　冷卻帶窯體總散熱 </b></p><p>　　=

69、5987+4480+4743+4071+2257.5+2364+4031+2236+2108</p><p>　　= 32278 …………………………………………………………</p><p><b>　　緩冷帶冷風(fēng)換熱 </b></p><p>　　設(shè)換熱管的外徑83 mm ，內(nèi)徑為 76 mm ，長(zhǎng)為 1.50 米 ，換熱長(zhǎng)度為1.00米，取

70、20支 。</p><p>　　換熱管的通道斷面積： m2</p><p>　　設(shè)管內(nèi)空氣流速為 </p><p><b>　　則流量為 ： </b></p><p>　　通道當(dāng)量直徑 ： m </p><p>　　通道內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為： </p><p>　　換熱溫

71、度范圍：650～400 ℃ ，窯內(nèi)煙氣流速為 1m/s</p><p><b>　　取平均溫度： ℃</b></p><p>　　從《傳熱學(xué)》附錄9中查得煙氣物性參數(shù)為</p><p><b>　　又 </b></p><p>　　由《傳熱學(xué)》 表 5-5 可以查出 ， </p>

72、<p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　所以換熱系數(shù)為：</b></p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　由于鋼管的管壁很薄可以忽略不計(jì)熱阻</p><p><b>　　總傳熱系數(shù)：</b><

73、/p><p><b>　　總的換熱面積m2</b></p><p><b>　　空氣的換熱系數(shù) </b></p><p><b>　　換熱量 ………</b></p><p>　　由窯體不嚴(yán)密處漏出空氣帶走顯熱 </p><p>　　冷卻帶從窯體不嚴(yán)密處漏出

74、空氣量通常為窯尾鼓入風(fēng)量的10%～20% 。本設(shè)計(jì)取 15%，即0.15 。設(shè)定漏出空氣的平均溫度 ℃ </p><p>　　此時(shí)空氣的比熱容為 </p><p>　　∴ ……………………………</p><p>　　從窯道內(nèi)抽出空氣帶走顯熱 </p><p>　　假定抽出熱空氣平均溫度 ℃</p><p>　　

75、查得此時(shí)空氣比熱容： </p><p>　　根據(jù)冷卻帶窯內(nèi)風(fēng)量平衡 ：抽出熱風(fēng)量= 總風(fēng)量 – 漏出風(fēng)量</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　∴ ………………………</p><p><b>　　其他熱損失 </b></p><p>　　其他熱

76、損失占總收入的 5 %</p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　8.5列熱平衡方程</b></p><p><b>　　解得 </b></p><p><b>　　8.6列熱平衡表</b></p><p&g

77、t;<b>　　冷卻帶熱平衡表</b></p><p>　　Figure 7-4 Cool and tack the thermal balance form</p><p>　　熱平衡分析：從上表可以看出，抽出帶走熱所占比例最大，可以余熱利用。把該熱送至干燥窯進(jìn)行干燥用。這樣可以達(dá)到節(jié)能的目的。</p><p><b>　　九：燒嘴

78、選型</b></p><p><b>　　燒嘴選型</b></p><p>　　每小時(shí)燃料消耗量為 </p><p><b>　　x=43</b></p><p>　　考慮到燒嘴的燃燒能力和燒嘴燃燒的穩(wěn)定性取安全系數(shù)1.5</p><p>　　本設(shè)計(jì)一共設(shè)置了20

79、對(duì)（40個(gè)）燒嘴。</p><p>　　每個(gè)燒嘴的燃料消耗量為： （）</p><p><b>　　燒嘴的熱負(fù)荷： </b></p><p>　　所以本設(shè)計(jì)采用北京神霧公司的WDH-TCC2型燒嘴。</p><p>　　該燒嘴技術(shù)性能如下：</p><p>　　所以該燒嘴符合本設(shè)計(jì)要求。&l

80、t;/p><p>　　十：管道尺寸、阻力計(jì)算及風(fēng)機(jī)的選用</p><p>　　抽煙風(fēng)機(jī)的管道尺寸、阻力計(jì)算</p><p><b>　　管道尺寸 </b></p><p>　　排煙系統(tǒng)需排煙氣量：</p><p>　　煙氣在金屬管中流速ω，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取10m/s</p><p

81、>　　煙氣抽出時(shí)實(shí)際體積為：</p><p><b>　　總煙管尺寸</b></p><p>　　煙氣在金屬管中流速，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取ω=10m/s，</p><p><b>　　內(nèi)徑總 </b></p><p>　　考慮到調(diào)節(jié)的方便性總管內(nèi)徑取值：540 mm, 長(zhǎng)度取4.5m.</p&

82、gt;<p><b>　　分煙管尺寸</b></p><p>　　分管流量（m3/ s）</p><p><b>　　內(nèi)徑分</b></p><p>　　考慮到調(diào)節(jié)的方便性分管內(nèi)徑取值為：400mm，長(zhǎng)度取6m.</p><p><b>　　支煙管尺寸</b>&l

83、t;/p><p>　　煙氣在支管的流速為：ω=10m/s，</p><p><b>　　流量（m3/ s）</b></p><p><b>　　內(nèi)徑支 m</b></p><p>　　考慮到調(diào)節(jié)的方便性取值為：200mm，長(zhǎng)度取300mm。</p><p><b>　　

84、阻力計(jì)算</b></p><p><b>　　料垛阻力</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每米窯長(zhǎng)料垛阻力為0.5Pa，因?yàn)樵摳G第1、3、5節(jié)有抽煙口，零壓面位于窯的第7節(jié)處，所以：</p><p><b>　　Pa</b></p><p><b>　　位壓阻力hg</

85、b></p><p>　　煙氣從窯爐至風(fēng)機(jī)，高度升高H=2.46m，此時(shí)幾何壓頭為煙氣流動(dòng)的動(dòng)力，即負(fù)壓阻力，煙氣溫度250℃，所以：</p><p><b>　　Pa</b></p><p><b>　　局部阻力he</b></p><p>　　局部阻力ζ可由查表得：</p>

86、<p>　　煙氣從窯爐進(jìn)入支管：ζ=1；</p><p>　　支煙管進(jìn)入分煙管：ζ=1.5；</p><p>　　并90°轉(zhuǎn)彎：ζ=1.5；</p><p>　　分管90°急轉(zhuǎn)彎：ζ=1.5；</p><p>　　分管進(jìn)入90°圓弧轉(zhuǎn)彎：ζ=0.35；</p><p>　　分管進(jìn)

87、入總管：ζ=1.5；</p><p>　　并90°急轉(zhuǎn)彎：ζ=1.5</p><p>　　為簡(jiǎn)化計(jì)算，煙氣流速均按10m/s計(jì)，煙氣溫度按250℃計(jì)，雖在流動(dòng)過(guò)程中煙氣會(huì)有溫降，但此時(shí)流速會(huì)略小，且取定的截面積均比理論計(jì)算的偏大，故按此值算出餓局部阻力只會(huì)偏大，能滿足實(shí)際操作需求。</p><p><b>　　Pa</b></p

88、><p><b>　　摩擦阻力</b></p><p>　　摩擦阻力系數(shù)：金屬管道取ζ=0.03，</p><p><b>　　Pa</b></p><p><b>　　風(fēng)機(jī)應(yīng)克服總阻力</b></p><p>　　=7.02-13.9+330.3+19.2

89、1=343Pa</p><p><b>　　風(fēng)機(jī)的選型</b></p><p>　　為保證正常工作，取風(fēng)機(jī)抽力余量0.5，所以選型應(yīng)具備風(fēng)壓：</p><p>　　H=（1+0.5）×343=514.5 Pa</p><p>　　流量取儲(chǔ)備系數(shù)為1.5，風(fēng)機(jī)排出煙氣平均溫度250℃，所以：</p>

90、<p><b>　?。╩3/h）</b></p><p>　　其他系統(tǒng)管路尺寸確定、風(fēng)機(jī)的選型</p><p>　　天然氣輸送管徑的計(jì)算</p><p>　　天然氣的流量為：43m3/ h，取天然氣在總管中的流速為：2m/s，</p><p>　　總管選用一根管子，那么總管的內(nèi)徑為：</p>&

91、lt;p><b>　　m</b></p><p>　　為了操作靈活性總管內(nèi)徑取值：300mm</p><p>　　窯頂 窯底 窯側(cè)的分管尺寸：</p><p>　　天然氣分管分組控制，共分2組8根，氣體在金屬分管中流速，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取ω=4m/s，</p><p><b>　　內(nèi)徑m</b>&

92、lt;/p><p>　　考慮到在實(shí)際操作中有些管路是關(guān)閉的，所以分管內(nèi)徑取值：120mm</p><p>　　通往燒嘴的天然氣支管內(nèi)徑計(jì)算</p><p>　　窯體共安裝了40個(gè)燒嘴，天然氣支管總共有40根，而流速取ω=8m/s</p><p><b>　　內(nèi)徑m</b></p><p>　　考慮到在

93、實(shí)際操作中有些燒嘴是關(guān)閉的所以分管內(nèi)徑取值：30mm</p><p><b>　　助燃風(fēng)管計(jì)算</b></p><p>　　助燃風(fēng)量Vα=43×10.40=447.2m3/ h</p><p>　　實(shí)際助燃風(fēng)量 m3/ h</p><p>　　助燃風(fēng)總管內(nèi)徑的確定</p><p>　　

94、助燃?xì)庠诳偣苤械牧魉贋椋害?5m/s，</p><p>　　助燃風(fēng)管總管選用一根管子，那么總管的內(nèi)徑為：</p><p><b>　　m</b></p><p>　　所以總管內(nèi)徑取值：400mm</p><p>　　助燃風(fēng)分管內(nèi)徑的確定</p><p>　　全窯共設(shè)置了2組分管，每組分設(shè)在左右窯墻

95、，n=4，流速均取：ω=8m/s，</p><p><b>　　m</b></p><p>　　分管內(nèi)徑取300mm</p><p>　　窯墻內(nèi)的方管內(nèi)徑的確定</p><p>　　取ω=12m/s，此分管采用方管，埋入窯墻內(nèi)部，共四根。</p><p><b>　　則：方形管截面積&l

96、t;/b></p><p><b>　　所以方管邊長(zhǎng)：m</b></p><p>　　取方管邊長(zhǎng)為200mm</p><p>　　助燃風(fēng)管通往燒嘴的管路管徑</p><p>　　共40個(gè)燒嘴，取流速為ω=10m/s，</p><p><b>　　m</b></p&

97、gt;<p>　　取支管直徑：40mm</p><p><b>　　冷卻帶風(fēng)管計(jì)算</b></p><p>　　冷卻帶窯尾漏入冷風(fēng)總量為1610</p><p><b>　　緩冷總管（抽風(fēng)管）</b></p><p>　　緩冷風(fēng)量V=651，取ω=8m/s</p><

98、;p><b>　　緩冷總管： </b></p><p>　　取緩冷總管內(nèi)徑：400mm</p><p>　　緩冷分管：共設(shè)置了（2個(gè)抽風(fēng)口，5根抽風(fēng)分管）</p><p>　　取緩冷分管內(nèi)徑：400mm</p><p><b>　　急冷風(fēng)管內(nèi)徑的確定</b></p><p&

99、gt;<b>　　急冷總管內(nèi)徑</b></p><p>　　急冷風(fēng)量V=805，取ω=10m/s</p><p>　　考慮操作靈活性，所以取內(nèi)徑為600mm</p><p><b>　　急冷分管內(nèi)徑</b></p><p>　　一設(shè)置2處分管，分左右兩邊布置，一共2只分管，取ω=12m/s，<

100、/p><p>　　急冷風(fēng)方管尺寸：400mm</p><p>　　窯墻內(nèi)急冷方管管邊長(zhǎng)</p><p>　　取ω=12m/s，此分管采用方管，埋入窯墻內(nèi)部，共16根。</p><p><b>　　則：方形管截面積 </b></p><p><b>　　所以方管邊長(zhǎng)：m</b>&l

101、t;/p><p>　　取方管邊長(zhǎng)為200mm</p><p><b>　　風(fēng)機(jī)選型</b></p><p><b>　　快冷段軸流風(fēng)扇型號(hào)</b></p><p><b>　　十一：工程材料概算</b></p><p>　　確定了窯墻的材料及厚度，決定了窯的

102、結(jié)構(gòu)后，可以進(jìn)行窯體所需材料的概算。材料的概算可以預(yù)備資金，預(yù)購(gòu)材料，使窯爐工作不致盲目。</p><p>　　輕質(zhì)高鋁磚（規(guī)格：230×114×65㎜）</p><p><b>　　在全窯砌有：</b></p><p>　　20℃～800℃：窯墻厚度230㎜，高1145㎜，長(zhǎng)10節(jié)（預(yù)熱帶7節(jié)，冷卻帶3節(jié)），所以砌有輕質(zhì)高

103、鋁磚的窯墻體積為： </p><p>　　由于砌筑時(shí)兩磚之間填放粘土耐火泥2㎜厚，1體積中含有標(biāo)準(zhǔn)磚的體積為：</p><p>　　1×（65÷67）×（114÷116）×（230÷232）=0.945（）</p><p>　　輕質(zhì)高鋁磚的體積為：11.377×0.945=10.75（）</

104、p><p><b>　　所需塊數(shù)塊</b></p><p>　　莫來(lái)石輕質(zhì)高鋁磚（規(guī)格：230×114×65㎜）</p><p>　　在全窯砌有：窯底厚度65㎜，寬900㎜，長(zhǎng)14節(jié)m，所以砌有莫來(lái)石輕質(zhì)高鋁磚的窯墻體積為： </p><p>　　由于砌筑時(shí)兩磚之間填放粘土耐火泥2㎜厚，1體積中含有標(biāo)準(zhǔn)磚

105、的體積為：</p><p>　　1×（65÷67）×（114÷116）×（230÷232）=0.945（）</p><p>　　莫來(lái)石輕質(zhì)高鋁磚的體積為：1.77×0.945=1.67（）</p><p><b>　　所需塊數(shù)塊</b></p><p>

106、;　　燒成區(qū)與急冷去窯墻莫來(lái)石輕質(zhì)高鋁磚</p><p><b>　　所需塊數(shù)塊</b></p><p>　　所需莫來(lái)石輕質(zhì)高鋁磚總數(shù)</p><p>　　超輕質(zhì)耐火粘土磚（規(guī)格：230×114×65㎜）</p><p><b>　　在全窯砌有：</b></p>&

107、lt;p><b>　　窯底：</b></p><p>　　厚度179mm，寬900㎜，長(zhǎng)9節(jié)，（預(yù)熱帶7節(jié)，緩冷帶2節(jié)）</p><p>　　燒成帶和急冷帶：厚度358mm，寬900mm，長(zhǎng)4節(jié)（燒成帶3節(jié)，急冷帶1節(jié)）。</p><p>　　所以砌有超輕質(zhì)粘土磚的窯墻體積為：</p><p>　　由于砌筑時(shí)兩磚之

108、間填放粘土耐火泥2㎜厚，1體積中含有標(biāo)準(zhǔn)磚的體積為：</p><p>　　1×（65÷67）×（114÷116）×（230÷232）=0.945（）</p><p>　　輕質(zhì)高鋁磚的體積為：5.92×0.945=5.6（）</p><p><b>　　所需塊數(shù)塊</b><

109、;/p><p>　　輕質(zhì)高鋁質(zhì)吊頂磚（規(guī)格：230×230×130㎜）</p><p>　　一節(jié)所需塊，20℃～1050℃：長(zhǎng)9節(jié)。（預(yù)熱帶7節(jié)，緩冷帶2節(jié)）</p><p><b>　　所需塊數(shù) 塊</b></p><p>　　莫來(lái)石輕質(zhì)高鋁質(zhì)吊頂磚（規(guī)格：230×230×130㎜）

110、</p><p>　　長(zhǎng)4節(jié)。（燒成帶3節(jié)，急冷帶1節(jié)）</p><p><b>　　所需塊數(shù)塊</b></p><p><b>　　燒嘴磚：40塊</b></p><p>　　過(guò)橋磚（規(guī)格：420×230×50㎜）</p><p><b>　　

111、熱電偶：20根</b></p><p><b>　　軸流風(fēng)機(jī)：8臺(tái)</b></p><p>　　鋼材用量 規(guī)格：方鋼75×75×8mm</p><p>　　規(guī)格：200×75×8mm ， 252 m</p><p>　　規(guī)格：70×70×

112、8mm ， 307 m</p><p>　　規(guī)格：50×50×6×2960mm ， 780 支</p><p>　　規(guī)格：50×50×6mm ，17042 mm</p><p>　　上面的材料由于施工時(shí)會(huì)損耗一部分加上維修備用，因此在購(gòu)置時(shí)要多買(mǎi)一部分。</p><p><

113、b>　　后記</b></p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我把以前學(xué)過(guò)的所有知識(shí)作了個(gè)全面的檢閱，通過(guò)相互的溝通和比較，使我更加深了對(duì)知識(shí)的理解和掌握。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我畢業(yè)前的最后一份答卷。為使能夠獲得一個(gè)圓滿的結(jié)果，我在江西富利高（新中源）有限公司實(shí)習(xí)一個(gè)月，并從實(shí)習(xí)實(shí)踐中了解到生產(chǎn)實(shí)際中存在的問(wèn)題以及設(shè)備的不足之處，回校后花了大量時(shí)間去閱覽有關(guān)

114、的資料，進(jìn)行了綜合性思考。在確定整個(gè)設(shè)計(jì)的安排步驟后，就按部就班的進(jìn)行下來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中不止一次的遇到問(wèn)題，又不止一次的解決問(wèn)題，自己著實(shí)學(xué)到了些東西，這些東西是經(jīng)過(guò)自己的實(shí)踐才領(lǐng)悟的，可以說(shuō)是是理論與實(shí)踐的結(jié)晶。</p><p>　　在我整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程里得到了各位老師的大力幫助，我在這里要感謝我的指導(dǎo)老師老師給予我的耐心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中給予我的幫助！</p><p><

115、b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 胡國(guó)林 《建陶工業(yè)輥道窯》.中國(guó)建材工業(yè)出版社.1998.6 </p><p>　　[2] 胡國(guó)林 陳功備 《窯爐砌筑與安裝》.武漢理工大學(xué)出版社.2005.5</p><p>　　[3] 楊世銘 陶文銓 《傳熱學(xué)》第三版 . 高等教育出版社.1998</p><p&g

116、t;　　[4] 孫晉淘 《陶瓷工業(yè)熱工設(shè)備》. 武漢理工大學(xué)出版社.1989.10 </p><p>　　[5] 蔡增基 龍?zhí)煊濉读黧w力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1999.12</p><p>　　[6] 陳 帆 《現(xiàn)代陶瓷工業(yè)技術(shù)設(shè)備》.中國(guó)建材工業(yè)出版社.1995.5 </p><p>　　[7] 續(xù)魁昌 《風(fēng)機(jī)手冊(cè)》.北京機(jī)械工業(yè)出版社.19