年產(chǎn)170萬輥道窯窯爐設(shè)計指導書.doc

目錄1 前言2 設(shè)計任務(wù)書3 窯體主要尺寸的確定3.1 窯內(nèi)寬的確定3.2 窯體長度的確定3 窯內(nèi)高的確定4 燒成制度的確定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(jié)構(gòu)5.5.1 事故處理孔5.5.2 測溫測壓孔及觀察孔5.5.3 膨脹縫5.5.4 擋墻5.6 窯體加固鋼架結(jié)構(gòu)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 窯體材料及厚度的確定8 熱平衡計算8.1 預熱帶及燒成帶熱平衡計算8.1.1 熱平衡計算基準及范圍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 前言隨著經(jīng)濟不斷發(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。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20003500 kj/kg ，而傳統(tǒng)隧道窯則高達55009000 kj/kg 。所以，輥道窯是當前陶瓷工業(yè)中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的先進窯型，在我國已得到越來越廣泛的應(yīng)用。燒成在陶瓷生產(chǎn)中是非常重要的一道工序。燒成過程嚴重影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，在燒成過程中，溫度控制是最重要的關(guān)鍵。沒有合理的燒成控制，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量都會很低。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?shù)臍夥铡Ｎ以O(shè)計的輥道窯是連續(xù)式窯。窯爐總長110.5米，內(nèi)寬2.728米，燒成溫度是1180攝氏度。燃料采用發(fā)生爐煤氣。我設(shè)計的輥道窯，窯體趨向輕型化，燃料清潔化，燒成質(zhì)量好，產(chǎn)量高，日產(chǎn)量達5758平方米。全窯采用新型耐火材料，改善了窯爐的保溫性。2 設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計任務(wù)170萬平米?；u發(fā)生爐煤氣輥道窯設(shè)計二、原始數(shù)據(jù)瓷磚1 坯料組成（%）表21：坯料組成（%）sio2al2o3caomgofe2o3k2ona2oi.l68.3516.272.302.650.852.202.154.852產(chǎn)品規(guī)格：6006008mm，單重12.5公斤/片；3入窯水分：1%4產(chǎn)品合格率：95%5燒成周期：55分鐘（全氧化氣氛）6最高燒成溫度：1180三、燃料表22：燃料組成發(fā)生爐煤氣coh2ch4co2n2qnet(mj/nm3)30.613.24.03.448.86.7534、 夏天最高氣溫：403 窯體主要尺寸的確定3.1 窯內(nèi)寬的確定產(chǎn)品的尺寸為6006008mm，設(shè)制品的收縮率為10%。由坯體尺寸=產(chǎn)品尺寸/（1-燒成收縮）,得坯體尺寸為：667667mm兩側(cè)坯體與窯墻之間的距離取150mm，取一排4塊 則窯內(nèi)寬為d=4667+1502=2968mm 取內(nèi)寬為3m3.2 窯體長度的確定3.2.1 窯體長度的確定裝窯密度=每米排數(shù)每排片數(shù)每片磚面積 =（1000667）4（0.60.6）=2.159(/每米窯長)窯長=（生產(chǎn)任務(wù)24年工作日燒成時間）成品率裝窯密度 =（1700000243305560）0.952.159=95.93m利用裝配式，由若干節(jié)聯(lián)接而成，設(shè)計每節(jié)長度為2200mm，節(jié)間聯(lián)接長度為8mm總長度為2208mm，窯的節(jié)數(shù)=95.932.200=43.44節(jié)，取整為44節(jié)。所以算出窯長為l=442208-8=75072mm=97.14m預熱帶占全窯總長的30.18%，取14節(jié)，長m；燒成帶占全窯總長的28.8%， 取12節(jié)，長度12220846368mm；冷卻帶占全窯總長的41.1%， 取18節(jié)，長m。3.3 窯內(nèi)高的確定表31： 窯內(nèi)高度表1-15節(jié)16-25節(jié)26-50節(jié)輥上高（mm）290360290輥下高（mm）390460390內(nèi)總高（mm）6808206804 燒成制度的確定(1) 溫度制度：1 燒成周期：55min2 各帶劃分：表41： 各帶劃分位置單元節(jié)溫度升（降）溫速率時間備注預熱帶1-52025052.56.48排煙帶6-1025060079.96.4811-1460090091.24.86下設(shè)燒嘴燒成89.7218-261100118018.26.48冷卻帶27-291180850146.54.86急冷段30-3985025065.89.72緩冷段40-442508038.86.48快冷鍛（2） 氣氛制度：全窯氧化氣氛。（3） 燒成溫度曲線大致如下： t1200 1180 1000 950 800 700 600 500 400 200 t（min）27.936.746.45516.765 0 圖41：燒成溫度曲線5 工作系統(tǒng)的確定5.1 排煙系統(tǒng)采用集中排煙方式，排煙口設(shè)在第15節(jié)，每兩節(jié)下各5對直徑為200mm的圓形排煙口直通窯體外，排煙口設(shè)在距每節(jié)窯尾600mm處。下排煙口上方設(shè)置支柱和擋板以防止碎坯落入下排煙口。排煙出口處設(shè)置排煙閥，然后經(jīng)水平分管進入總煙管?？偀煿茉O(shè)于窯頂，上有總閘。利用煙氣抽力，引導窯內(nèi)氣體流動。5.2 燃燒系統(tǒng)5.2.1 燒嘴的設(shè)置本設(shè)計在預熱帶后部即燒成帶前就開始設(shè)置燒嘴，有利于快速升溫和溫度調(diào)節(jié)，縮短燒成周期，達到目的。考慮到在低溫段設(shè)置燒嘴不宜太多。因此，在在第1114節(jié)，每節(jié)輥下交錯設(shè)置3對燒嘴，在1526節(jié)，每節(jié)設(shè)置6對燒嘴，上下對側(cè)均交錯布置。每個燒嘴對側(cè)設(shè)置一個火焰觀察孔，因此，本設(shè)計總共有84對燒嘴。5.2.2 發(fā)生爐煤氣輸送裝置在煤氣總管前設(shè)一個連鎖保險器，保證助燃風機事故、停電、煤氣壓力過低時能迅速自動切斷煤氣，確保安全。煤氣總管設(shè)一放散管。煤氣支管和分管分別從分管和總管側(cè)方引出防止冷凝水淤積在管道內(nèi)。輥上或輥下每4個燃燒系統(tǒng)組成一個控制單元。5.3 冷卻系統(tǒng)制品在冷卻帶有晶體成長，轉(zhuǎn)化的過程，并且冷卻出窯是整個燒成過程最后的一個環(huán)節(jié)。從熱交換的角度來看，冷卻帶實質(zhì)上是一個余熱回收設(shè)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，達到節(jié)能的目的。5.3.1急冷通風系統(tǒng)從燒成最高溫度至少800以前，制品中由于液相的存在而且具有塑性，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(yīng)用最廣的是直接風冷是在輥上下設(shè)置橫窯斷面的冷風噴管。每根噴管上均勻地開有圓形或狹縫式出風口，對著制品上下均勻地噴冷風，達到急冷的效果。由于急冷段溫度高，橫穿入窯的冷風管須用耐熱鋼制成，管徑為6080mm。本設(shè)計也采用直接吹風冷卻，在第2730節(jié)每節(jié)設(shè)置5根80急冷風管,上管布置在同一斷面并橫穿過窯內(nèi), 每根風管的窯內(nèi)部分均勻開90個10圓孔.5.3.2 緩冷通風系統(tǒng)在第26-34節(jié)的每節(jié)輥上安裝12根60間壁換熱管做間接冷卻，換熱管一端敞開做吸風口，另一端接抽熱風管，通向余熱風機。在35-42節(jié)窯的頂部設(shè)置7個圓形抽熱風口，直徑為250mm。緩冷換熱和抽熱共用一臺風機。5.3.3 快冷通風系統(tǒng)窯尾采用直接吹冷風冷卻產(chǎn)品。在窯爐最后2節(jié)兩側(cè)安裝軸流風扇，每節(jié)窯底各設(shè)5臺軸流風扇，上下對制品強制冷卻。在第48節(jié)設(shè)一矩形抽冷風口，尺寸為1600580 mm。5.4傳動系統(tǒng)5.4.1 輥子材質(zhì)的選擇輥道窯對輥子材料要求十分嚴格，它要求制輥子材料熱脹系數(shù)小而均勻，高溫抗氧化性能好，荷重軟化溫度高，蠕變性小，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陶瓷輥兩種。為節(jié)約費用，不同的溫度區(qū)段一般選用不同材質(zhì)的輥子。本設(shè)計在選用如下：表51：輥子的選材低溫段（25020）無縫鋼管輥棒中溫段（200500和50080）瓷棒高溫段（5001180和1180500）碳化硅輥棒5.4.2 輥子直徑與長度的確定輥子的直徑大，則強度大；但直徑過大，會影響窯內(nèi)輻射換熱和對流換熱。因中試窯比較短，輻射換熱和對流換熱空間有限，本設(shè)計輥子的直徑要小些，故選用直徑為30mm的輥棒，而長度則取2250mm。5.4.3 輥距的確定為了保證無論何時制品在轉(zhuǎn)動過程中都有3根輥棒，所以應(yīng)取問產(chǎn)品的1/4以下，即輥距不大于800/4=200mm，因此，本設(shè)計確定輥距為50m，每節(jié)窯為2218/50=44根。5.4.4 傳動系統(tǒng)的選擇考慮到產(chǎn)品的質(zhì)量問題， 輥道窯的傳動系統(tǒng)由電機、鏈傳動和齒輪傳動結(jié)構(gòu)所組成。為避免停電對正常運行的輥道窯造成的危害，輥道窯一般都設(shè)在滯后裝置，通常是設(shè)一臺以電瓶為動力的直流電機。停電時，立即驅(qū)動直流電機，使輥子停電后仍能正常運行一段時間，避免被壓彎或壓斷，以便在這段時間內(nèi)，啟動備用電源。本設(shè)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，每段由一臺電機托動，采用變頻調(diào)速。所有電機可以同時運行，每臺亦可單獨運行，當處理打縲、堵窯等事故時，將電機打到擺動狀態(tài)，使磚坯前后搖擺運行，可保證這些區(qū)段的制品不粘輥，輥子不彎曲，磚坯亦不會進入下一區(qū)段。5.4.5 傳動過程 電機主動鏈輪滾子鏈從動鏈輪主動斜齒輪從動螺旋齒輪主軸主軸上的斜齒輪被動斜齒輪輥棒傳動裝置輥子5.4.6 傳動過程聯(lián)接方式依據(jù)以上原則，聯(lián)接方式主要采用彈簧夾緊式，從動采用托輪磨擦式。5.5 窯體附屬結(jié)構(gòu)5.5.1 事故處理孔事故處理孔設(shè)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。為了能清除窯內(nèi)任何位置上的事故而不造成“死角”，兩相鄰事故處理孔間距不應(yīng)大于事故處理孔對角線延長線與對側(cè)內(nèi)壁交點連線。圖51：事故處理孔的布置由上圖知： 則： =20.4=6.63m 兩事故處理孔中心距l(xiāng)應(yīng)小于或等于6.63m又因為每節(jié)長度只有2.21m，所以，可以每節(jié)設(shè)置一個事故處理孔，本設(shè)計在每節(jié)設(shè)置一個事故處理孔，尺寸為：400130mm，兩側(cè)墻事故處理孔采取交錯布置的形式。當事故處理孔在不處理事故時，要用塞孔磚進行密封，孔磚與窯墻間隙用耐火纖維堵塞密封，防止熱氣體外溢或冷風漏入等現(xiàn)象對燒成制度產(chǎn)生影響。5.5.2 測溫測壓孔及觀察孔為嚴密監(jiān)視及控制窯內(nèi)溫度制度，及時調(diào)節(jié)燒嘴開度，在窯道頂及窯側(cè)墻中央留設(shè)若干處測溫孔，以安裝熱電偶。本設(shè)計在1、6、43、45節(jié)及7-45節(jié)的偶數(shù)節(jié)設(shè)置直徑為40mm測溫孔，輥上設(shè)在窯頂，輥下設(shè)在窯側(cè)墻，兩側(cè)墻的測溫孔交錯布置。壓力制度中零壓面的位置控制特別重要，一般控制在預熱帶和燒成帶交接面附近。若零壓過多移向預熱帶，則燒成帶正壓過大，有大量熱氣體逸出窯外，不但損失熱量，而且惡化操作條件；若零壓過多移向燒成帶，則預熱帶負壓大，易漏入大量冷風，造成氣體分層，上下溫差過大，延長了燒成周期，消耗了燃料。本設(shè)計以觀察孔代替測壓孔。在每個燒嘴的對側(cè)窯墻設(shè)置50mm的觀察孔，以便燒嘴的燃燒狀況。未用時，用與觀察孔配套的孔塞塞住，以免熱風逸處或冷風漏入。5.5.3 膨脹縫窯體受熱會膨脹，產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，因此在窯墻、窯頂及窯底砌體間要留設(shè)膨脹縫以避免砌體的開裂或擠壞。本設(shè)計窯體采用裝配式，每節(jié)窯體留設(shè)2處寬度為10mm的膨脹縫，內(nèi)填陶瓷棉。各層磚的膨脹縫要錯縫留設(shè)。5.5.4 擋墻窯道上的檔板和擋火墻可以起到窯內(nèi)氣體的上下和水平導流、調(diào)整升溫曲線、蓄熱輻射及截流作用。檔板負責對窯內(nèi)上半窯道的控制,采用耐高溫硬質(zhì)陶瓷纖維板制成,可以通過在窯頂外部調(diào)整位置的高低。擋火墻負責對窯內(nèi)下半窯道的控制,采用耐火磚砌筑,高低位置相對固定。窯道檔板和擋火墻設(shè)置在同一橫截面上。全窯共設(shè)置3對閘板和擋火墻結(jié)構(gòu)，分別在15-16節(jié)、25-47節(jié)，節(jié)之間設(shè)置。5.6 窯體加固鋼架結(jié)構(gòu)形式輥道窯鋼架結(jié)構(gòu)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(shè)計采用金屬框架裝配式鋼架結(jié)構(gòu)，立柱用2.5t7550mm方鋼、上橫梁用2.3t5050mm方鋼、下梁用2.5t10050mm方鋼。在一節(jié)窯體鋼架中，每側(cè)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(cè)梁上，下橫梁上焊有5050mm的等邊角鋼作底架，以便在其上擱置底板。上下側(cè)板可用23mm鋼板沖壓制成，吊頂梁采用50505mm的等邊角鋼。6 燃料燃燒計算6.1 空氣量6.1.1 理論空氣量的計算燃料為發(fā)生爐煤氣，本設(shè)計燃料低發(fā)熱量qnet=6753kj/nm3,其成分組成如表22所示:根據(jù)氣體燃料的化學組成，計算其理論空氣量： 100/210.5co+0.5h2+ch41/100 100/21(0.530.6+0.513.2+24) 10-2 1.42（nm3 /nm3）6.1.2 實際空氣量的計算由于在氧化氣氛下燒成，根據(jù)經(jīng)驗取空氣系數(shù)為1.15，1.421.151.63（nm3 /nm3）6.2 煙氣量6.2.1 理論煙氣量的計算按照燃料的化學成分計算理論煙氣量： co2+co+h2+3ch4+n210-2+21/10079/21 3.4+30.6+13.2+34+48.810-2+1.4221/10079/21 2.20（nm3 /nm3）6.2.2 實際煙氣量的計算 + (-1)2.20 +(1.15-1)1.422.41（nm3 /nm3）6.3 燃燒溫度設(shè)空氣溫度 ，空氣比熱為1.30 ,發(fā)生爐煤氣比熱為：1.32，現(xiàn)設(shè)1700，燃燒產(chǎn)物溫度1.66。則理論燃燒溫度為： ()/ （6753+1.631.320+1.3220）/（2.411.66） 1706.5 求得溫度與假設(shè)溫度相對誤差:(1706.5-1700)/1700100%=0.38%5%，所以假設(shè)合理。取高溫系數(shù)0.8，則實際燃燒溫度0.81706.51365.2，比需要的溫度高185.2，這符合要求有利于快速燒成，保證產(chǎn)品達到燒熟的目的。7 窯體材料及厚度的確定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(zhì)要輕，隔熱性能要好，節(jié)約燃料。而且還要考慮到廉價的材料問題，在達到要求之內(nèi)盡量選用價廉的材料以減少投資。2、窯體材料厚度的確定原則1 為了砌筑方便的外形整齊，窯墻厚度變化不要太多。2 材料的厚度應(yīng)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。3 厚度應(yīng)保證強度和耐火度?？傊G體材料及厚度的確定在遵循以上原則得計出上，還要考慮散熱少，投資少，使用壽命長等因素表71：窯體材料和厚度表（1）1-21 、47-70節(jié)名稱材質(zhì)使用溫度()導熱系數(shù)w(m)厚度（mm）窯頂耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.11巖棉毯11500.10.3150窯墻耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.23硅酸鋁纖維毯13500.10.3190窯底耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層硅藻土磚9000.063+0.1410t1308 熱平衡計算熱平衡計算包括預熱帶、燒成帶熱平衡計算和冷卻帶熱平衡計算。預熱帶和燒成帶的熱平衡計算目的在于求出每小時的燃料消耗量；冷卻帶的熱平衡計算的目的在于計算冷空氣鼓入量和熱風抽出量。8.1 預熱帶及燒成帶熱平衡計算8.1.1 熱平衡計算基準及范圍時間基準：1h； 溫度基準：0 8.1.2 熱平衡框圖 圖81： 預熱帶和燒成帶熱平衡示意圖 -坯體帶入顯熱； -助燃空氣帶入顯熱；-漏入空氣帶入顯熱； -燃料帶入化學熱及顯熱；-產(chǎn)品帶出顯熱； -墻、頂、底散熱；-物化反應(yīng)耗熱； -其它熱損失；-廢氣帶走顯熱。 8.1.3熱收入項目8.1.3.1制品帶入顯熱（kj/h）燒成酌減4.85%入窯干制品質(zhì)量g1=12000/(24*95%)*12.5/(0.64*95.15%)=10803.52（kg/h）入窯干制品含自由水1%，濕基制品質(zhì)量=10912.64（kg/h）制品入窯第1節(jié)時的溫度為20，入窯制品比熱為:kj/(kg) q1=g2c1t1=10912.64*0.8452*20=184467.3（kj/h）8.1.3.2燃料帶入化學熱及顯熱燃料的低熱值=6753kj/入窯燃料溫度=20 ，20 是發(fā)生爐煤氣的比熱容是=1.31kj/（)設(shè)發(fā)生爐煤氣消耗量為 (kj/h)8.1.3.3助燃空氣帶入顯熱(kj/h)助燃空氣溫度20, 20時空氣比熱容1.30 kj/（）,則燃料燃燒所需助燃空氣總量為： （kj/h）8.1.3.4預熱帶漏入空氣帶入顯熱(kj/h )取預熱帶前段空氣過剩系數(shù),漏入空氣溫度20,1.30 kj/（）.則漏入空氣總量為： (kj/h )8.1.4 熱支出項目8.1.4.1 產(chǎn)品帶出顯熱(kj/h)燒成產(chǎn)品質(zhì)量（kg/h）制品出燒成帶（第18節(jié)）產(chǎn)品溫度1180.查表可知:產(chǎn)品平均比熱為: kj/(kg)8.1.4.2 煙氣帶走顯熱(kj/h)每小時離窯煙氣總量為： = =3.62煙氣離窯溫度一般200, 200時煙氣比熱容1.41kj/(m) (kj/h )8.1.4.4窯體散熱損失將計算分為2部分,即第615節(jié): 500-950,取平均值725；第1520節(jié)：950-1180取平均值為1065。 第615節(jié):窯外壁表面平均溫度40，窯內(nèi)壁平均溫度725a. 窯頂窯頂耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.11巖棉毯11500.10.3150 設(shè) =445 ， =76=0.31+0.17610-3（725+445）/2=0.413 w/m = =12.88 w/m=0.23m0.2 w(m)=0.15m熱流密度：=495（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯頂散熱面積: m則qqa495111.033.6197744(kj/h)b. 窯墻窯墻耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.23硅酸鋁纖維毯13500.10.3190 設(shè) ， =0.31+0.17610-3（725+485）/2=0.416 w/m = =12.65 w/m=0.23m0.2 w(m)=0.19m熱流密度：=433（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯墻散熱面積: m則q2qa243337.133.6115806 (kj/h)c. 窯底窯底耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層硅藻土磚9000.063+0.1410t130 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（725+470）/2=0.415 w/m = =12.73 w/m=0.23m=0.063+0.1410-3（725+470）/2=0.147 w/m=0.13m熱流密度：=451（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯底散熱面積:a111.03 m則qqa451111.033.6180244 (kj/h)第1620節(jié)窯體散熱計算如下:取窯外壁溫度80,窯內(nèi)壁平均溫度為1065d. 窯頂窯頂耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.11巖棉毯11500.10.3150 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（1065+680）/2=0.464 w/m = =16.2 w/m=0.23m=0.2 w/m=0.15m熱流密度：=753（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯頂散熱面積:a（2.73+3.43）/22.211495.3m則qqa75395.33.6258383 (kj/h)e. 窯墻窯墻耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.23硅酸鋁纖維毯13500.10.3190 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（1065+580）/2=0.455 w/m = =16.88 w/m=0.23m0.25 w(m)=0.12m熱流密度：=943（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯墻散熱面積:a（0.82+1.42）/22.211434.65m則q2qa294334.653.6235156(kj/h)f. 窯底窯底耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層硅藻土磚9000.063+0.1410t130 設(shè) ， ， =0.31+0.17610-3（1065+890）/2=0.473 w/m = =35.82 w/m=0.13m=0.063+0.1410-3（890+380）/2=0.15 w/m=0.13m0.2 w(m)=0.1m熱流密度：=594（w/）校核、 5% 允許 5% 允許 5% 允許窯底散熱面積:a95.3 m則qqa89495.33.6203766 (kj/h) 窯體總散熱量為:=197744+115806+180244+258383+235156+203766 =1007709(kj/h) 8.1.4.3物化反應(yīng)耗熱(kj/h) 自由水蒸發(fā)吸熱自由水質(zhì)量 煙氣離窯溫度 500 =109.12（2490+1.93500） =377009.6（kj/h) 其余物化反應(yīng)耗熱用反應(yīng)熱近似代替物化反應(yīng)熱入窯干制品質(zhì)量=10803.52(kg/h），含量=20% =10803.52210020%=4537478.4(kj/h)總的物化反應(yīng)耗熱:377009.6+4537478.44914488 (kj/h)8.1.4.5其它熱損失(kj/h)根據(jù)經(jīng)驗占熱收入的5%=()0.05 =（184467.3+6779.4x+42.38x+31.64x）0.05=92233.65+342.7x8.1.5 列出熱平衡方程式由熱收入=熱支出得:184467.3+6779.4x+42.38x+31.64x=12765473.3+1007709+4914488+92233.65+342.7x+1020.8x計算得出x= 3387.169m/h即每小時需發(fā)生爐煤氣3387.196m,每小時燒成產(chǎn)品質(zhì)量10279.5493（kg/h）,所以,單位質(zhì)量得產(chǎn)品熱耗為: (kj/kg)8.1.6 預熱帶與燒成帶的熱平衡表 表81：預熱帶與燒成帶熱平衡表熱收入熱支出項目kj/h%項目kj/h%坯體帶入顯熱12765473.335.48 產(chǎn)品帶走顯熱12765473.344.04 燃料化學顯熱22963156.663.82窯體散熱10077093.48 助燃空氣顯熱143549.3660.399 物化反應(yīng)耗熱491448816.95 漏入空氣顯熱106561.1860.296其它熱損失922336531.82 煙氣帶走顯熱1076944 3.72 總熱量35978740.5 100總散熱28987979.31008.2 冷卻帶熱平衡8.2.1 熱平衡計算基準及范圍時間基準：1h； 溫度基準：08.2.2 熱平衡框圖 圖81： 冷卻帶熱平衡示意圖 產(chǎn)品帶入顯熱 冷卻風帶入顯熱 產(chǎn)品帶出顯熱 熱風抽出帶走顯熱 窯體散熱 其它熱損失8.2.3 熱收入項目8.2.3.1產(chǎn)品帶入顯熱制品帶入顯熱在上面已經(jīng)算出：=12765473.3 kj/h8.2.3.2 冷風帶入顯熱鼓入冷風為自然風,=20,查表知此時冷風的比熱為:=1.30kj/(m)設(shè)鼓入風量為m/h，則:=268.2.4熱支出項目8.2.4.1 制品帶走顯熱出窯時產(chǎn)品的質(zhì)量（kg/h）,出窯口溫度=80,查表知此時溫度下制品的平均比熱為：0.84+2610 0.84+2610800.8608 kj/(kg)則:=10279.5493800.8608=707890.883kj/h8.2.4.2 熱風抽出時帶走的顯熱抽風為鼓入風的95%,故抽出熱風量應(yīng)為0.95m/h.取熱風抽出時的溫度為:=400c,查表知此時的比熱為:=1.45kj/(m),則:=0.95=0.954001.45=5518.2.4.3 窯體的散熱 在急冷帶的窯體散熱(2125節(jié))窯外壁溫度取80,窯內(nèi)壁平均溫度為940a. 窯頂窯頂耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.11巖棉毯11500.10.3150 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（940+560）/2=0.442 w/m = =0.23m0.25 w(m)=0.15m熱流密度：=727（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯頂散熱面積:a（2.73+3.43）/22.211174.87m則qqa72774.873.6196044 (kj/h)g. 窯墻窯墻耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.23硅酸鋁纖維毯13500.10.3190 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（940+650）/2=0.443 w/m = =15.23 w/m=0.23m0.12 w(m)=0.12m熱流密度：=543（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯墻散熱面積:a（0.82+1.42）/22.211127.23q2qa254327.233.6106369 (kj/h)h. 窯底窯底耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層硅藻土磚9000.063+0.1410t130 設(shè) ， ， ，=0.31+0.17610-3（940+795）/2=0.455 w/m = =32.22 w/m=0.13m=0.063+0.1410-3（795+340）/2=0.14 w/m=0.13m0.2 w(m)=0.1m熱流密度：=497（w/）校核、 5% 允許 5% 允許 5% 允許窯底散熱面積:a74.87m 則qqa49774.873.6134031(kj/h) 在緩冷帶的窯體散熱(3441節(jié))此段溫度范圍為700-500,窯內(nèi)壁平均溫度600,窯外壁溫度為40i. 窯頂窯頂耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.11巖棉毯11500.10.3150 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（600+360）/2=0.39 w/m = =12.41 w/m=0.23m0.2 w(m)=0.15m熱流密度：=394（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯頂散熱面積: m則qqa39490.213.6128067(kj/h)j. 窯墻窯墻耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.23硅酸鋁纖維毯13500.10.3190 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（600+390）/2=0.393 w/m = =12.17 w/m=0.23m0.2 w(m)=0.19m熱流密度：=346（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯墻散熱面積: m則q2qa234629.883.674463 (kj/h)k. 窯底窯底耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層硅藻土磚9000.063+0.1410t130 設(shè) ， =0.31+0.17610-3（600+395）/2=0.0.393 w/m = =12.17 w/m=0.23m w/m=0.13m熱流密度：=340（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯底散熱面積:a90.21 m則qqa34090.213.6110399 (kj/h) 快冷段窯體的散熱量(4250節(jié))此段溫度范圍為500-80,所以窯內(nèi)壁平均溫度為290,窯外壁溫度取為40.l. 窯頂窯頂耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.11巖棉毯11500.10.3150 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（290+175）/2=0.349 w/m = =10.91 w/m=0.23m0.2 w(m)=0.15m熱流密度：=167（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯頂散熱面積: m則qqa16776.333.645766(kj/h)m. 窯墻窯墻耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層0.23硅酸鋁纖維毯13500.10.3190 設(shè) ， ，=0.31+0.17610-3（290+190）/2=0.35 w/m = =10.66 w/m=0.23m0.2 w(m)=0.19m熱流密度：=147（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯頂散熱面積: m則q2qa214725.283.626755 (kj/h)n. 窯底窯底耐火層0.9高鋁聚輕球磚16000.310+0.17610-3t230隔熱層硅藻土磚9000.063+0.1410t130 設(shè) ， =0.31+0.17610-3（600+210）/2=0.352 w/m = =10.39 w/m=0.23m =0.063+0.1410=0.098 w/m=0.13m熱流密度：=120（w/）校核、 5% 允許 5% 允許窯底散熱面積:a76.33 m則qqa12076.333.633081 (kj/h)則冷卻帶窯體總散熱量為: q=196044+106369+134031+128067+74463+110399+45766+26755+33081 =854975 (kj/h)8.2.4.4 其它熱損失q其它熱損失為總收入的5%,則:=0.05(12765473.3+26)=632736.65+1.3v8.2.5 列出熱平衡方程熱收入=熱支出 12765473.3