熱平衡計算附表

1、附表:熱平衡計算（1#窯）岸計算基準：基準溫度0C基準質(zhì)量1小時進入系統(tǒng)的物料進窯到出窯時間為18h熱平衡示意圖如下:D 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q熱平衡框圖熱支出:制品帶入顯熱：Q1 棚板、立柱帶入顯熱:產(chǎn)品帶出顯熱：q3棚板、立柱帶出顯熱：q4窯頂、窯墻散熱：q5窯車積蓄和散失之熱：Q6熱收入:Q2燃料帶入的化學顯熱：Qf助燃空氣帶入顯熱：Q從預熱帶不嚴密處漏入空氣帶入顯熱：Qb物化反應耗熱：Q7氣幕帶入顯熱：Q。/其他熱損失：Q8Qa +Qb=Qo1.熱收入項目1.1制品帶入顯熱Q1每小時入窯濕制品質(zhì)量G0=28.3 Kg/件X 12.77件/車X 4.2車/時里00/(1-0.01

2、) =1611 kg/h (1%體進窯水分)1004.8入窯制品溫度40。 ,此時制品的比熱C1=0.92 kJ/ ( kg6貝u： Q1= G0 xCXt=1611 kg/hx0.92 kJ/ ( kgy) x40C=59284.8 (kJ/h)1.2棚板、立柱帶入顯熱Q2每小時入窯棚板、立柱質(zhì)量Gb=300X 4.2=1260 kg/h(每輛窯車的火道支柱，橫梁，支柱，硅板以及棚板共重約300 kg)入窯棚板、立柱溫度t1=40C，則此時棚板、立柱的比熱C=0.851 kJ/ ( kgc)則：Q2=GbxC2xt2=1260 kg/hX0.851 kJ/ ( kgc)x40c= 42890

3、.4 (kJ/h)1.3燃料帶入的化學顯熱QfQd=36000 kJ/ Nm3 (天然氣熱值)入窯天然氣溫度：tf=20c,此時天然氣平均比熱cf=1.56 kJ/(Nm3c)設每小時消耗的燃料量為Xm3/h則：Qf=x(Qd+cfxtf)=x(36000+1.56x20)=36031.2 x(kJ/h)1.4助燃空氣帶入顯熱Q, a全部助燃空氣作為一次空氣與燃氣配比，燃料燃燒所需實際空氣量求得：V =8.568x Nm3/ Nm3a助燃空氣溫度ta=20C,此時空氣平均比熱ca=1.30 kJ/(Nm3c)則：Qa= Vaxcaxta =8.568xx1.30 x20=222.768x (k

4、J/h)1.5從預熱帶不嚴密處漏入空氣帶入顯熱Qb取預熱帶煙氣中的空氣過剩系數(shù)ag=2.5,已求單位體積理論空氣量Va0=8.16Nm3/ Nm3燒成帶燃料燃燒時空氣過剩系數(shù)af=1.05。Va/=xx (ag-af) xVa0=x(2.5-1.05)x8.16=11.832x(Nm3/h)漏入空氣溫度為t/=20c a此時 Ca/=1.30 kJ/(Nm3-c)則：Qa/= Va/x Ca/x ta/=11.823 xx1.30 x20=307.632x (kJ/h)1.6氣幕與攪拌風帶入顯熱Qm氣幕包括封閉氣幕和攪拌氣幕，封閉氣幕只設在窯頭，不計其帶入顯熱。取 攪拌氣幕風源為空氣，其風量一

5、般為理論助燃空氣量的0.5-1.0倍，取為0.6倍。所以：Vm=0.6Va=0.6x8.568x=5.1408x (Nm3/h)設攪拌風 tm=20r，查得 Cm=1.30 kJ/(Nm3 - C)Qm= VmxCmxtm=5.1408xx1.30 x20=133.66x (kJ/h)2熱支出2.1產(chǎn)品帶出顯熱Q3出燒成帶產(chǎn)品質(zhì)量：G3=28.3 Kg/件X 12.77件/車X4.2車/時二1518Kg/h出燒成帶產(chǎn)品溫度：t3=1260 C查手冊11，此時產(chǎn)品平均比熱：C3=1.20 kJ/(kg* C)則：Q3=G3xC3xt3=1518 Kg/hx1260cx1.20 kJ/(kg* C

6、)=2295216 (kJ/h)2.2棚板、立柱帶出顯熱Q4棚板、立柱質(zhì)量：G4=300X 4.2=1260 kg/h出燒成帶棚板、立柱溫度：t4=1260C此時棚板、立柱的平均比熱：C4=0.84+0.000264t=0.84+0.000264x1260=1.17 kJ/(kg C)貝U： Q4= G4xC4xt4=1260 x1.17 x1260=1857492 (kJ/h)2.3煙氣帶走顯熱Qg煙氣中包括燃燒生成的煙氣，預熱帶不嚴密處漏入空氣外，還有用于氣幕的空氣。用于攪拌的空氣的體積Vm=5.1408x (Nm3/h)離窯煙氣體積：Vg=Vg0+ (ag-1) xVa0 x+Vm煙氣溫

7、度為250C此時煙氣比熱：Cg=1.44 kJ/( Nm3c)則：Qg = VgxCgxtg = 10.778+(2.5-1) x8.16x+5.1408xx1.44x250 = 10137.168x (kJ/h)2.4窯頂、窯墻散熱Q5根據(jù)各段材料不同，并考慮溫度范圍不能太大，將預熱帶和燒成帶分成四段計算窯墻平均高度(1750+2000) /2=1875mm窯頂平均寬度(4440+4700) /2=4570mm第1至10節(jié)，長20米，溫度范圍20-600 G平均溫度310 G外壁溫度60r,頂部平均溫度為80r；q=V1 55人+人310 - 80 =156.25 W/m 2 0.0250.

8、150.260.1310 - 60q = =69 W/m 22 550.3450.1人人0.3750.037Qa=156-25X4-57X20+69 X1-875X20X2=19456(kJ/h)第11至16節(jié)，溫度范圍為600-900 r，長12米，平均溫度750 r750 - 80=419.80 W/m 20.0250.150.260.1750 - 60q =361.26W/m24 55550.230.1150.050.05人人人人0.300.3750.10.15Qb=419.80 x4.57x12+361.26 X1.875 x12x2=39278.5 (kJ/h)第17至24節(jié)，溫度范

9、圍900-1100 r長16米，平均溫度1000rq5=t t5150人+人1000 800.230.060.30.1=671.5W/m2515055 =1-+ T-+ f人人人人t t12341000 600.230.1150.30.375=306.2W/m 2 0.20.1Qc=671，5x4,57 x16+306,2 x1，875x16x2=67472，0 (kJ/h) 第25至38節(jié)，溫度范圍1100-1260r長28米，平均溫度1180 C(kJ/h )tj - 101180 80q7 一 555 0.270.020.06人人人 0.30.20.1=397 .2(kJ/h)t1 -

10、101180 60 - 8F5- 0.230.1150.050.15人 人 人 人 0.30.3750.20.1Qd=700 x4,57x28+397,2x1，875x28x2=131278 (kJ/h)Q5=19456+39278.5+67472.0+131278=257484 (kJ/h)2.5窯車積蓄和散失之熱Q6根據(jù)投產(chǎn)潔具隧道窯能源數(shù)據(jù)監(jiān)測，占熱收入的6%。2.6物化反應耗熱Q7自由水的質(zhì)量Gw=16 kg/h （認定進窯制品含水率為1%） 煙氣離窯的溫度tg=250C。制品中AL2O3含量約為22.5% 則可得：Q7=Qw+Qr=16x （2490+1.93x250） +73.8x2100 x0.225= 82430.5 （kJ/h）2.7其他熱損失Q8（化學不完全燃燒損失以及其他損失）取經(jīng)驗數(shù)據(jù)，占熱收入的5%2.8列出熱平衡方程由熱平衡方程：熱收入=熱支出，有Q1+Q2+Qf+Qa+Qb+Qm=Q3+Q4+Qg+Q5+Q6+Q7+Q8解得 x= 188Nm3/h單位燃耗：188/1518=0.124 （標準立方米/千克瓷）單位熱耗：0.124