课程设计
字第
院(系) 材料科学与工程
专业材料科学与工程
班级材料 0803
姓名毛倩
济南大学
2012年01 月07日
课程设计任务书
材料科学与工程学院材料科学与工程专业学生姓名罗柏桥学号 20080102098 课程设计题目年产量为5000t的的水泥窑用耐火材料产品烧成隧道窑的烟囱设计课程设计内容与要求：
1设计任务
设计一条年产量为40000吨的水泥窑用耐火材料产品
烧成隧道窑的烟囱。
2 原始数据
2.1 年产量15000t
2.2年工作日330天/年
2.3 成品率90%
2.4 制品入窑水分 2.0%
2.5 装车密度6000kg/车
2.6 高温系数0.8
2.7 最高烧成温度1750℃
2.8 燃料煤气（净化）
其组成：CO H2CH4C2H4CO2O2N2H2O
30.0 15.0 4.0 0.2 6.0 0.2 42.1 2.5
3气候地址条件
3.1 年最高温度38℃
3.2 年最低温度-10℃
3.3 年平均气压745mm Hg
3.4 地耐力150㎏/cm2
3.5 地下水位10m
4设计目的
本课程是继《热工过程与设备》课程的一个大型作业，要求应用《热工过程与设备》、《工程制备》、《无机材料工工艺学》、《粉体工程》及《流体力学》等知识，使理论和实践有机结合起来，学会查阅相关资料，掌握基本设计计算和绘图技能，为以后的工作打下基础。
5任务要求进行隧道窑设计的基本计算，绘制某一部分的结构图。具体内容为：
5.1 进行隧道窑窑型的选择
5.2 进行燃料量，烟气量的计算
5.3 进行燃烧用空气量的计算
5.4 进行窑体尺寸计算
5.5 确定窑体材料及厚度
设计开始日期 2011年12月31日指导教师刘永杰
教研室主任（签字）设计完成日期 2012年01月13日
院长（系主任）（签字）
年月日
目录
1 烧成制度的确定 (1)
2 窑体主要尺寸的确定 (2)
3 窑体及工作系统的确定 (3)
4 窑体材料以及厚度的确定 (5)
5 燃料燃烧计算 (5)
6 物料平衡计 (8)
7 预热带和烧成带的热平衡计算 (9)
8 冷却带的热平衡计算 (15)
9 烟囱的计算 (20)
10 烟囱材料的选择与计算 (25)
11 后记 (31)
12参考文献 (31)
前言
本次设计是设计设计一条年产量为40000吨的水泥窑用耐火材料产品烧成隧道窑的烟囱。经过这次设计，是我对隧道窑和烟囱有了进一步的了解，巩固了所学的有关隧道窑及烟囱方面的知识。在初步理解隧道窑结构和烟囱的基础上，通过本次试验，使我对隧道窑及烟囱认识更加全面。
1 烧成制度的确定
根据制品的化学组成、形状、尺寸、线收缩率及其他一些性能要求，制定烧成制度如表1-1
表1-1烧成制度
温度范围（摄氏度）时间（h）
20—200 2.5 预热带
200—600 4 预热带
600—900 5 预热带
900—1200 5.5 预热带
1200—1500 6 烧成带
1500—1750 6 烧成带
1750—1750 1 烧成带
1750—1450 3 冷却带
1450—1000 5 冷却带
1000—800 3 冷却带
800—400 6 冷却带
400—200 4 冷却带
200—80 3 冷却带
2 窑体主要尺寸的确定
2.1 坯体的规格
选用高铝砖作为烧制制品，干坯体中Al
2O
3
含量75%，结构水含量5.72%
坯体尺寸为230mm×172mm×75mm，制品密度为2500kg/m3，每块制品质量
m=7.4175kg 。 2.2 窑车的选择
装车密度 6000kg /车，则每车可装：
4175
.76000
＝809块 窑车长设为2.5米 砖垛间距77mm ，根据装车块数和砖的尺寸得出窑车尺寸：
窑车长为2.5m ，则可装砖8块,； 宽为2.9m ，则可装砖11块；
高装9层，加一层底砖，共10层，底砖不计入产量 装砖的排列为 8×11×9 2.3 窑体尺寸的确定 2.3.1 窑长的确定
装车密度相当于8×11×9＝792块/车，即每车装砖质量为 792×7.4175＝5874.6kg
装车密度＝5
26
5874..＝2349.86kg/m 窑长L ＝
86
.23499.02433054
100040000?????=???装窑密度成品率年工作日烧成时间生产任务
＝129m 窑内容车数：n ＝
5
.2129
＝51.6辆，取52辆 全窑不设进车和出车室，所以窑的有效长度为 52×2.5＝130m 2.3.2 各带长度的确定
预热带长＝窑有效长度总烧成时间
预热时间?＝54130
17?＝41m
烧成带长＝窑有效长度总烧成时间烧成时间?＝54
130
13?＝32m
冷却带长＝窑有效长度总烧成时间
冷却时间?＝54130
24?＝57m
推车时间＝5260
54?＝62.3分/车 推车速度＝3.6260
＝0.96车/小时
2.3.3 窑宽的确定
如果窑宽太宽，两侧喷入火焰不能汇合，但考虑到窑车受热膨胀，窑的内宽要比窑车两边各宽50mm，为了方便计算，根据窑车和制品的尺寸，窑内宽取3m。
2.3.4 窑高的确定
窑车内装砖高度为75×10＝750mm，轨面到窑车底的高度为250mm，窑车上设300㎜高的通道，窑车衬面边缘为200mm，为了方便计算和保证窑内制品质量，窑高取1.5m。
3 窑体及工作系统的确定
3.1 窑体
以2米为一个模数单元节，全窑69.7米，共有35节。窑体由窑墙主体、窑顶和钢架组成窑体材料由外部钢架结构（包括窑体加固系统和外观装饰墙板）和内部耐火隔热材料衬体组成。砌筑部分，均采用耐火隔热材料。窑墙、窑顶和窑车衬体围成的空间形成窑炉隧道，制品在其中完成烧成过程。
3.1.1 钢架
每一钢架的长度为2米，含钢架膨胀缝。全窑共70个钢架结构，其高度宽度随窑长方向会有所改变。钢架主要有轻质方钢管、等边角钢等构成，采用焊接工艺，并在焊接处出去焊渣、焊珠，并打磨光滑。窑墙直接筑在钢板上，钢架承担着窑墙和窑顶及附属设备的全部重量。
3.1.2窑墙
窑墙采用耐火隔热材料。常用材质如下：硅砖，聚轻高铝砖，轻质粘土砖，硅酸铝纤维毯，硅钙板，轻质耐火材料。窑墙砌筑在钢结构上。每隔两米留设20mm左右的热膨胀缝，用含锆棉填实。
3.1.3窑顶
窑顶是吊顶板或吊顶转和角钢或细钢筋等组成的平顶结构。角钢直接焊接焊接在窑顶钢架上，细钢筋则做成钩状挂在窑顶钢架上。吊顶板或吊顶转与角钢或细钢筋紧固。这样，窑顶的重量也由钢架承担。
在窑顶上，铺厚度适宜的保温棉和耐火棉，窑顶材料的轻质化，可大大减少窑体蓄热。
3.1.4 测温孔
为了严密监视及控制窑内温度和压力制度，及调节烧嘴的开度，一般在窑道顶及侧墙留设测温孔安装热电偶。测温控的间距一般为3-5米，高温煅布置密集些，低温段布置相对稀疏。
3.1.5 曲封、砂封和车封
窑墙与要车之间、窑车与窑车之间做成曲折封闭。曲封面贴一层高温耐火棉。窑车之间要承受推力，所以在窑车接头的槽钢内填充散棉，以防止上下漏气。
砂封是利用窑车两侧的厚度约6-8mm的钢制裙板，窑车在窑内运动时，裙板插入窑两侧的内装有直径为1-3mm砂子在砂封槽内，隔断窑车上下空间。砂封槽用厚度3mm左右的钢板制作而成，且留有膨胀缝。
3.2 排烟系统
为了更好地利用烟气的热量能，采用分散排烟的方式。在第一节两侧墙设置一道气幕，在预热带设置十对排烟口，主烟道位于窑头方向，上上排烟支阀。烟气由各排烟口经垂直之路进入主烟道。
3.3 气幕的设定
一号车位窑头设封闭气幕。考虑烟气温度不是很高，窑顶采用钢板风盒，出风与进风方向成90度角；窑两侧墙内竖插管道，管壁开口与进车方向成90度角。封闭气幕的风为外界空气。
3.4 燃烧系统
此窑采用两侧垂直和水平交错排列，这样有利于均匀窑温和调节烧成曲线。下部烧嘴喷火口对准装载制品的下部火道，上部烧嘴喷火口对准喷火口对准装载制品上部的部分。烧嘴直接砌筑在窑墙上，采用刚玉材质。
4 窑体材料以及厚度的确定
窑墙、窑顶所采用的材料及厚度应满足各段使用性能的要求，考虑各处的温度，对窑墙、窑顶的要求，砖型及外型整齐等方面，根据上述原则，确定窑体的材料及厚度如下表4-1
表4-1 窑体材料以及厚度
温度范围﹙℃﹚
长度
﹙m﹚
窑墙材料及厚度﹙mm﹚窑顶材料及厚度﹙mm﹚
聚轻轻质硅酸硅堇青﹙硅酸岩结晶
高铝砖
粘土砖
铝纤维毯 钙板 石莫来石
版
铝纤维/混合纤维﹚ 棉毯 铝纤
维毯
200—1200 41 250 230 50 10 20 150 1200—1750 31 345 150 10 230 100 10 1750—1000 19 345 150 10 230 100 10 1000—80 39
230 230
50
10 20
150
5 燃料燃烧计算
5.1 燃烧所需空气量
燃料 煤气（净化）
组成： CO H 2 CH 4 C 2H 4 CO 2 O 2 N 2 H 2O 30.0 15.0 4.0 0.2 6.0 0.2 42.1 2.5 5.1.1 理论空气量：
Vo 20＝[21CO ＋21H 2＋2CH 4＋﹙m ＋4n ﹚C m H n －O 2]×100
1
＝[21×30＋21
×15＋2×4＋3×0.2－0.2]×1001
＝0.39﹙Nm 3/Nm 3﹚
V a 0 ＝[
21CO ＋21H 2＋2CH 4＋﹙m ＋4n ﹚C m H n －O 2]×1001×21100
＝0.39×21
100
＝1.471﹙Nm 3/Nm 3﹚ 5.1.2 实际空气量：取α＝1.1
V a ＝αV a 0 ＝1.1×1.417＝1.618﹙Nm 3/Nm 3﹚
5.2 燃烧产生烟气量 5.2.1 理论烟气量：
V 0＝[CO 2＋CO ＋H 2＋H 2O ＋3CH 4＋﹙m ＋2n ﹚C m H n ＋N 2]×1001＋VO 20×21
79 ＝[6＋30＋15＋2.5＋3×4＋3×0.2＋42.1]×1001＋0.309×2179
＝2.244﹙Nm 3/Nm 3﹚
5.2.2 实际烟气量
V ＝V 0＋﹙α－1﹚×Va 0 ＝2.244＋0.1×1.471 ＝2.391﹙Nm 3/Nm 3﹚
5.3 发热量的计算
Q net ＝126CO ＋108H 2＋358CH 4＋590C 2H 4
＝126×30＋108×15＋358×4＋590×0.2
＝6950KJ/Nm
3
5.4 燃烧温度的计算 5.4.1 理论燃烧温度
设煤气、空气进入燃烧室时的温度均为20℃
t th ＝
Vc
V T c t c Q a
a a f f et ++n
查表得0－20℃平均比热容为 C a ＝1.296KJ/Nm 3℃ C f ＝1.32KJ/Nm 3℃ 已知实际空气量V a ＝1.618﹙Nm 3/Nm 3煤气﹚ 实际烟气量V ＝2.391﹙Nm 3/Nm 3煤气﹚ T a ＝T f ＝20℃
∴t th ＝2.391c
c
391.220
295.1618.12032.16950??+?+
∴2.391c ＝7018.3
设t th1＝1800℃，C 1＝1.68KJ/（Nm 3·℃） 2.931×1.68×1800＝7230＞7018.3 设t th2＝1700℃，C 2＝1.67KJ/（Nm 3·℃） 2.931×1.67×1800＝6788＜7018.3
6788
72303
.7018723017001800-1800--=-th t
∴t th ＝1752.1℃ 5.4.2 实际燃烧温度
取高温系数为η＝0.8
t p ＝0.8t th ＝0.8×1752.1＝1402℃ ∴实际燃烧温度为1402℃
5.4.3 空气预热温度的计算
工艺要求温度为1750℃，高于实际燃烧温度，则空气需要预热才能达到要求
t th ＝
8
.01750
＝2187.5℃ Vct th ＝Q net ＋c f t f ＋V a c a t a
2.391×1.68×2187.5＝6950＋1.32×20＋1.618×c a t a 1.618c a t a ＝1810.5
设t a ＝800℃，c a ＝1.343KJ/（Nm 3·℃） 1.618×1.343×800＝1738.4＜1810.5 设t a ＝900℃，c a ＝1.398KJ/（Nm 3·℃） 1.618×1.398×900＝2035.8＞1810.5
4
.17388.20355
.18108.2035800900-900--=-th t
∴ta ＝825℃
空气需预热到825℃，为了保证烧成工艺的质量合格及达到烧成温度的要求，空气预热到850℃
6 物料的量计算
6.1 每小时烧成干制品的质量G 1
G 1＝
24
3301000
40000??＝5050.5kg/h
6.2 每小时入窑干坯的质量G 2 坯体含有结构水5.72%
G 2＝G 1×
IL -100100＝5050.5×72
.5100100
-＝5356.9kg/h
6.3 每小时欲烧成湿制品的质量G 3
坯体中自由水含量为2%
G 3＝G 1×
ω
-100100
＝5356.9×2100100-＝5466.2kg/h
6.4 每小时蒸发的自由水含量G 4 G 4＝5466.2－5356.9＝109.3kg/h
7 预热带和烧成带的热平衡计算
7.1 确定热平衡计算的基准、范围
本次计算选用一小时为基准，以0度作为基准温度。以预热带和烧成带作为计算范围。 7.2 热平衡示意图
Q 1——坯体带入显热 Q 2——窑车带入显热 Q f ——燃料带入化学热及显热 Q a ——助燃空气带入显热
Q a ′——从预热带不严密处漏入空气带入显热 Qs ——气幕、搅拌风带入显热 Q 3——制品带出显热 Q 4——窑车散热损失 Q g ——烟气带走显热 Q 5——窑墙、窑顶散热损失 Q 6——窑车蓄热及散热损失 Q 7——物化反应需热 Q8——其它热损失
7.3 热收入项目
Q 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q 7
Q f Q a Q a ′ Q s
Q 1 Q 2 Q g
Q 8
7.3.1 坯体带入显热Q1
Q1＝G1C1T1﹙KJ/h﹚
G1—入窑制品质量5466.2kg/h
T1—入窑制品温度20℃
C1—入窑制品的平均比热C=0.84+0.23×10-3×20=0.8446kJ/kg ℃
Q1＝G1C1T1＝5466.2×0.8446×20＝92335﹙KJ/h﹚
7.3.2 窑车带入显热Q2
G—窑车的质量300kg
T—窑车入窑温度200C
C—窑车入窑的平均比热0.965KJ/﹙kg·℃﹚
Q2＝GCT＝300×0.965×20＝5790﹙KJ/h﹚
7.3.3 燃料带入化学热及显热Q f
Q net—所用燃料﹙煤气﹚低位发热量6950 KJ/Nm3
T f—入窑燃料温度20℃
C f—入窑的平均比热1.32KJ/﹙kg·℃﹚
Q f＝﹙Q net＋T f C f﹚x
设每小时煤气的消耗量为x﹙m3/h﹚
Q f＝﹙Q net＋T f C f﹚x＝﹙6950＋20×1.32﹚x
＝6976.4x﹙KJ/h﹚
7.3.4 助燃空气带入显热Q a
q v—入窑助燃风流量V a×x＝1.618x﹙m3/h﹚
Ta—入窑助燃风平均温度850℃
Ca—入窑助燃风平均比热容1.34KJ/﹙kg·℃﹚
Q a＝q v C a T a＝1.618x×1.34×850＝1842.9x﹙KJ/h﹚
7.3.5 从预热带不严密处漏人空气带入的显热Q a′
取预热带烟气中的空气过剩系数αg＝2.5，
取烧成带烟气中的空气过剩系数αf＝1.1,
q v′—x×﹙αg－αf﹚×V a0＝x×﹙2.5－1.1﹚×1.471＝2.0594x﹙m3/h﹚
C a′—1.30KJ/﹙kg·℃﹚
t a′—漏入空气温度20℃
Q a′＝q v′C a′t a′＝2.0594x×1.30×20＝53.5444x﹙KJ/h﹚
7.3.6 气幕、搅拌风带入显热Q s
气幕包括封闭气幕和搅拌气幕，封闭气幕只设置在窑头，不计其带入显热。取搅拌气幕源为空气，气幕搅拌风量一般为理论助燃空气量的0.5—1.0倍，现取为0.5倍
V s＝0.6q v＝0.6×1.618x＝0.9708x﹙m3/h﹚
t—20℃
C—1.30KJ/﹙kg·℃﹚
Q s＝V s T s C s＝0.9707x×1.3×20＝25.24x﹙KJ/h﹚
7.4 热支出项目
7.4.1 制品带出显热Q3
G3—出烧成带产品质量5050.5kg
T3—出烧成带产品温度1750℃
C3—出烧成带产品平均比热1.24KJ/﹙kg·℃﹚
Q3＝G3T3C3＝5050.5×1750×1.24＝10959585﹙KJ/h﹚
7.4.2窑车带出显热Q4
G4—窑车质量300kg
T4—出烧成带温度1750℃
C4—1.22KJ/﹙kg·℃﹚
Q4＝G4T4C4＝300×1750×1.22＝640500﹙KJ/h﹚
7.4.3烟气带走显热Q g
设离窑烟气温度为T＝300℃
烟气中包括燃烧生成的烟气，预热带不严密处漏人空气外，还有用于气幕的空气，用于气幕的空气V s＝0.9708x﹙m3/h﹚
离窑烟气体积q g＝[V＋﹙αg－1﹚×V a0 ]＋V s
C a—1.068 KJ/kg·℃
Q g＝q g T g C g＝﹛[2.391＋﹙2.5－1﹚×1.471]x＋0.9708x﹜×1.0628×200
＝1775x﹙KJ/h﹚
7.4.4 窑墙、窑顶散热损失Q 5
假设窑墙外表面温度为T=80℃
预热带窑墙散热损失
此段长为l ＝41m 高为h ＝1.05m
在预热带（20~1200℃），窑墙所用的材料及物性参数如下： 轻质高铝砖，厚度114mm ，导热系数λ=0.706w/m·℃ 轻质粘土砖，厚度230mm ，导热系数λ=0.324 w/m·℃ 轻质钙硬板，厚度10mm ，导热系数λ=0.07 w/m·℃
5.52407
.001.0342.023.0706.0114.080
-610332211011=+
+=++-=
λσλσλσt t q 热流w/m 2
不考虑车台面以下窑墙散热，窑内高按1.05m 来计算
则两侧窑墙散热量：Q 1′＝2qhl ×3.6＝2×524.5×41×1.05×3.6＝174476.5﹙KJ/h ﹚
预热带窑顶散热损失 窑宽为w ＝3m 长度为l ＝41m 窑顶所用材料及物性参数如下：
堇青石莫来石版，厚度20mm ，导热系数λ＝0.2 w/m·℃ 硅酸铝棉 厚度230mm 导热系数λ＝0.24 w/m·℃
501958.01.080
6102
211012=+-=+-=
λσλσt t q 热流w/m 2
窑顶散热量Q 2′＝lwq ×3.6＝501×41×3×3.6＝221842.8﹙KJ/h ﹚
烧成带窑墙散热损失 此段长l ＝32m ，高h=1.05m
烧成带（1200~1750℃）墙体材料如下
新型陶瓷耐火纤维 厚度114mm 导热系数λ=0.03 w/m·℃ 轻质高铝砖 厚度230mm 导热系数λ=0.706w/m·℃
轻质钙硬板 厚度10mm 导热系数λ=0.07 w/m·℃
7.32607
.001.0706.023.003.0114.080
1475332211013=+
+-=++-=
λσλσλσt t q 热流w/m 2
Q 3’＝2qlh ×3.6＝2×326.7×32×1.05×3.6＝39517.6﹙KJ/h ﹚
烧成带窑顶材料如下
氧化铝晶体耐火纤维，厚度20mm 导热系数λ=0.03 w/m·℃ 硅酸铝棉，厚度230mm ，导热系数λ=0.24w/m·℃
85824
.023.003.002.080
14752211014=+
-=+-=
λσλσt t q 热流w/m 2
Q 4′＝lwq ×3.6＝3.6×3×32×858＝296524.8﹙KJ/h ﹚
Q 5＝Q 1′＋Q 2′＋Q 3′＋Q 4′＝732361.7﹙KJ/h ﹚
7.4.5窑车蓄热和散失热量Q 6
经验证，窑车散热损失占总收入热量的10% 7.4.6 物化反应耗热Q 7 7.4.6.1 自由水蒸发吸热Q 1″
G 1″—109.3kg T g1—离窑温度300℃
Q 1″＝G 1″×﹙2490＋1.93T g1″﹚
＝109.3×﹙2490＋1.93×300﹚＝334521﹙KJ/h ﹚ 7.4.6.2 结构水脱水吸热Q 2″
Q 2″＝6700q ′
q ′—入窑制品所含结构水的质量流量306.4Kg/h Q 2″＝306.4×6700＝2052880﹙KJ/h ﹚ 7.4.6.3 其余物化反应Q 3″
制品中含75%AL 2O 3
Q 3″＝G 3×2100×w （AL 2O 3）
其中，G 3—为入窑干制品质量流量5356.9kg/h 2100为1kg AL 2O 3的反应热（KJ/kg ）
w（AL2O3）为高铝砖中的AL2O3含量（%）75%
Q3″＝5356.9×2100×0.75＝8437117.5﹙KJ/h﹚
则物化反应总耗热为
Q7＝Q1″＋Q2″＋Q3″＝10825439.2﹙KJ/h﹚
7.4.7 其它热损失Q8
一般取经验数据，此项热支出占热收入的5%~10%，本次取5%
7.5列热平衡方程式
热收入＝热支出
Q1+Q2+Qf+Q a+Q a′＋Qs=Q3+Q4+Q g+Q5+Q6+Q7＋Q8
0.85﹙92335＋5790＋6976.4x＋1842.9x＋53.5444x＋25.24x﹚＝10959585＋
640500＋1775x＋732361.7＋10825439.2
解得x＝3986.3Nm3/h
7.6预热带和烧成带热平衡如下表7-1
表7-1预热带和烧成带热平衡
热收入热支出
项目KJ/h % 项目KJ/h % 坯体带入显热92335 0.26 制品带走显热10959585 32.26 燃料化学显热27810023.32 78.19 烟气带走显热7075682.5 20.83 助燃空气显热7346352.27 20.65 窑车带走显热640500 1.89 漏入空气显热213444.04 0.6 物化反应耗热10825439.2 31.87 窑车带入显热5790 0.017 窑车积、散热3556862.1 10.47 气幕显热100614.2 0.283 其他热损失177843.1 0.52
732361.7 2.16
窑墙、窑顶散热
损失
总计33968558.83 100 总计33968273.6 100 两者之间存在的误差很小说明整个预热带、烧成带热量可认为是收支平衡的，热收入的主要来源是燃料化学显热及助燃空气显热，而热支出主要是由制品带走显热、烟气带走显热、物化反应耗热和窑车积、散热。
8 冷却带的热平衡计算
8.1 确定热平衡计算的基准、范围
本次计算选用一小时为基准，以0度作为基准温度。以冷却带作为计算范围。 8.2 热平衡示意图
Q 1
Q 1——制品带入显热 Q 2——窑车带入显热
Q 3——急冷风与窑尾风带入显热Q 4——窑车散热损失 Q 4——制品带出显热 Q 5——窑墙、窑顶散热损失 Q 6——窑墙、窑顶散热损失 Q 7——抽走余风带走热量 Q 8——其它热损失
8.3 热收入项目 8.3.1 制品带入显热Q 1
制品带入显热即为预热带和烧成带制品带出显热Q 3 Q 1＝10959585﹙KJ/h ﹚
8.3.2窑车带入显热Q 2
预热带和烧成带窑车散失的热量占窑车积热的10%，即90%的热量进入了冷却带 Q 2=
1
.06
Q ×90%=32006547.9﹙KJ/h ﹚ Q 3
Q 4
Q 5
Q 6 Q 7 Q 8
Q 2
8.3.3 急冷风与窑尾风带入显热Q 3
设窑尾风量为V x ，一般急冷风量为窑尾风量的（21~4
1），本设计取急冷风量是窑尾风量的
2
1
，则急冷风与窑尾风的总风量为1.5V x 。 空气温度T a ＝20℃，此时空气的平均比热为1.296KJ/Nm 3·℃，则： Q 3＝V a C a T a =1.5 V x ×1.296×20＝38.88 V x ﹙KJ/h ﹚ 8.4 热支出项目 8.4.1 制品带出显热Q 4
G —制品出窑质量流量5356.9kg/h T —出窑产品温度80℃
C a —出窑产品平均比热0.84+0.23×10-3t KJ/kg·℃
＝0.84+0.23×80×0.001=0.8584KJ/kg·℃ Q 4＝GTC ＝5356.9×0.8584×80＝367869﹙KJ/h ﹚ 8.4.2窑车蓄热，带出及散失之热Q 5
根据经验，此热量占窑车带入热量的55%。
Q 5＝Q 2×55%=32006547.9×0.55＝17603601.4﹙KJ/h ﹚ 8.4.3 窑墙、窑顶散热损失Q 6 窑墙散热损失
此部分窑长为57m 分为两段（1750~1200℃）和（1200~80℃）
第一段
窑墙（1750~1200℃段）长l ＝19m h ＝1.05m 窑用材料为：
聚轻高铝砖，厚度114mm ，导热系数λ=0.45w/m·℃ 硅酸铝棉，厚度100mm ，导热系数λ=0.24w/m·℃ 轻质粘土砖，厚度230mm ，导热系数λ=0.342w/m·℃
1039342
.023.024.01.045.0114.080
1475332211215=+
+-=++-=
λσλσλσt t q 热流w/m 2
Q 5’＝2lhq ×3.6＝2×1039×19×1.05×3.6＝149242﹙KJ/h ﹚ 窑顶（1750~1200℃）
长度l=19m ，w=3.2m 窑顶所用材料为：
莫来石绝热砖，厚度230mm ，导热系数λ=0.23w/m·℃ 硅酸铝棉，厚度230mm ，导热系数λ=0.24w/m·℃
26
/5.74824
.023.023.023.080
1475221101m W t t q =+
-=+-λσλσ热流
Q 6’=lwq ×3.6=19×3×748.5×3.6＝153592.2﹙KJ/h ﹚ 第二段
窑墙（1200~80℃）段，长度为l ＝38m h ＝1.05m 窑墙所用材料为：
轻质高铝砖，厚度114mm ，导热系数λ=0.706w/m·℃ 轻质粘土砖，厚度230mm ，导热系数λ=0.536w/m·℃ 硅酸钙硬板，厚度10mm ，导热系数λ=0.07w/m·℃
5.76307
.001.0536.023.0706.0114.080
640332211017
=+
+-=++-λσλσλσt t q 热流w/m 2
Q 7’=2lhq ×3.6=2×38×763.5×1.05×3.6＝219338.28﹙KJ/h ﹚ 窑顶（1200~80℃）段 宽度w=3.2m 窑顶所用材料为：
堇青莫来石板，厚度20mm ，导热系数λ=0.2w/m·℃ 硅酸铝棉，厚度230mm ，导热系数λ=0.24w/m·℃
52924
.023.02.002.080
6402211218=+
-=+-=
λσλσt t q 热流w/m 2
Q 8’=lwq ×3.6=38×3×529×3.6＝217101.6﹙KJ/h ﹚ ∴冷却带散失热量总和为
Q 6＝Q 5′＋Q 6′＋Q 7′＋Q 8′＝739274﹙KJ/h ﹚ 8.4.4抽走余风带走热量Q 7
Q 7=q 7C a T a
钢结构施工详图设计 施工详图设计是钢结构工程施工的第一道工序，也是至关重要的一步，详图设计的质量直接影响整个工程的施工质量。其工作是将原钢结构设计图翻样成可指导施工的详图。 1，施工详图设计基本原则： 1.1钢结构施工详图的编制必须符合《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068）、《钢结构设计规范》（GB 50017）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205）、《钢结构焊接规范》（GB 50661）及其他现行规范、标准的规定。 1.2施工详图设计必须符合原设计图纸，根据设计单位提出的有关技术要求，对原设计不合理内容提出合理化建议，所做修改意见须经原设计单位书面认可后方可实施。 1.3钢结构施工详图设计单位出施工详图必须以便于制作、运输、安装和降低工程成本为原则。 1.4原设计单位要求详图设计单位补充设计的部分，如节点设计等，详图设计单位需出具该部分内容设计计算书或说明书，并通过原设计单位签字认可。 1.5钢结构施工详图为直接指导施工的技术文件，其内容必须简单易懂，尺寸标注清晰，且具有施工可操作性。 2，施工详图设计的内容： 2.1节点设计 详图设计时参照相应典型节点进行设计；若结构设计无明确要求时，同种形式的连接可以参照相应典型节点；若无典型节点的情况，应提出由原设计确定计算原则后由施工详图设计单位补充完成。 2.2施工详图设计 详图基本由图纸目录、相关说明、平面定位图、构件布置图、节点图、预埋件图、构件详图、零件图等几部分组成，其中还应包括材料统计表和汇总表（包括高强度螺栓、栓钉统计表）、标准做法图、索引图和图表编号等。 2.2.1施工详图上的尺寸应以mm为单位，标高单位为m,标高为相对标高。 2.2.2在设计图没有特别指明的情况下，高强度螺栓孔径按《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82）选用。 2.3构件布置图 构件布置图主要提供构件数量位置及指导安装使用。施工详图中的构件布置图方位一定要与结构设计图中的平面图相一致。构件布置图主要由总平面图、纵向剖面图、横向剖面图组成。 2.4构件详图： 至少应包含以下内容： 2.4.1构件细部、质量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部和锁口等；螺栓统计表，螺栓标记、直径、长度、强度等级；栓钉统计表；
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书 题目：年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书
目录 前言 一、设计任务书 (4) 二、烧成制度的确定 2.1 温度制度的确定 (5) 三、窑体主要尺寸的计算.. 3.1棚板和立柱的选择 (5) 3.2窑长及各带长的确定 (5) 3.2.1 装车方法 (5) 3.2.2 窑车尺寸确定 (6) 3.2.3窑内宽、内高、全高、全宽的确定 (6) 3.2.4 窑长的确定 (7) 3.2.5 全窑各带长的确定 (7) 四、工作系统的确定 4.1 排烟系统 (7) 4.2 燃烧系统 (8) 4.3 冷却系统 (8) 4.4 传动系统 (8) 4.5 窑体的附属结构 (8) 五、窑体材料及厚度的选择 (8) 六、燃料燃烧计算 (12) 七、物料平衡计算 (13) 八、热平衡计算 (14) 九.冷却带的热平衡计算 (18) 十、烧嘴的选用 (21) 十一、心得体会 (22) 十二、参考文献 (23) 前言
隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。是以一条类似铁路隧道的长通道为主体，通道两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌成的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底形成的一种烧成过程。 随着经济的不断发展，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，某一种特定的窑炉可以烧制出其他窑炉所不能烧制的产品，而有时需要一种特定的产品，就需要对其窑炉的条件加以限制，因此，配方和烧成是陶瓷制品优化的两个重量级过程，每个过程都必须精益求精，才能得到良好，称心的陶瓷制品。 隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，以窑车为运载工具，具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点，最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。由于现在能源价格不断上涨，为了节约成本，更好的赢取经济利益，就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度，压力制度，提高生产效率及质量，更好的向环保节能型窑炉方向发展。 所以，我们作为新一批的陶瓷制作学习者，要求经过这个设计周，全面了解一个合适，高校的烧成窑炉在生产实践中都应注意的问题，将自己学的理论知识与现实生产进行紧密贴合。了解隧道窑的设计过程，和在设计过程中应注意的问题。
70米钢烟囱制作安装 施工设计 批准：江海 审核：陈国平 编制：张俊 编制单位：江苏某烟塔工程有限公司2008年7月10日
目录 一.编制依据 二.工程概况 三.施工方法 3.1.主要工作量 3.2.施工方法 3.3.制作安装的技术要求 3.4.桅杆的校核（工20a） 四.涂装工程 五.安全与文明施工 5.1.安全技术 5.2.文明施工 六.施工技术措施所用的主要机具 七.施工措施所用的主要材料
一.编制依据 1.1《钢制常压容器施工及验收规范》JB/T4735-97 1.2.《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001; 1.3.《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91; 1.4.某某设计院施工图**0312-06JG1-27; 二.工程概况 2.1.概况 该工程为一座直径为6.5米,高70米的钢烟囱制作和安装工程，最大板厚底座板为30毫米、烟囱壁板为δ=16、δ=14、δ=12、δ=10,烟囱外侧每2500一道∠100×10角钢加固圈，烟囱上口向下23500段烟囱外侧每2000段加1200×630×10的翅片4片沿周均布，烟囱内侧每道角钢加强圈处设一道［18a的槽钢横撑，相邻二道横撑成90o，二个进烟口成90o分布，标高为▽15.880和▽25.091，其材质均为Q235，总重量约为175.03吨。
2.2.主要工作量
三.施工方法 3.1.方法 该烟囱的制安方法拟采用类水浮正装法，首先用QY25A汽车吊配合将烟囱底座及2200第一段安装完毕并找正焊接固定。再将内浮盘安装烟囱内，利用浮盘的八个3吨的手拉葫芦将浮盘升至距上口1000处，并用四根6×19+FC的Φ17钢丝绳扣及卸扣将浮盘锁死（保险绳），利用浮盘上的二座桅杆（见附图一）将制作好的第二带（二个半圈）吊装就位并组对焊接，检验合格后将浮盘升至距第二带上口1000处，吊装第三带，重复该工序直至完成烟囱安装。 3.2.烟囱基础的验收 安装安装前应对基础进行全面验收，应满足以下条件： a. 基础砼强度达到设计要求. b. 基础周围回填土夯实完毕. c. 基础的轴线标志和标高基准点准确. d.支撑面应符合下列要求:
陕西虹程钢构工程有限公司详图设计规则 第一章门式刚架 1.制图空间的选择：绘制图纸时，必须在CAD的模型空间制图， 保存和打印图纸时使用布局。布局中只允许出现标题栏和构件列表。关于细则参考附件1，附件2。 2.主钢构： 2.1面对一榀刚架，我们在放样的时候首先是将我们需要放样的 梁和柱从剖面图上取下来。一般柱子都是柱底板在左，柱子向右倒。保证通长的直翼缘水平。 2.2梁从图上取下的时候左右不变，保证上翼缘水平。 2.3对于高频焊接H型钢，应将腹板单独放样，放于构件的下方， 标注长宽及开孔的位置，孔的大小。非规则形状用虚线勾出下料尺寸。对于型钢直接在构件整体上标注相应的尺寸。对于弧形构件，应将构件分成若干等分，每份长200～500然后标注矢高。 2.4整根构件应详细的标注连接板的尺寸及焊接位置。小件的位 置用基线标注法标注，BL=0为起点，一般在翼缘的端头（非拼接板端头）小件必须标注定位尺寸。外形控制线应该完整，且比例因子要正确。 2.5单个小件比如加劲肋，做小件图时候必须有一个边是水平的， 非规则形状用虚线勾出下料尺寸。部分较为复杂的小件要画小件图，小件图不用标明数量；当小件做为一个单独的构件出现在料单中的时候小件要标明数量。对于一个小件板应该标明孔径和板
厚和焊接侧。拼接板上的两孔距离不能大于350mm否则要设计构造螺栓。拼接板处的加劲肋为100*100为准。斜拉撑孔当板厚小于等于5mm时候加补强垫片。在梁的拼接板的地方要是有梁截面不相同的情况，拼接板的宽度与较宽的梁的翼缘宽度相同。 2.6在构件名称的下面需要标明构件的截面形式。 2.7构件列表中的标识顺序为OF IF WB BP SP EP ST PL GP 特殊构件。在钢构清单中构件的顺序为柱、主梁、次梁、小件、高强螺栓、普通螺栓。 2.8构件列表中的板件尺寸必须和图上标注的一致。所有构件标明之后合出总重。 2.9构件数量、质量及材质要和材料清单及平面布置图中的一致。材料清单中要体现出构件的材质。 2.10标题栏的字体采用宋体或者是仿宋体，栏目填写要正确。版本号为0，如果发技术文件更改通知单换页的时候版本号为1其次以此类推。 2.11部分图纸需要做出剖视图，其剖视方向要正确，将剖视编号标注的视图一面。剖视图只绘制与想要表达的内容有关的信息，其它可以从略。 2.12梁柱的放样在图纸较多或者有特殊要求的时候需要有钢结构构件加工说明及目录，为了适应车间按批次加工应附上构件平面布置图（将来方便整理安装图）。 2.13型钢构件上开孔应按照规线距离的规定。且应有相应的剖视
隧道窑课程设计说明 书最终版
《无机非金属材料》 课程设计 学生姓名： 学号： 181000435 专业班级：材料10级（4）班 指导教师： 二○一三年九月四日
目录 一、前言..................................................... - 1 - 二、设计任务和原始数据........................................ - 2 - 2.1设计任务................................................ - 2 - 2.2课程设计原始数据........................................ - 2 - 三、窑体主要尺寸的确定........................................ - 3 - 3.1隧道窑容积的计算........................................ - 3 - 3.2隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算.................... - 3 - 四、工作系统的安排............................................ - 5 - 4.1预热带工作系统.......................................... - 5 - 4.2烧成带工作系统.......................................... - 5 - 4.3冷却带工作系统.......................................... - 6 - 五、窑体材料以及厚度的确定.................................... - 7 - 六、燃料燃烧计算.............................................. - 8 - 6.1燃烧所需空气量计算...................................... - 8 - 6.2燃烧产生烟气量计算...................................... - 8 - 6.3燃烧温度计算............................................ - 8 - 七、预热带和烧成带热平衡计算................................. - 10 - 7.1热平衡计算基准及范围................................... - 10 - 7.2预热、烧成带热收入项目：............................... - 10 - 7.3预热、烧成带热支出项目: ................................ - 13 - 7.4预热、烧成带平衡热计算................................. - 14 - 7.5预热、烧成带热平衡表................................... - 14 - 八、冷却带热平衡计算......................................... - 15 - 8.1冷却带热收入项目：..................................... - 15 - 8.2冷却带热支出项目：..................................... - 15 - 8.4冷却带热平衡表......................................... - 17 - 九、选用烧嘴及燃烧室计算..................................... - 17 - 十、排烟系统的计算及排烟机的选型 ............................. - 18 - 10.1排烟系统的设计........................................ - 18 - 10.2 阻力计算............................................. - 19 - 10.3 风机选型............................................. - 21 - 十一、结束语................................................. - 23 - 十二、参考文献............................................... - 23 -
钢烟囱结构计算 一、筒身自重计算及拉索自重 （1）筒身自重 筒壁1220.2960.00878.5 1.17/G rt kN m πρπ==???= 烟囱全高自重13541G G kN =?=筒 （2）拉索自重 钢丝绳采用镀锌钢丝绳16NAT6（6+1）+NF1470ZZ124 89.9 GB/T 8918-1996 拉索自重：8.99N/m 每根索长：2538.9cos50S m ==? 每根拉索自重：28.9938.9350G m N =?= 近似计算三根索，自重全部由筒身承担： 3350=1.05k G N =?索 二、风荷载产生的弯矩设计值及拉索拉力设计值 （1）风荷载另行计算，结果如下： 烟囱25m 位置设定拉索，25m 位置以上，风荷载设计值 1.4 1.74=2.44k /N m =? 25m 位置以下，风荷载设计值 1.4 1.52=2.13k /N m =? （2）风荷载产生的弯矩设计值 近似计算如下： 22111= 2.4410=122kN m 22 M q l =????? ()()22 12221277.653535225122.3kN m 8825QH H h M h -??-?===??(公式参烟囱工程手册7.3-2) 作用在烟囱上总水平力： 2.4410 2.1325=77.65k Q N =?+? （3）拉索拉力设计值 177.653570.95kN<124kN 2sin 225sin 50QH S h α?===??? (公式参烟囱工程手册7.3-3) 16φ钢丝绳最小破断拉力为124kN ，故16φ镀锌钢丝绳满足要求。
（4）拉索拉力焊缝计算 假设拉索翼缘板厚8t mm =，焊缝长度200w l mm = 3 2270.9501044.34/210/2008 t w S N mm N mm l t σ?===
技术部培训教材 共五点内容 一、什么是钢结构 钢材制成的结构。钢结构通常由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成；各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接。有些钢结构还用钢铰线、钢丝绳或钢丝束以及铸钢等材料组成。 特点钢材的组织结构均匀，接近于各向同性匀质体，因而钢结构的理论计算结果比较符合实际受力情况；钢材强度较高,弹性模量也高;钢结构塑性和韧性好、适宜于承受振动和冲击荷载；钢材容重与强度的比值一般小于混凝土和木材，因而钢结构的重量轻；钢结构便于机械化制造，精确度较高，安装方便，是工程结构中工业化程度最高的一种结构；施工较快，可尽快地发挥投资的经济效益。钢结构的密封性较好，但耐锈蚀性较差，需要经常维护；耐火性也较差。二、应用范围 钢结构常用于跨度大、高度大、荷载大、动力作用大的各种工程结构中，如工业厂房的承重骨架和吊车梁、大跨度的屋盖结构、高层建筑的骨架、大跨度的桥梁、起重机结构、塔架、石油化工设备的框架、工作平台和海洋采油平台、管道支架、水工闸门等；也常用于可装拆搬迁的结构，如临时性展览馆、建筑工地用房、混凝土模板等。轻型钢结构常用于小跨度轻屋面的各类房屋、自动化高架仓库等。此外，容器结构、炉体结构和大直径管道等也常用钢材制成。 三、行业发展与分析
钢结构详图的根基很多人是来自建筑行业的，这是不对的，也是束缚行业发展的因素。由目前国内的现状看，束缚钢结构发展的是机械行业，中国没有好的数控设备的生产，没有精度更高的产品，而详图行业是金属加工行业的钣金（钣金工就是按照实际需要或者按图纸，在各 种板材或型材上放线切割成型，使之形成需要的各种立体构件，比如建筑内的通风管道，工厂的各种大型管道弯头大变小接头方变圆接头旋 风除尘器，汽车修理的整形修补，各种民用白铁制品。）和钳工（钳工是 使用钳工工具或设备，按技术要求对工件进行加工、修整、装配的工种。其特点是手工操作多、灵活性强、工作范围广、技术测量及简单的热处理，以及对部件、机器进行装配、调试、维修及修理！钳工基本操作技能包括划线、锯削、锉削、钻孔、扩孔、攻螺纹、套螺纹、矫正与弯形、铆接、刮削、研磨、技术 测量及简单的热处理，以及对部件、机器进行装配、调试、维修及修理等！）的延续，所以归总讲详图行业应该归属于机械加工类，而不是建筑类，没有哪个详图会被要求去搞结构设计，因为它的职能是保证图纸的正确，而不是结构的安全。 轻钢引进中国，首先受益的是建筑行业，因为中国跟美国的行业划分不同，所以由建筑统帅是必要的。但是，随着钢结构的发展，慢慢占上风的企业逐渐转换成了像浙江精工这样有机械底子的公司了，而且目前行业分级愈发加剧，目前真正能做正经的钢结构，比如高层、桥梁、复杂的造型的愈发的集中到原有的大船厂，有独立设备和软件设计能力的机械加工厂，大的建筑企业只能做个总包，当初耳熟能详钢构公司，如巴特勒，ABC之类的被紧紧地挤在了轻钢的角落里了，不再具有钢结构的主导地位了。这与决策也有关，杭萧钢构是转型成功，他们在轻钢泛滥之初，毅然转手做高层，目前的加工能力和生产能力有了质的飞跃。钢结构不是简简单单的烧电焊，需要数控的箱型
锅炉房烟囱设计 新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求： 1．燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱高度的 规定： 1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱，烟囱高度可按表 8.4.10-1规定执行。 表8.4.10-1燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允许高度(GB13271-2001)
2）锅炉房装机总容量>28MW(40t/h)时，其烟囱高度应按
批准的环境影响报告书（表）要求确定，且不得低于45m。新建烟囱周围半径200m距离内有建筑物时，其烟囱应高 出最高建筑物3m以上。 燃气、燃油（轻柴油、煤油）锅炉烟囱高度应按批准的环境影响报告书（表）要求确定，且不得低于8m。 2．各种锅炉烟囱高度如果达不到上述规定时，其烟尘、SO2、NOx最高允许排放浓度，应按相应区域和时段排放标 准值50%执行。 3．出力≥1t/h或0.7MW的各种锅炉烟囱应按《锅炉烟尘
测试方法》(GB5468)和《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-2001)的规定，设置便于永久采样孔及其相关设施。 4．锅炉房烟囱高度及烟气排放指标除应符合上述1~3款（摘自GB13271-2001）的规定外，尚应满足锅炉房所在地区的地方排放标准或规定的要求。 5．烟囱出口内径应保证在锅炉房最高负荷时，烟气流速不致过高，以免阻力过大；在锅炉房最低负荷时，烟囱出
口流速不低于2.5~3m/s，以防止空气倒灌。烟囱出口烟气流速参见表8.4.10-2，烟囱出口内径参见表8.4.10-3和 表8.4.10-4。 表8.4.10-2烟囱出口烟气速表(m/s)
本设计是年产80万件10寸汤盘隧道窑。窑炉总长43.5m，有效宽是1.7米，烧成温度是1300℃，烧成周期为24小时。燃料采用发生炉煤气，燃烧器采用高速烧嘴。设计的隧道窑，窑体趋向轻型化，烧成质量好，成品率高。 全窑的控制采用计算机自动控制来实现，这样既提高了产品的成品率又降低的工作人员的工作强度，降低了生产成本。 关键词：隧道窑汤盘发生炉煤
摘要 ...................................................................................................................................... I 前言 . (1) 1 原始数据 (2) 2 烧成制度的确定 (2) 3 窑体主要尺寸的确定 (2) 3.1 棚板和立柱的选用 (2) 3.2 装车方法 (3) 3.3 隧道窑有效高度 (3) 3.4隧道窑宽度 (3) 3.5 窑总长及各带长的确定 (3) 3.5.1 窑总长的确定 (3) 3.5.2 各带长度的确定 (4) 3.6 窑车数量及推车间隔时间 (4) 3.7 核算隧道窑的实际生产能力 (4) 4 隧道窑工作系统的确定 (4) 4.1 燃烧系统的确定 (4) 4.2 通风系统的确定 (5) 4.2.1 烧成带一次空气送风系统 (5) 4.2.2 冷却带抽风系统 (5) 4.3 排烟系统 (5) 4.4 冷却系统 (5) 4.4.1 急冷段 (5) 4.4.2 缓冷段 (5) 4.4.3 快冷段 (5) 4.4.4 窑尾段 (5) 5 窑顶结构的确定 (6) 6 窑体材料和厚度的确定 (6) 6.1 窑体材料确定原则 (6) 6.2 整个窑炉的材料名称和厚度 (6) 6.2.1窑炉窑墙部分的材料名称和厚度 (6) 6.2.2窑炉窑顶部分的材料名称和厚度 (7) 7 燃料燃烧计算 (7) 7.1 所需空气量 (7) 7.2 燃烧产生烟气量 (7) 7.3 燃烧温度 (8) 8 隧道窑热平衡计算 (9) 8.1 预热带、烧成带热平衡 (9) 8.1.1 燃料化学热 (9) 8.1.2 燃料的显热 (10) 8.1.3 助燃空气的显热 (10) 8.1.4 入窑坯体带入显热 (10) 8.1.5 坯体物化反应过程所需的热量 (10)
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.doczj.com/doc/eb16831103.html, / 窑炉设计说明书 题目：设计一条年产卫生陶瓷12万大件的隧道窑
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.doczj.com/doc/eb16831103.html, / 一、前言 随着经济不断发展，人民生活水平的不断提高，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，一定结构特点的窑炉烧出一定品质的陶瓷。因此正确选择烧成窑炉是获得性能良好制品的关键。 陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉,比如隧道窑。隧道窑由于窑内温度场均匀，从而保证了产品质量，也为快烧提供了条件；而隧道窑中空、裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率大，又保证了快烧的实现；而快烧又保证了产量，降低了能耗。所以，隧道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型，在我国已得到越来越广泛的应用。 烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。烧成过程严重影响着产品的质量，与此同时，烧成也由窑炉的窑型决定。 在烧成过程中，温度控制是最重要的关键。没有合理的烧成控制，产品质量和产量都会很低。要想得到稳定的产品质量和提高产量，首先要有符合产品的烧成制度。然后必须维持一定的窑内压力。 最后，必须要维持适当的气氛。
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.doczj.com/doc/eb16831103.html, / 二、设计任务与原始资料 1课程设计题目 设计一条年产卫生陶瓷12万大件的隧道窑 2课程设计原始资料 （1）、年产量：12万大件/年； （2）、产品规格：400*200*200mm,干制品平均质量10Kg/件; （3）、年工作日：340天/年; （4）、成品率：90%； （5）、燃料种类：天然气，热值Q D =36000KJ/Bm3; （6）、制品入窑水分：2.0%； （7）、烧成曲线： 20~~970℃， 9h； 970~~1280℃， 4h；
钢结构详图中的施工工艺设计 Construction Technology Design of Steel Structure Detail Drawing ■ 周培珊 ■Zhou Peishan [摘 要] 本文分析了钢结构详图设计过程中包含的施工工艺设计内容，指出了详图设计应特别注意的焊缝收缩量预控、钢构件受力吊环设计、高强螺栓规格选配等工艺设计要点，以确保钢结构施工详图更好地服务工程施工，提高施工的质量和安全。 [关键词] 钢结构 详图 施工工艺 [Abstract] This paper analyzes the construction technology of steel structure design includes detailed design process, pointe- s out that special attention should be paid to the detail design of weld shrinkage control, steel member by design force rings, high strength bolt design specifications selection process, to e- nsure that work detail better serviced engineering construction steel structure, to improve the construction quality and safety. [Keywords] steel structure, detail, construction technology 随着我国国民经济的不断发展和国际合作的逐步深入，大型钢结构项目日益增多，结构形式的多样性及复杂性向传统的设计模式、施工过程提出了新的课题。处于第一阶段的钢结构施工详图设计尤为重要，直接影响工程施工的各个方面。 钢结构工程一般采用两阶段设计法，即设计院的施工图设计和施工单位的详图设计。详图设计除表达构件加工制作所需要的细部尺寸、节点构造、材料表和构件表外，更要满足构件运输和现场安装工艺要求，将详图设计做到更合理、更细致、更符合现场实际的施工要求。这就需在详图设计中必须表达出施工工艺设计内容，不但要理解图纸、熟悉图纸、善用软件，更要熟悉钢结构工程施工工艺，并将其融入详图设计中，更好地指导现场施工。 一、 熟悉钢结构施工程序及施工工艺要点 详图设计人员应尽量参与施工方案的讨论和编制工作，分析结构传力路径、关键工序、重要节点、构件安装顺序等，研究和理解施工程序及工艺要点，具备一定的施工工艺知识。 1. 详图设计中构件尺寸首先要满足构件运输限界要求 从制作工厂到组对安装现场构件运输一般分为陆运和水运。陆运分为公路和铁路运输，均需用汽车短驳，增加了转运费且费工时；水（海）运主要用于沿海工程及海外工程。 （1）公路运输限界： 长度：车货总长18m以下； 宽度：车货总宽2.5m以下； 高度：车货总高度从地面起算4m以下（集装箱车为4.2m以下）； 重量：车货总重量40t以下，半挂车46t以下（也应参照和遵守各地运输法规为准）。 （2）构件应由专职人员负责吊装保护，底部用枕木或运架垫牢，用钢丝绳和紧固器与车体绑扎、 固定牢固，严防出现滑动、滑落等危险情况。 （3）特殊情况下超限构件的运输应按运输法规 要求申报，经批准后方可实施。 （4）铁路运输限界：铁路运输限界分厂内铁路 和厂外铁路两种情况，需遵照有关铁路运输及厂区 通过标准的规定。 （5）（水）海运注意事项： 1）选择码头时注意吊机的装卸能力是否合乎要 求； 2）保护性捆包，绑扎及包装严密，防潮、防海 水侵蚀； 3）能经受大浪颠簸，防滑落、碰撞。 详图设计中的构件尺寸首先要满足构件运输限 界要求，特殊情况下的超限应做到合理、可行，经 审批后实施。 2. 构件制作工艺要求 （1）构件编号应简洁明确，便于查找和对号， 应尽量归并于统一的编码规则； （2）满足设计图和规范中确保制作质量的规 定，关键部位的标高（如牛腿等）、焊接坡口的大小、 连接板的数量、规格等应认真核对设计图； （3）构件制作要求的最小装配尺寸、焊接尺寸、 栓接尺寸（孔距、孔边距），应具备可操作性； （4）设置必要的工艺板、引弧板、熄弧板等。 3. 结构安装工艺要求 （1）实现安装方案的工艺要求； （2）详图中应考虑构件现场连接措施，应便于 构件安装后的稳定、校正、对口连接和固定； （3）结合现场实际实际情况，考虑构件的拼装 分段部位，以有助于结构安装方案的实施，确保施 工质量和安全。 二、 施工工艺设计要点 主要有构件的分段、吊耳吊具等进行设计并纳 入构件的详图设计中。 1. 构件的分段 在进行详图设计中，构件分段应满足以下要求： （1）根据构件出厂的运输限界条件，一般情况 下分段尺寸和重量应在运输限界范围内； （2）据具体工程的安装方案要求：由方案选用 的吊机能力确定吊装分段重量或组拼重量（禁止超 负荷吊装）； （3）构件在吊装的过程中应有足够的刚度（避 免变形过大，特殊情况可加固）； （4）需选择结构的合理位置，平面和空间桁架 的分段点一般设在距节点外1m左右位置，便于校 正和高空对接施工，不宜在节点处分段；钢梁一般 采用整体吊装，特殊情况下（超重）需分段时，宜 在跨度的1/3处分段（主应力小以确保连接质量）； （5）在适宜的施工条件处分段：如在多、高层 钢结构，钢柱分段点一般在距平台上表面（距柱梁 节点)1.2m左右，便于安装校正和电焊工施焊作业。 2. 吊耳（或吊环）设计 吊装用吊耳（或吊环）是实施工艺方案的重要 部件，构件截面组成、不同的重量、起吊的不同位 置和角度、施工现场的实际情况等对吊耳的设置要 求均不一样，必须认真进行实地考察、设计验算、 加工制作和焊接，确保施工质量和安全。 （1）单向受力的简单吊耳其耳板主平面与受力 方向一致，可套用标准图选用； （2）对于复杂受力的吊耳应进行受力分析计算 和单独设计，设计时除考虑吊耳本身承载力外还应 考虑吊耳与构件连接处的传力路径，合理布置加强 板和加强肋，使吊耳和构件整体协同受力，避免构 件产生局部变形和失稳。 当构件从卧拼状态旋转立直到吊装状态过程 中，吊耳的受力情况在不断变化，耳板会受到主平 面外的垂直分力影响，当垂直分力过大时吊耳会发 生剪切破坏。严禁在施工过程中随意焊接吊耳、用 连接板代替吊耳的做法。 三、 连接工艺措施要点 1. 预留焊缝收缩余量 采用焊接连接的钢结构如接缝较多时应在详图 设计时考虑预留焊缝收缩余量，因焊接过程中形成 的不均匀温度会产生焊接应力和变形，其中对接焊 缝的横向变形会对结构的几何尺寸带来影响，假如 一道对接缝收缩3mm，10道缝就是30mm，大型的 罐体工艺钢结构和高层钢结构的钢柱对接缝很多， 出现的偏差很明显，应在详图设计中予以考虑。 2. 高强螺栓连接 高强螺栓连接是钢结构现场连接的主要方法之 一，使用量大，高强螺栓规格和数量由施工图确定， 但其长度l由详图设计确定，常用的方法是接合层 厚度加附加长度，计算式为：l=l＇+△l，高强螺栓 长度l应保证在终拧后，螺栓外露丝扣为2～3扣。 其式中：l＇——连接板层总厚度（mm）；附加长度 （mm）：△l=m+n w s+3p(m——高强度螺母公称厚度； n w——垫圈个数；扭剪型高强度螺栓为1；大六角头 高强度螺栓为2)；s——高强度垫圈公称厚度（mm）； p——螺纹的螺距（mm）。 当高强度螺栓公称直径确定后，△l可按表1 取值。但采用大圆孔或槽孔时，高强度垫圈公称厚 度（s）应按实际厚度取值。根据计算出的螺栓长度 按修约间隔5mm进行修约（当长度超过100mm时需 按间隔10mm进行修约），修约后的长度为螺栓公称 长度。但这里往往会出现选长不选短的误区，实际 现场施工时常会发现栓接处的高强螺栓终拧后，螺 栓外露丝扣过多，外露丝扣过长会造成螺帽进入螺 杆无丝扣部分，会大大消弱螺栓的紧固轴力，使节 点发生松动，以至失效；外露丝扣过短，使螺栓应 力集中而影响螺栓使用寿命。影响高强螺栓连接质 量的因素是多方面的，这里强调的是在详图设计中 208
莲花磐基项目2#柴油发电机烟囱计算书 柴油发电机烟囱计算 工程概况：莲花磐基项目1#发电机，功率为1000kw，烟囱垂直段内筒为SUS304不锈钢，厚度1.0mm；外筒为SUS304不锈钢，厚度0.8mm。水平段长度为22m。弯头数量分别为5个。现计算不锈钢烟囱在满负荷运转时烟气能否顺利排出。 1. 基本数据： 单台柴油发电机功率1000KW; 单台柴油发电机背压 6.7KPa; 单台柴油发电机排烟量12500m3/h; 柴油发电机数量 1台; 烟囱总长度 172米; （其中垂直高度150米,水平段22m;） 90°弯头数量 5个，三通1个 2. 烟气流速： W=30m/s 柴油发电机常用烟气流速 3.烟气需要的烟囱截面积： F=Vy÷3600÷W (Vy:烟气流量; F:烟囱截面积m2 ; W:烟气流速m/s) 单台柴油发电机截面积0.116 m2(计算值) ,实际φ400,截面积0.1256 m2，符合要求. 3.烟气在烟囱内的降温: 3.1烟气在烟囱内每米高度的降温 △t=27A÷N1/2 (A:修正系数，取A值为0.8 N：单台发电机功率1000KW) △t =0.7℃/m 3.2烟气在烟囱内的总降温
T=△t×H （ H:烟囱总长度180米） T=126℃ 3.3烟气在烟囱出口的温度 t1=t0-△t t1=374℃ （t0:烟气进口温度500℃） 3.4烟气平均温度 t p= (t1+ t0)÷2 tp=437℃ 3.5烟气平均密度 ρp=ρ0273÷(273+tp) （ρ0:标准标态烟气密度 1.34Kg/m3） ρp=0.515Kg/m3 4.烟囱自然抽力 h z=(ρ1-ρp)*(Z2-Z1) h z=116.7Pa （式中ρ1:室外空气密度1.293Kg/m3 ρp: 烟气平均密度 0.5086 kg/m3）Z2:烟囱顶标高 Z1: 烟囱底部标高） 5.烟囱阻力 5.1烟囱磨檫阻力
成都理工大学 隧道窑课程设计书 课程设计题目：设计一条年产卫生陶瓷10万大件的隧道窑 学院：材料与化学化工学院 专业：材料科学与工程 姓名：朱廷刚 学号：20080204 指导老师：叶巧明 刘菁
目录 前言 (2) 一原始资料的收集 (3) 二窑型选择 (3) 三窑体主要尺寸的计算 (4) 四工作系统的确定 (8) 五窑体材料及厚度的确定 (10) 六燃料燃烧的计算 (11) 七用经验数据决定燃料的消耗量 (12) 八预热带及烧成带的热平衡计算 (13) 九冷却带热平衡计算 (18) 十烧嘴的选用及燃烧室的计算 (22) 十一烟道和管道计算，阻力计算和风机选型 (23)
前言 窑炉的设计计算，其基本原则都是一样的。掌握隧道窑设计计算的主要内容，方法及具有识固的能力，对其他窑炉的设计计算也就举一反三了。隧道窑的设计计算包括三大部分：1．窑体主要尺寸及结构的计算；设备的计算；3．通风设备及其他附届设施计算。2．燃料燃烧及燃烧隧道窑的设计计算工作且相当繁重，所以在计算过程中往往采用简化的经验数据。近年来采用电子计算机技术，对隧道窑设计进行了研究，使设计工作向前推进了一步。例如，对窑墙传热，窑车不稳定传热，绕成带绕宪分布及各对烧嘴中照料的分配，预热带排拥口分布乃久对排姻口烟气量的分配等都可用电子 计算机设计计算。
一原始资料的收集 1.年产量：10万大件／年； 2.产品规格：400×200×200mm，干制品平均质量 3.年工作日：340天／年； 4.成品率：90%； 5.燃料种类：天然气，热值Q D=36000KJ／Bm3; 6.制品如要水分：2.0%； 7.烧成曲线：20℃~970℃,9h; 970℃~1280℃, 4h; 1280℃, 保温1h; 1280℃~80℃, 14h; 最高烧成温度1280℃，烧成周期28h. 二窑型选择 卫生瓷是大件产品，采用普通窑车隧道窑。 由于考虑到燃料为城市煤气，经过净化处理，不会污染制品。若再从窑的结构上加以考虑，避免火焰直接冲剧制品，所以采用明焰露袭的形式(制品不袭匣钵)，既能保证产品质量，又增加了产量，降低了燃科消耗，改善了工人操作条件，并降低了窑的造价，是合理的。 烧成制度：
陶瓷隧道窑微机温度控制系统 摘要 目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。 温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。 关键词：MSP430F149单片机、热电偶，变送器、大林算法、 I2C总线、多路开关
一.总体方案设计 1.对象的工艺过程 陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。 温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。
窑温控制示意图 2.对象分析 被控过程传递函数s e s s G 403 o ) 251(25.2)(-+= 是一个大的延迟环节，而且温度的控制对系统的输出超调量有严格的限制，用最少拍无纹波数字控制器的设计，和PID 算法效果欠佳，所以本设计采用大林算法设计数字控制器。 3.控制系统设计要求 窑温控制在1320±10℃范围内。微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。 二、硬件的设计和实现 1.选择计算机机型和系统总线 本系统控制的回路12个，所以只需要一片微控制器即可实现，本设计采用TI 公司的MSP430系列单片机，MSP430 系列是一个 16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指
钢结构施工详图设计集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
模块二钢结构工作任务 任务一 学习情境1钢结构施工详图设计 1.1钢结构工程设计分工特点 钢结构的设计制图是钢结构工程的基础和指导,它直接影响着钢结构工程的质量与进度。从内容和形式上划分,钢结构制图可分为:钢结构设计制图阶段划分和深度,钢结构设计图的绘制以及钢结构施工详图的绘制等。从钢结构工程设计制图基础、屋盖钢结构设计制图的内容深度及表示方法与实例、单层房屋钢结构设计制图的内容深度及表示方法与实例、钢结构设计制作、运输、安装与防护、钢结构加固设计制图的内容深度及表示方法与实例等方面结合大量实例与实际用图详细论述了钢结构工程的设计编制方法、内容深度与表示方法。 根据03G102《钢结构设计制图深度和表示方法》 钢结构设计图（KM） 钢结构工程设计制图 钢结构施工详图（KMд） 一、钢结构设计制图阶段划分 把钢结构制图分为设计图和施工详图两个阶段。 钢结构设计图应由具有相应设计资质级别的设计单位设计完成。 钢结构施工详图由具有相应设计资质级别的钢结构加工制造企业或委托设计单位完成。二、钢结构设计图的深度 钢结构设计图是提供编制钢结构施工详图（也称钢结构加工制作详图）的单位作为深化设计的依据。所以钢结构设计图在内容和尝试方面应满足编制钢结构施工详图的要求。必须对设计依据荷载资料、建筑抗震设防类别和设防标准，工程概况，材料选用和材料质量要求，结构布置，支撑设置，构件选型，构件截面和内力，以及结构的主要节点构造和控制尺寸等均应表示清楚，以便供有关主管部分审查并提供编制钢结构施工详图的人员能正确体会设计意图。