隧道窑烟囱设计说明书模板
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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。
75米日用瓷轻型装配式环保节能气烧隧道窑操作说明书第一章窑炉设计说明一、一般说明㈠用途本系列新型节能隧道窑主要用于日用陶瓷行业的盘、蝶、杯、碗类制品的烧成。
㈡工作原理本系列隧道窑是连续性工作的陶瓷烧成热工设备,配备全套自动控制。
燃料、助燃空气和雾化空气(以液体燃料工作时),通过各自的管路系统,受调节阀门控制,以所需的压力、流量进入烧嘴内均匀混合燃烧,高速喷入窑道内并在那里进一步进行充分燃烧。
窑道内高温燃烧产物与制品直接接触从而高效地加热制品,然后以与制品前进相反的方向自烧成带向窑头流动,并继续加热低温区的坯体,最终在窑头集中经由排烟管路系统排出窑外。
坯体分层装载于窑车上,由液压顶车机推动窑道内的窑车运行,将坯体匀速、平稳地自窑头向窑尾输送。
在坯体前进过程中经历自低温预热到高温烧成各个温度带,不断与燃烧产物直接进行热交换而受到加热升温,伴随着水份蒸发、结构水脱离、氧化物分解、新的晶相形成和玻璃相熔化等一系列复杂的物理化学反应,烧制成为陶瓷制品进入急冷带、冷却带。
然后受合理直接冷却、缓慢冷却一整套冷却工作系统,安全、有效地冷却产品出窑。
在配有自动、进出窑机衔接的情况下,上述整个过程完全脱离人工操作而自动完成。
㈢燃料本系列窑仅适用于洁净气体燃料和液体燃料。
在为用户提供窑炉时,是以其中某种燃料为特定条件设计、制造的。
当以后燃料供应条件发生变化时,需改换燃料供应管路、阀门及燃料系统,可供选择互换的燃料有:㈣特点本系列隧道窑经广泛吸收八十年代末国外先进的设计制造技术,结合中国具体国情进行优化设计制造。
具有如下一些特点:1、采用明焰裸烧工艺,燃烧产物与被烧制品直接接触,热交换效率高,制品受热均匀,可以实现低温快烧。
2、耐火保温材料全部采用高热阻、低蓄热的轻质隔热材料,因而,升温降温速度快,保温性能极好;窑外表面温度低,散热小。
以上两大特点使得本系列隧道窑能耗接近了理论烧成能耗。
3、工作系统灵活,调整余地大,通过调节控制各温度点,可以灵活地改变烧成曲线,实现一条窑烧制不同产品之目的。
成都理工大学窑炉设计说明书题目:设计一条年产卫生陶瓷10万大件的隧道窑学号: 200802040315姓名:赵礼学院:材料科学与工程学院班级: 08级材料(三)班指导教师:叶巧明刘菁目录一、前言·····················································································二、设计任务与原始资料·······································································三、烧成制度的确定···········································································四、窑体主要尺寸的确定·······································································五、工作系统的安排···········································································六、窑体材料以及厚度的确定···································································七、燃料燃烧计算·············································································八、加热带热平衡计算·········································································九、冷却带热平衡计算·········································································十、烧嘴的选用级燃烧室的计算·································································十一、烟道和管道计算,阻力计算和风机选型······················································十二、后记···················································································十三、参考文献···············································································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。
毕业设计日产14吨砂轮天然气隧道窑设计1前言目前,国内磨具行业大多数企业都采用的是自吸式梭式窑烧成技术。
而且这些梭式窑中的大多数没有余热利用装置,造成大量热量损失,故产品能耗较高。
由于此刻能源价钱不断上涨,加上磨具的烧成周期比较长,间歇式生产已经不能知足日趋扩大的产品需求。
上述缺点已经严重影响到磨具行业尤其是需要发展的中小磨具企业的发展。
这就需要提高劳动生产效率,降低产品能耗,节省本钱开支。
那么更改烧成方式,即改换磨具烧成的窑炉类型,将是一个很好的解决途径。
本次设计的天然气隧道窑即是很好的选择。
本窑炉采用轻质耐火保温材料和高速调温烧嘴,对余热进行集中利用,产品能耗较低,实现了自动化控制,持续式生产,大大提高了生产效率。
下面将对本隧道窑设计进行详细说明。
2 设计任务书3 烧成制度的肯定磨具热工进程简介3.1.1 升温阶段3.1.1.1 低温阶段(室温——300℃)排除自由水和吸附水,该阶段为纯物理转变,坯体强度很低;3.1.1.2 分解氧化阶段(300℃——850℃)粘土类矿物排除结晶水;粘结剂的碳化及燃尽;粘土中硫化物、碳素及有机物的氧化及碳酸盐的分解;5730℃时,石英的晶型转变,坯体体积膨胀%;水玻璃、硼玻璃的熔融;3.1.1.3 高温阶段(850℃——最高烧成温度)此高温阶段为磨具的烧结阶段,磨具坯体逐渐达到烧结,形成一个致密体,即磨具的组织结构,发生的化学反映有:①未脱完结晶水的部份粘土矿物在1000℃前,继续排除结晶水;②坯体中的铁化合物进行分解和还原;③粘土矿物分解出无定形Al2O3和SiO2,在950℃左右时开始转变成γ-Al2O3,1100℃以上时生成莫来石。
结合剂中有滑石时,高温下与粘土反映生成堇青石。
3.1.2 保温阶段在最高烧成温度下,进行一按时间的保温,使窑内的各个部位及磨具内外的温度趋于一致。
并继续高温阶段的物理化学反映,玻璃相熔融均化,生成的新结晶及残余的未熔化的颗粒,取得进一步扩散和反映,结合剂中残留气体尽可能排除掉,固液相之间共趋于平衡,磨具的质量达到一致。
贵州省忠庄监狱砖厂100.4米隧道窑设计说明书设计:校核:审定:设总:贵州省建筑材料科学研究设计院二○○○年九月目录一、概述二、基本结构及工作原理1.基本结构2.隧道窑主要结构名称3.工作原理4.热工制度5.隧道窑操作注意事项6.主要技术性能三、施工要求1.总则2.施工程序3.技术要求4.施工检查及验收程序四、烘窑1.目的2.烘窑制度一、概述隧道窑是烧结砖瓦厂先进的连续式焙烧设备,与其它焙烧设备相比,具有热利用率高、装卸砖坯和成品易于实现机械化、产量高、劳动强度低、工作环境好等特点。
本隧道窑是我院针对贵州省忠庄监狱砖厂建设规模、原料性能及工艺要求而设计的一次码烧隧道窑,码坯层数14层。
成型砖坯码装窑车后,经干燥窑干燥,入隧道窑干坯含水率应小于8%。
本窑以煤为燃料,对煤质无特殊要求。
并可在砖坯中掺入粉煤灰、炉渣或煤矸石为内燃料,以节约用煤。
本窑可用于焙烧以粘土、页岩、煤矸石为原料的实心砖及空心砖。
在施工和点火之前,施工人员和操作人员应仔细阅读本说明书,熟悉热工系统原理,严格按照设计要求进行施工和操作,以保证施工质量和隧道窑正常运转。
二、基本结构及工作原理1.基本结构本窑为双孔(工作道)隧道窑。
窑全长100.4米,采用2510×3140窑车,单工作道容车数40辆。
窑工作道断面宽度3米,有效高度(从窑车面算起)1.833米。
窑拱采用三心拱结构,中部60度拱半径2200,两侧60度拱半径800。
外窑墙为斜窑墙,斜度1:0.38。
全窑沿窑长度分为三个热工带,预热带长39.2米,16个车位,焙烧带长27.9米,11个车位,冷却带长33.3米,13个车位。
使用时可根据实际情况适当调整各带比例。
本窑每工作道设哈风闸8对,交错排列;余热闸2对,对称排列;余热空腔6个;投煤孔39排,117个;车底平衡风机1台;加砂管10对;进车端窑门1扇。
2.隧道窑主要结构名称隧道窑主要结构名称详见隧道窑施工图。
3.工作原理本窑为一次码烧隧道窑。
设计总说明本隧道窑的优点是操作连续,生产能力较大,燃料消耗低,使用寿命较长,机械化自动化程度较高,劳动条件较好,产量质量较高。
本隧道窑是由大量的耐火材料所构成,总长度为171米,包括3个带,即预热带,烧成带,冷却带,其中预热带和冷却带是由粘土砖,轻质粘土砖,高炉矿渣,红砖组成,烧成带则是由硅砖,轻质高铝砖,粘土组成,高炉矿渣组成。
该窑属于连续型窑炉,热利用性能较好,使用自然风或从冷却带抽出的1000℃热风助燃,从而使空气预热,保证了烧成温度得以实现。
说明详细介绍了高铝砖隧道窑的总体设计过程,主要容包括:窑体结构及主要尺寸的计算、燃料燃烧计算及燃烧设备选型、风机的选择。
窑的规格为:171m×3.0m×3.1m。
该隧道窑采用曲折密封、砂封、窑底压力平衡系统和窑车的三曲折密封结合方式,防止冷空气漏入窑,达到密封的目的。
预热带采用排烟与热循环气幕相结合的方式,有效地消除上下温差,保证产品质量的稳定。
在烧成带23—38车位之间,设有15对小功率的高速调温烧嘴;在39—53车位之间,设置14对抽风口,抽出热空气作为干燥空气;在53—57车位两侧窑墙,设置4对分散送风装置,通过调整风机转速和管道上的闸板来调节风量,保证出窑制品冷却到100℃以下[10]。
关键词:高铝砖,隧道窑,设计Design DescriptionThe advantage of this tunnel kiln operations have lot of featurtions, for example continuous, large production capacity, low fuel consumption,longer life, higher degree of mechanization and automation, better working conditions.the production of high quality. This tunnel kiln used a large number of refractory composition, length of the total is 171 meters, including three part ,as a preheating zone, firing zone, cooling zone,the preheating zone and cooling zone were made by the clay brick, lightweight clay bricks , blast furnace slag, red brick composition, the firing zone was be made silica brick, lightweight high alumina bricks, clay, blast furnace slag composition. This kiln is a continuous kiln with a better heat utilization rate, and the natural wind or the hot air pumped from the cooling zone is used to preheat the cold air.This paper introduces the detailed design process of the tunnel kiln, whose specification is 171m×3.0m×3.1m. The main content includes the calculations of the kiln structure size, fuel combustion values, and the heat balance between the preheating zone and the firing zone. Moreover, the selections of the combustion and ventilation equipment are described carefully too.To prevent the outside air from leaking into the kiln, I adopt a new combination style including the labyrinth packing, sand seal, the pressure balance system of kiln bottom and the kiln cars. There are 15low power burners which can adjust the temperature by means of high speed running between the 23th and the38th carport, and fourth pairs of suction opening which can draw off the hot air as the dry resource between the 53th and the 57th carport, moreover four pairs of air disperse distribution device which can control the air volume by means of adjusting the blower speed and the flashboard opening or closing state.Key Words: Alumina bricks,Tunnel Kiln,design目录1任务书要求错误!未定义书签。
2 设计任务书专业热能动力班级学生姓名指导教师题目年产30万件卫生洁具天然气隧道窑炉设计主要研究内容和设计技术参数:1、产品:卫生洁具(产品结构自定);2、产量:30万件/年;3、年工作日:330天;4、燃料:天然气;Qnet,ar=36000KJ/ M35、烧成合格率:92%;6、坯体入窑水分:2.2%;7、烧成周期:自定;17小时8、氧化气氛烧成;9、烧成温度:1220℃。
基本要求(含成果要求):1、认真思考,独立完成;2、编写详细设计说明书,含设计计算、材料概算等并要求应用计算机计算、处理和分析。
说明书采用学院规定的统一格式,一律用A4纸打印;3、绘制窑炉设计图纸,包括刚架结构、窑炉砌体、排烟通风系统、异型砖及燃烧器等;4、全部图纸要求上墨加黑并至少要有一张AutoCAD制作的1#图纸,要求视图关系正确、尺寸标注完整,图纸中阿拉伯数字和汉字的书写等必须符合相关国标;5、要求完成2000~3000字的英文文献调研报告和至少2000个英文字符的毕业设计摘要。
工作进度计划:1、第1~4周:毕业实习,收集相关资料;2、第5~6周:查找资料,确定方案;3、第7~8周:进行初步设计计算;4、第9~10周:详细计算并设计草图;5、第11~15周:完成全部图纸;6、第16~17周:图纸上墨,编制设计说明书;7、第18 周起:整理全部材料,准备答辩。
3 原始数据3.1坯料组成:SiO2 AL2O3CaO MgO FeO K2O Na2O TiO2灼失65.7 20.04 0.32 0.23 0.34 3.12 0.20 4.9 4.8 3.2 线收缩率线收缩率为11%3.3 烧成周期烧成周期为17小时,可调3.4 燃料天然气组成:CH4 C2H6H2S CO2N2其它86.8% 0.11% 0.879% 4.437% 8.1% 0.343% 3.5 烧成工艺确定 (见图(3-1)烧成温度曲线)20 ~450℃ 2.3 小时预热带450~600℃ 1.3 小时预热带600~900℃ 1.8 小时预热带900~1220℃ 2.6 小时烧成带1220~1220℃ 1.5 小时烧成带1220~800℃ 1.6 小时急却带800~500℃ 3.0 小时缓却带500~350℃ 1.4 小时冷却带350~80℃ 1.5 小时冷却带图3-1烧成温度曲线4 窑体主要尺寸的确定4.1 棚板和立柱的选用根据原始数据,采用裸烧方式即可满足要求,选用棚板的材料是堇青莫来石板,立柱的采用的是堇青莫来石空心立柱,其体积密度为2.0 g/cm 3。
洛阳理工学院《隧道窑课程设计》说明书题目:年产30万件蹲便器隧道窑设计学号:B07010221姓名:李志博院(系):材料科学与工程学院专业:无机非金属材料工程指导教师:钱跃进目录1 前言 (1)2 设计任务与原始资料 (4)3 窑体主要尺寸的确定 (5)3.1 装车方法…………………………………………………………………………3.2 窑车尺寸的确定…………………………………………………………………3.3 窑主要尺寸的确定…………………………………………………………………3.4 各带长度的确定3.5 推车时间4 烧成制度的确定…………………………………………………………………………5 工作系统的确定…………………………………………………………………………5.1燃烧系统…………………………………………………………………………5.2排烟系统…………………………………………………………………………5.3其他附属系统结构……………………………………………………………………5.3.1 事故处理孔…………………………………………………………………5.3.2 测温测压孔及观察孔………………………………………………………5.3.3 膨胀缝………………………………………………………………………5.3.4 挡墙…………………………………………………………………………5.3.5 窑体加固钢架结构形式……………………………………………………6 燃料及燃烧计算……………………………………………………………………………6.1 空气量的计算……………………………………………………………………6.2 烟气量的计算……………………………………………………………………6.3 理论燃烧温度的计算………………………………………………………………7 窑体材料及厚度的确定……………………………………………………………………8热平衡计算…………………………………………………………………………………8.1 预热带及烧成带热平衡计算…………………………………………………8.1.1 热平衡计算基准及范围………………………………………………………8.1.2 热平衡框图……………………………………………………………………8.1.3 热收入项目……………………………………………………………………8.1.4 热支出项目……………………………………………………………………8.1.5 列出热平衡方程式……………………………………………………………8.1.6 列出预热带烧成带热平衡表…………………………………………………9 冷却带热平衡………………………………………………………………………………9.2.1 热平衡计算基准及范围………………………………………………………9.2.2 热平衡框图……………………………………………………………………9.2.3 热收入项目……………………………………………………………………9.2.4 热支出项目……………………………………………………………………9.2.5 列出热平衡方程式……………………………………………………………9.2.6 列出冷却带热平衡表…………………………………………………………10 烧嘴的选用…………………………………………………………………………………11总结…………………………………………………………………………………………12参考文献……………………………………………………………………………………二设计任务与原始资料2.1 课程设计的目的与任务本课程的目的是对学生学习《陶瓷工业热工设备》课程的最后总结,学生通过课程设计将能综合运用和巩固所学知识,并学会如何将理论知识和生产实践相结合,去研究解决实际中的工程技术问题,本设计的任务主要是培养学生设计与绘图的基本技能,初步掌握窑炉设计的程序、过程与内容。
山东大学窑炉设计说明书题目:设计一条年产卫生瓷5万大件的隧道窑学号:姓名:学院:材料科学与工程学院班级:指导教师: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。
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5万大件的隧道窑2课程设计原始资料(1)、年产量:5万大件/年;(2)、产品名称及规格:洗手盆,800*500*300,质量20Kg/件;(3)、年工作日:350天/年;(4)、成品率:90%;=15500KJ/Bm3;(5)、燃料种类:城市煤气,热值QD(6)、制品入窑水分:2.0%;(7)、烧成曲线:20~~970℃, 8h;970~~1280℃, 3h;1280℃,保温 1.5h;1280~~80℃, 12.5h;最高烧成温度1300℃,烧成周期25h。
3课程设计要求采用合理窑型,对窑体尺寸进行计算,确定窑炉工作系统,选择窑体材料并确定其厚度,对燃料燃烧、窑炉热平衡及排烟系统进行计算,确定燃料消耗量。
贵州省忠庄监狱砖厂100. 4米隧道窑设计说明书设计:_____________校核:_____________审定:_____________设总:_____________贵州省建筑材料科学研究设计院二OOO年九月一、概述二、基本结构及工作原理1 •基本结构2.隧道窑主要结构名称3 .工作原理4.热工制度5.隧道窑操作注意事项6.主要技术性能三、施工要求1 .总则2.施工程序3.技术要求4.施工检查及验收程序四、烘窑1 .目的2.烘窑制度—、概述隧道窑是烧结砖瓦厂先进的连续式焙烧设备,与其它焙烧设备相比,具有热利用率高、装卸砖坯和成品易于实现机械化、产量高、劳动强度低、工作环境好等特点。
木隧道窑是我院针对贵州省忠庄监狱砖厂建设规模、原料性能及工艺要求而设计的一次码烧隧道窑,码坯层数14层。
成型砖坯码装窑车后,经干燥窑干燥,入隧道窑干坯含水率应小于8%。
木窑以煤为燃料,对煤质无特殊要求。
并可在砖坯中掺入粉煤灰、炉渣或煤砰石为内燃料,以节约用煤。
本窑可用于焙烧以粘土、页岩、煤砰石为原料的实心砖及空心砖。
在施工和点火之前,施工人员和操作人员应仔细阅读本说明书, 熟悉热工系统原理,严格按照设计要求进行施工和操作,以保证施工质量和隧道窑正常运转。
二、基本结构及工作原理1.基木结构本窑为双孔(工作道)隧道窑。
窑全长100. 4米,采用2510X 3140窑车,单工作道容车数40辆。
窑工作道断面宽度3米,有效高度(从窑车而算起)1.833米。
窑拱采用三心拱结构,中部60度拱半径2200,两侧60度拱半径800。
外窑墙为斜窑墙,斜度1:0.38。
全窑沿窑长度分为三个热工带,预热带长39.2米,16个车位,焙烧带长27. 9米,11个车位,冷却带长33. 3米,13个车位。
使用时可根据实际情况适当调整各带比例。
木窑每工作道设哈风闸8对,交错排列;余热闸2对,对称排列;余热空腔6个;投煤孔39排,117个;车底平衡风机1台;加砂管10对;进车端窑门1扇。
设计任务书一设计任务设计一条年产量为10000吨的水泥窑用耐火材料产品烧成隧道窑的烟囱二原始数据1、年产量10000吨2、年工作日330天/年3、成品率90%4、制品入窑水分 2.0%5、装车密度6000kg/车6、高温系数0.87、最高烧成温度1750℃8、燃料,煤气(净化)其组成:CO H2CH4C2H4CO2O2 N2H2O30.0 15.0 4.0 0.2 6.0 0.2 42.1 2.5三气候地质条件1、年最高气温38℃2、年最低气温-10℃3、年平均气压745mm Hg4、地耐力150kg/cm25、地下水位10米四设计目的本课程是继《热工过程与设备》课程的一个大型的作业,要求应用《热工过程与设备》、《工程与制备》、《无机材料工艺》、《粉体工程》与《流体力学》等知识。
使理论与实践有机结合起来,学会查阅有关设计资料,掌握基本设计计算与绘图技能,为以后的工作打下基础。
五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:1、进行隧道窑窑型选择2、进行燃料量,烟气量计算3、进行燃烧用空气用量计算4、进行窑体尺寸计算5、确定窑体材料与厚度前言隧道窑烟囱计算是培养学生具有热工设计能力的技术基础课,课程设计则是热工设计课程的实践性教学环节,同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练,其目的是:1 通过课程设计时间,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用热工设计课程和其他先选课程的理论与实际知识相结合来分析和解决现实中所存在的问题。
2 学习热工设计的一般方法,掌握热工设计的一般规律。
3 通过制定设计方案,合理选择所要用到的烧成系统中的器件,正确计算器件的工作能力,然后确定所设计隧道窑的类型,大概的规模,再通过计算确定其具体尺寸。
4学习进行热工设计基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料和手册、运用标准和规X等。
在设计中需要进行窑炉的选择,燃料燃烧的计算,热平衡计算,流体阻力的计算,管道、烟道、烟囱的设计,在计算过程中要考虑到实际中砌体是怎样的,而且要对砌体进行选择,即选择耐火材料与隔热材料,确定砌体系列尺寸,确定冷风入口、热风出口、废气出口、燃烧口中心线标高与直径。
通过理论计算和实际情况相比较,思考理论和实际不同的原因,还有哪些因素每考虑到,渐渐完善学生思考问题的模式。
目录1烧成制度的确定 (4)2窑体主要尺寸确定 (4)3工作系统的确定 (5)4窑体材料以与厚度的确定 (6)5燃料燃烧计算 (6)6物料平衡计算 (8)7加热带热平衡计算 (8)8冷却带热平衡计算 (11)9窑体材料概算 (14)10烟囱材料选择与计算 (16)11 后记 (19)12 参考文献 (20)1烧成制度的确定1.1 窑型选择烧成温度为1750℃,介于1500℃—1800℃,属高温隧道窑。
燃料是净化的煤气,火焰可直接进入隧道,属明焰式隧道窑。
综上窑型应选为高温明焰隧道窑。
1.2 温度制度确定根据制品的化学组成、尺寸、形状、线收缩率与其他一些性能要求制定烧成制度如下:20℃-200℃ 2.5小时预热带氧化气氛200℃-900℃8.5小时预热带氧化气氛900℃-1490℃9小时预热带氧化气氛1490℃-1750℃4小时烧成还原气氛1750℃-1750℃4小时保温阶段1750℃-900℃12小时冷却带900℃-60℃12小时冷却带2窑体主要尺寸确定2.1窑内宽的确定坯体的规格干坯体中Al2O3含量80%,结构水5.72%坯体尺寸为230mm×150mm×75mm制品密度为2365kg/m3质量m=2365×(230×150×75)=6.122kg窑车选择要求6000kg/车相当于6000/6.122=980块/车装车方式沿车方向垛14排,每排摆70块砖,摆7层,每层10块,每层的摆法可看情况而定,但砖与砖要有一定的距离,等效成砖间距40mm所以窑车车面尺寸:窑车宽(75+40)×10=1150mm窑车长(230+40)×14=3780mm2.2 窑体主要尺寸预热带和冷却带均取一样的内宽,B=1200mm(窑车与窑墙的间距为25mm),为了增大火焰辐射面积在烧成带窑宽增加70mm B=1270mm窑高150×7+65=1115mm理论窑长=71052 330240.960003.78⨯⨯⨯=46m实际上窑车在窑内行车速度是不同的,为了更好地利用热能,各段都需比理论长,设在预热带的行车速度是理论的二倍,即2.17个小时推一次车,为了使产品烧成更完全,烧成段的长度也应加长,设取理论的2倍。
为了回收更多的热能,使产品出窑温度更低。
冷却带改为理论的1.5倍。
实际窑长=46×2-241×522=81.6m窑内容车数=81.6/3.78=21辆2.3 窑体各带长度的确定预热带长度=2052×46×2=35.4m烧成带长度=852×46×2=14.3m冷却带长度=2452×46×1.5=31.9m预热带占总长43.4%烧成带占总长17.5%冷却带占总长39.1%2.4 窑体总长度的确定设进、出车室各2米所以窑体总长=81.6+2×2=85.6米3窑体的确定3.1 窑体以2米为一个模数单元节,全窑50米,共有25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,均采用轻质耐火隔热材料。
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。
钢架每一钢架的长度为2米,含钢架膨胀缝。
全窑共50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与附属设备的全部重量。
窑墙窑墙采用轻质耐火隔热材料。
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。
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。
测温孔为了严密监视与控制窑内温度和压力制度,与调节烧嘴的开度,一般在窑道顶与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。
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 窑体材料以与厚度的确定窑墙20-1490℃轻质高铝砖230mm 轻质粘土砖115mm1490-1750℃硅砖345mm 硅酸铝棉100mm 轻质粘土转230mm1750-900℃硅铝砖345mm 硅酸铝棉100mm 轻质粘土转230mm900-60℃轻质高铝砖230mm 轻质粘土转230mm 硅酸钙硬板10mm窑顶20-900℃堇青石莫来石板15mm 硅酸铝棉230mm900-1750℃莫来石绝热转230mm 硅酸铝棉230mm1750-900℃硅砖345mm 硅酸铝棉230mm900-60℃莫来石板15mm 硅酸铝棉230mm5燃料燃烧计算燃料,煤气(净化)其组成:CO H 2CH 4C 2H 4CO 2 O 2 N 2 H 2O30.0 15.0 4.0 0.2 6.0 0.2 42.1 2.55.1燃烧所需空气量理论空气量V a o =(242422322H CO CH C H O ++⨯+⨯-)×10021×1100= (30.0/2+15.0/2+4.0×2+0.2×3-0.2)×10021×1100=1.471(Nm 3/ Nm 3煤气) 实际空气量取空气系数为a=1.1V a =a×V a o =1.1×1.471=1.6181(Nm 3/N m 3煤气)5.2 燃烧产生的烟气量理论烟气量V 0=(CO+H 2+3×CH 4+4×C 2H 4+CO 2+N 2+H 2O )×+0.79V a=(30.0+15.0+4×3+0.2×4+6.0+42.1+2.5-0.2)×1/100+0.79 V a o=2.244(Nm 3/ m 3煤气)实际烟气量V= V 0+(a-1) V a o =2.244+0.1×1.471=2.3911(Nm 3/N m 3煤气)5.3 燃烧温度煤气低发热量Q net =126CO+108H 2+358CH 4+590C 2H 4=126×30+108×15+358×4.0+590×0.2=6950(kJ/Nm 3煤气)0-20℃平均比热容可分别查《硅酸盐工业热工基础》表4-13和表4-18为C f =1.32KJ/(Nm 3∙℃) C a =1.296 KJ/(Nm 3∙℃)设T a =T f =20℃t th =6950 1.32*20 1.296*1.6181*202.3911c++→ 2.3911c t th =7018.35 设t 1=1700℃ c 1=1.67 KJ/(Nm 3∙℃) 6788<7018.5设t 2=1800℃ c 2=1.68 KJ/(Nm 3∙℃) 7230.69>7018.5th 1800t 18001700--=7230.697018.57230.696230.69-- t th =1778.781℃T p =0.8×1778.781=1423℃<1750℃比需求的温度1750℃低,所以空气需预热t th =1750/0.8=2187.5℃vc t th =Q net +c f t f +v a c a t a2.3911×1.68×2187.5=6950+1.32×20+1.6181v a c a设t a =800℃ c a =1.335 KJ/(Nm 3∙℃) 1728.6648<1810.8925设t a =900℃ c a =1.398 KJ/(Nm 3∙℃) 2036.5>1810.8925a 900t 900800--=2036.51810.89252036.51728.6648--→t a =826.7℃ 空气需加热到826.7℃,但为了防止温度波动造成不能达到烧成温度的发生,空气需加热到850℃。