【正文】 24 聚輕高鋁磚，厚度δ =230 mm，導熱系數(shù) w/（ m℃）； 硅酸鈣硬 板，厚度δ =10 mm，導熱系數(shù) w/（ m℃）； Q4=G4C4T4=610**1320=1006500 kJ/h 硼板、支柱等窯具帶 出 顯熱 Q5 Q5=G5C5T5（ kJ/h） 其中 ： G5— 出燒成帶 硼板、支柱等窯具質(zhì)量（ Kg/h）； 出燒成帶硼板、支柱等窯具質(zhì)量 G5= G5=165 Kg/h； T5— 出燒成帶 硼板、支柱等窯具的溫度（℃）； 出燒成帶硼板、支柱等窯具的溫度 取 最高燒成溫度 ， T5=1320℃ C5— 出燒成帶 硼板、支柱等窯具的平均比熱（ KJ/（ Kg℃））； 查表， Ta =100℃助燃風時平均比熱容為： Ca = KJ/（ Kg q/v,a=x(α gα f) Va0=() x= m3/ h T/a— 漏入空氣的平均溫度（℃）； 漏入空氣的平均溫度為 T/a=20℃； C/a— 漏入空氣的平均比熱容（ KJ/（ Kg℃） ； x— 設(shè)每小時天然氣的消耗量為 x（ m3/h）； Qf=（ Q,ar+Tf Cf） x=（ 36000+20*） x=36031x kJ/h 助燃空氣帶入顯熱 Qa Qa=qv,aCaTa（ kJ/h） 其中： qv,a— 入窯助燃風 流量 （ m3/ h）； 前面燃燒部分計算得： qv,a =Va *x= x (m3/ h)； Ta— 入窯助燃風的平均溫度（℃）； 助燃風用冷卻帶抽出熱風， Ta=200℃； Ca— 入窯助燃風的平均比熱容（ KJ/（ Kg℃） Q2=G2C2T2=165*20*=3188 kJ/h 墊砂帶入顯熱 Q3 Q3=G3C3T3（ kJ/h） 其中 ： G3— 入窯墊砂質(zhì)量（ Kg/h）； G3=30 Kg/h； T3— 入窯墊砂的溫度（℃）；取室溫， T3=20℃ C3— 入窯墊砂的平均比熱（ KJ/（ Kg 熱平衡示意圖 圖 91 預熱帶和燒成帶的熱平衡示意圖 Q1— 坯體帶入顯熱； Q2— 硼板、支柱等窯具帶入顯熱； Q3— 墊砂帶入顯熱； Qf— 燃料帶入化學熱及顯熱； Qa— 助燃空氣帶入顯熱； Q/a— 預熱帶漏入空氣帶入顯熱； Qs— 氣幕、攪拌風帶入顯熱； Q4— 產(chǎn)品帶出顯熱； Q f Q a Q `aQ 4Q 5Q 6Q 7Q 1Q 2Q 3Q sQ 8 Q 9 Q 10 Q g熱能工程系畢業(yè)設(shè)計說明書 86 米天然氣 砂輪隧道窯 設(shè)計 20 Q5— 硼板、支柱等窯具帶出顯熱； Q6— 窯墻、頂 總散熱； Q7— 墊砂帶入顯熱； Q8— 物化反應耗熱； Q9— 窯 車蓄熱和散失熱量； Qg— 煙氣帶走顯熱； Q10— 其他熱損失； 熱收入項目 坯體帶入顯熱 Q1 Q1=G1C1T1 （ kJ/h） 其中 ： G1— 入窯 制品質(zhì)量（ Kg/h）； G1=612 Kg/h； T1— 入窯 制品的溫度（℃）； 取室溫， T1=20℃ C1— 入窯制品的平均比熱（ KJ/（ Kg 經(jīng)計算，每輛窯車上的硼板、支柱的重量為 485 kg/車 ，每小時窯具入窯重量為 ： 485 kg/車 * 車 /小時 =165 kg/小時。 先計算理論燃燒溫度， tth= , ar f f a a aQ c t V c tcV??= 3 6 0 0 0 1 . 5 6 * 2 0 1 1 . 9 0 5 * 1 . 0 2 6 * 2 0 0* 1 2 . 9 0 5c?? 整理得到： ctth=38477 假設(shè) t／ th=1700℃， 查表得此時， c／ =,則： **1700=﹤ 38477 假設(shè) t〃 th=2073℃， 查表得此時， c〃 =,則： 熱能工程系畢業(yè)設(shè)計說明書 86 米天然氣 砂輪隧道窯 設(shè)計 17 *2073*=﹥ 38477 20732073 1700cht?? = ?? tth=℃ 取高溫系數(shù)η =， 實際燃燒溫度 tp=η tth=*=1425℃。 表 6— 1 窯墻材料和厚度表 溫度段 (表溫℃ ) 該段長度 (m) 重質(zhì)粘土磚 (mm) 珍 珠 巖 (mm) 硅酸鈣硬板 (mm) 聚輕高鋁磚 (mm) 硅酸鋁棉 (mm) JM26莫來石磚 (mm) 多晶 貼棉 塊 (mm) JM28 莫來石磚 (mm) 高鋁 針刺 毯 (mm) 輕質(zhì) 高鋁 磚 (mm) 該段 厚度 (mm) 20— 450 8 230 140 10 380 450— 600 4 10 230 140 380 600— 900 12 10 115 225 230 580 900— 1170 14 10 115 155 50 230 20 580 1170— 1260 4 10 115 245 230 20 620 1260— 1190 10 10 115 225 230 580 1190— 900 6 10 230 225 115 580 900— 800 10 10 230 140 380 800— 450 6 10 140 230 380 450— 80 12 230 140 10 380 熱能工程系畢業(yè)設(shè)計說明書 86 米天然氣 砂輪隧道窯 設(shè)計 15 窯墻材料和厚度的確定 窯 頂 材料和厚度見 下 表（表 6— 2） 。 預熱帶 和 冷卻帶 的溫度控制 預熱帶 和 冷卻帶 溫 度控制的手段主要是通過調(diào)節(jié)排煙總閘、排煙支閥、 各種氣幕 、抽余熱總閘、支閥以及冷卻風閘等 來實現(xiàn)的 。 熱工控制 系統(tǒng) 燒成帶溫度的控制 本窯共設(shè)有 10個控制回路 ,（其中 8點為自動控制回路）對各控制點是進行獨立控制， 8 點均用于窯段對應的調(diào)節(jié)單元的溫度調(diào)節(jié) ,由于為富氧燃燒，只需調(diào)節(jié) 燃氣 量，就可達到調(diào)節(jié)窯溫的目的。 運行安全保護系統(tǒng)及報警系統(tǒng) 為了保證該隧道窯在正常工作條件下安全運行，防止窯爐在燃燒系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時供天然氣的部分繼續(xù)向窯爐燒咀供應天然氣而造成損壞或事故。 控制 和調(diào)節(jié) 系統(tǒng) 工作原理 本窯的控制系統(tǒng)采用分散控制的方法，既可在控制柜內(nèi)統(tǒng)一控制，也可進行現(xiàn)場控制。 拖車道和回車線軌道直接裝在軌道墊板上。空窯車在回車線上裝載制品，然后推到拖車上，將拖車推到窯頭，再用頂車機將窯車推入窯內(nèi)， 窯車從窯尾出來經(jīng)拖車道送至回車線，并在回車線卸載制品。窯車底架由槽鋼、鋼板等經(jīng)螺絲聯(lián)結(jié)、焊接而成。 窯尾冷卻系統(tǒng) 第 30—— 42 節(jié)，每節(jié)各設(shè)置上、下共兩對（組）冷卻風管。 余熱風經(jīng)余熱風口、窯墻中的垂直支道、墻外金屬垂直支道、水平主管道、風機，然 后被用作助燃風和干燥窯的干燥熱風。 急冷氣幕及急冷風管 在第 20 節(jié)設(shè)置一道急冷氣幕，急冷風從窯頂及兩側(cè)窯墻吹入窯內(nèi)。為減少助燃風熱量損失，提高助燃風溫度， 在水平助燃風主管道上，包裹一層耐火棉。 為減少煙氣熱量散失到空氣中，降低車間環(huán)境溫度，減輕工作勞動強度， 對 裸露在 室內(nèi)空氣中的排煙支、主金屬管道以及煙囪管道，包裹一層耐火棉。主煙道連接至排煙風機，風機連接煙囪。為更好調(diào)節(jié)預熱帶溫差，靠近燒成帶的 3對交錯布置，其余對稱布置。 攪拌風管 在第 2—— 5 節(jié)的上部窯墻上，每節(jié)各設(shè)置一對攪拌風管。 燒嘴的具體布置情況為： 8—— 19節(jié)下部設(shè)置 18對共 36只， 13—— 19 節(jié)上部設(shè)置19 只（一側(cè) 10 只，一側(cè) 10只）。 燃燒設(shè)備 及布置 此窯采用小功率多分布高速調(diào)溫燒嘴的布置方式。在預熱帶頭尾部窯墻上各設(shè)置一對加砂斗 。曲封面貼一層高溫耐火棉。 在冷卻帶前段設(shè)置一對事故處理孔 ，其形狀如一拱形門。 檢查坑道和事故處理孔 由于現(xiàn)代陶瓷磨具隧道窯制品裝載高度小，而且車上硼板架穩(wěn)定，極少發(fā)生倒窯事故。這樣，窯頂?shù)闹亓恳灿?鋼架承擔。則窯內(nèi)寬等于拱半徑，此時， f= 圖 51。拱頂通過拱腳磚和拱腳梁支撐在兩側(cè)窯墻上。由于平頂比拱頂高度小，此時平頂相當于形成上部擋墻結(jié)構(gòu)，阻止高溫氣體流向預熱帶和冷卻帶。每隔兩米留設(shè) 20mm 左右的熱膨脹縫，用 含鋯散棉填實。 鋼架承擔著窯墻和窯頂及附屬設(shè)備的全部重量。 常用如下規(guī)格方鋼管：□ 70*50*4（ mm）、□ 50*50*3（ mm）、∠ 40*40*3（ mm）等。窯墻、窯頂和窯車襯體圍成的空間形成窯爐隧道，制品在其中完成燒成過程 。 熱能工程系畢業(yè)設(shè)計說明書 86 米天然氣 砂輪隧道窯 設(shè)計 7 5 窯體及 工作系統(tǒng)的確定 和 說明 在此，將 對 窯體、燃燒系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)及附屬裝置、控制 和調(diào)節(jié)系統(tǒng)幾個部分 逐一 作 詳細 說明 。 根據(jù)燒成曲線， 預熱帶長 = *預 熱 時 間 總 長總 燒 成 時 間= 40160 *86= 米 燒成帶長 = *燒 成 及 保 溫 時 間 總 長總 燒 成 時 間=34160 *86= 米 冷卻 帶長 = *冷 卻 時 間 總 長總 燒 成 時 間= 86160 *86= 米 每輛窯車長 1600mm，則窯內(nèi)共有窯車數(shù)： =，取 54 輛。 圖 41斷面及裝車圖示意圖 從墻體底層到車臺面為 層磚 （最下面一層是厚度為 32mm） ，高度為： 67*= 。 熱能工程系畢業(yè)設(shè)計說明書 86 米天然氣 砂輪隧道窯 設(shè)計 4 退火階段（ 800℃ —— 450℃） 此階段為緩冷階段，應控制適宜的冷卻速度，并使窯內(nèi)具有均勻的溫度場，防止制品開裂。結(jié)合劑中有滑石時，高溫下與粘土反應生成堇青石。 說明書完整詳細。本次設(shè)計的天然氣隧道窯便是很好的選擇。由于現(xiàn)在能源價格不斷上漲，加之磨具的燒成周期比較長，間歇式生產(chǎn)已經(jīng)不能滿足日益擴大的產(chǎn)品需求。而且這些梭式窯中的大多數(shù)沒有余熱利用裝置，造成大量熱量損失，故產(chǎn)品能耗較高 。那么更改燒成方式，即更換磨具燒成的窯爐類型，將是一個很好的解決途徑。 熱能工程系畢業(yè)設(shè)計說明書 86 米天然氣 砂輪隧道窯 設(shè)計 2 2 設(shè)計任務 書 專 業(yè) 熱能工程 班 級 04 熱工（ 2）班 學生姓名 鄭緒海 指導教師 周露亮 題 目 日產(chǎn) 14噸 砂輪 天然氣 隧道窯 設(shè)計 主要研究內(nèi)容和設(shè)計技術(shù)參數(shù)： 產(chǎn)品種類：剛玉陶瓷砂輪 日產(chǎn)量： 14 噸 年工作日： 330 天 成品率：≧ 98％ 燒成溫度 :1320℃ 燃料：天然氣， Q,ar=36000KJ/M3 坯體入窯水分： % 燒成周期