【正文】 作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復 印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 6 5 工作系統(tǒng)的確定 7 冷卻帶系統(tǒng) 12 熱平衡框圖 21 每個燒嘴所需的油（氣）壓 21 11 管道尺寸、阻力計算 30 1 1．前言 陶瓷工業(yè)窯爐是陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝設備之一，對陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量、質量以及成本起著關鍵性的作用。 ，勞動強度小，環(huán)境污染小。 C左右 ,且為連續(xù)性窯 ,窯墻 ,窯頂溫度不變 ,不積熱 ,所以它的耗熱很低 ,特別適合大批量生產(chǎn)陶瓷 ,耐火材料制品 ,具有廣闊的應用前景 . 通過對上學期硅酸鹽工業(yè)熱工基礎以及陶瓷工業(yè)窯爐的學習，本學期利用46 周三周的時間進行窯爐課程設計。棚板設置規(guī)格為： 5 6（其中 5 表示行數(shù)， 6表示列數(shù)）， 相鄰棚板間距為 10mm，最底層四周棚板與墊板相距為 15mm，每塊棚板采用三個支柱，連線成等腰三角形。 根據(jù)燒成曲線，各帶燒成時間與燒成周期的比值，預熱帶取 20節(jié)，燒成帶取19節(jié)，冷卻帶取 25節(jié)，則各帶長及所占比例為： 預熱帶長 =2 20=40m 占總長的 % 燒成帶長 = 2 19=38m 占總長的 % 冷卻帶長 =2 25=50m 占總長的 % 窯內(nèi)高的確定 為避免燒嘴噴出的高速火焰直接沖刷到局部制品上，影響火焰流動，造成較大溫差，窯車臺面與墊板間、上部制品與窯頂內(nèi)表面之間都設有火焰通道，其高度（大于或等于燒嘴磚尺寸）：棚板下部通道取 230mm，上部火焰通道取 239mm。 第 46~53 節(jié)為緩冷段。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。 代入上述公 式得到： 1 1 0 0 0 0 2 0 3 . 9 1 1 . 3 2 0 2 6 . 4 7 22 8 . 1 7 9 1 . 8tht ? ? ? ? ????℃ （ ） /2100=%5%,所設溫度合適。 單個棚板質量 =310 310 10 106 = Kg 單個支柱質量 =50 50 100 106 = Kg 棚板總重量 =7 30 = Kg 支柱 總重量 =6 39 = Kg 窯具的質量 Gb=(+) = kg/h 熱平衡計算 熱平衡計算以 1h作為時間基準，而以 0℃作為基準溫度。 16 gQ =20x = （ kJ/h） 熱支出項目 ① 產(chǎn)品帶出顯熱 3Q 333 tcGQ m? （ kJ/h） 其中： mG — 出燒成帶產(chǎn)品質量 ，在物料平衡計算中已得 mG =； 3t — 出燒成帶產(chǎn)品溫度 ，為 1320 ℃ ； 此時產(chǎn)品平均比熱 3c = kJ/(kg? ℃ ) 則 ： 3Q = mG 3c 3t =1320=548856（ kJ/h） ② 硼板、支柱等窯具帶出顯熱 Q4 4Q = 44b tcG （ kJ/h） 其中： 棚板、立柱 等 質量： Gb= 出燒成帶棚板、立柱溫度： t4=1320℃ 此時棚板、立柱的平均比熱： 4c =+=+ 1320= kJ/(kg 取空氣溫度 ta=20℃ ， 此時空氣的比熱為： ac = )/( 3 ℃?mkJ ； Q10=Vac at a=20=39Vx（ kJ/h） 熱支出項目 ① 制品帶出顯熱 Q11 出窯產(chǎn)品質量 mG = 出窯產(chǎn)品溫度 t11=80℃ ， 產(chǎn)品比熱 C11=(kg 此 燒嘴不需要專門的燃燒室，燒嘴磚直接砌筑在窯墻上即可。 ④ 水平主煙道尺 寸 水平主煙道長度 8米，直徑Φ 2=450mm。下降至風機接口， 取 ξ6=； v=5m/s 則局部阻力 h3 為 27322732222222652141????????????????）（）（?????? = Pa 4 ) 摩擦阻力 h4 對非圓形通道應求當量直徑 d： 水平支煙道當量直徑和長度（砌筑部分）： d1= ）（ ）（通道周長 通道截面積 ?? ???? = m， l1= m 垂直支煙道當量直徑和 長度（金屬管道部分）： d2=； l2=2m； 水平支管道當量直徑和長度（金屬管道部分）： d3=； l3=1m； 主煙道直徑和長度（金屬管道部分）： d4= ； l4=10 m； 25 摩擦阻力系數(shù)：金屬管取 ζ1＝ ， 砌筑管道取 ζ2＝ ，則有 h4=ξ1 11ld * 212w *ρ+ξ2（ 22ld + 33ld + 44ld ） * 222w *ρ 5 27 3 + 20 0 2 1 10 2 27 3 + 20 5 3 ( ) 17 2 27 3 17 17 67 2 27 3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?= 5 ) 煙囪阻力 h 1. 煙囪尺寸 煙囪排出煙氣量為： V = 煙囪高度為 10 米，標準狀態(tài)下取煙氣在煙囪內(nèi)的流動速度為 10m/s，平均溫度為 100 ℃，其直徑為： 4 4 0 .3 7 93 .1 4 1 0Vd w? ?? ? ??， 取直徑為 220mm 2. 計算煙囪阻力 222() 222 7 3 2 7 3 1 0 1 0 2 7 31 0 ( 1 . 2 9 1 . 3 0 ) * 9 . 8 0 . 0 3 + 1 1 . 3 02 7 3 2 0 2 7 3 2 0 0 0 . 2 2 2 2 7 3 + 2 0 0agHhHd??? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? （ ） = 由于煙囪較矮，煙氣在煙囪中的流速比較大，煙囪本身的抽力尚不能克服煙囪本身的摩擦阻力及出口動壓頭的損失，因此煙囪本身也成為阻力作用。 28 ④ 抽熱風機： __ /xV Nm h? , 抽熱風機應具備的風量為：31 1 9 4 6 . 8 7 ( / )V m h? ；全風壓力 900( )H Pa? 。 在老師的悉心指導和同學的熱情幫助下，再通過各方面文獻和前輩設計的經(jīng)驗，還有經(jīng)過自己詳細計算，我按時完成了設計任務。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 論文密級： □ 公開 □ 保密 （ ___年 __月至 __年 __月） (保密的學位論文在解密后應遵守此協(xié)議 ) 作者簽名： _______ 導師簽名： _______ _______年 _____月 _____日 _______年 _____月 _____日 32 獨 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計 (論文 )，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議。在此，我表示感謝。 現(xiàn)將全窯風機設備選型匯總如下表： 用途 風機 名稱 風機型號 風機轉數(shù) r/min 風量 m3/h 風壓 (毫米水柱 ) 電機型號 功率 Kw 臺數(shù) 排煙風機 鍋爐引風機 Y46512 20xx 5585 86 JO2312 3 2 助燃風機 離心通風機 G643 1440 3106 180 Y132S4 2 急冷風機 離心通風機 W95511 No4 1600 7900 107 JO2514 2 抽熱風機 鍋爐引風機 Y47212 2300 9400 114 JO2422 2 快冷風機 軸流 風機 30A911 No20 610 80000 17 JO2516 2 12．工程材料概算 窯體材料概算 本設 計中所涉及的材料耗損率均取 3% ① 石棉板，規(guī)格：σ =10mm 取用到石棉板的窯墻平均高度為 ，窯長 128m； 兩側窯墻需： 2 70= m2， 共需 （ 1+3%） =，實際取 475m2。風機應克服的總阻力為： hx= h1+h2+h3+h4+h=14－ +++＝ 由上面計算可知，每小時的空氣消耗量為： ???? 624 7 BLL Z /h 26 取送風總管直徑 280mm?? ，則管內(nèi)風速為 ( / )Nm s? ? 符合要求。 1） 料垛阻力 h1 取經(jīng)驗數(shù)據(jù)，每米窯長料垛阻力為 1Pa，按理想情況假設，零壓應在預熱帶和燒成帶相接的位置，即第 21節(jié)，最后一對排煙口在第 7 節(jié)，每節(jié)長 2米，則： h1=（ 217） 21=28 Pa 2 ） 位壓阻力 h2 24 風機與煙囪設在窯外的車間地面上，煙氣從排煙口到風機（煙囪底部），位置升高 米?，F(xiàn)在取流速 v=，煙道截面積為： A= 排煙口 尺寸設計為高 寬 = ，考慮到砌筑的方便，取高為673=201mm，即實際排煙口尺寸為 高 寬 =201 180mm?！?） Q12= Gb C12 t12= 80=（ kJ/h） ③ 窯車帶走和向車下散失之熱 Q13 此項熱量 一般可按 窯車帶入顯熱的 55%計算， Q13=Q9==（ kJ/h） ④ 窯體散熱 Q14 根據(jù)窯體砌筑材料的不同，將冷卻帶按不同材料與溫度段將 它們 分成 三 段 ，最終計算結果為：冷卻帶窯體總散熱為各段散熱量之和， 21 即 ： Q14=+++++ =（ KJ/h） ⑤ 抽走余熱風帶走熱量 Q15 Q15 = q15C at a 其中 : q15— 抽走余熱風流量 （ m3/h） ； 該窯不用冷卻帶熱空氣做二次空氣，冷 卻帶鼓入風量全部用于氣幕，體積為 q15= Nm3?！?), Qg＝ Vg? cgtg＝ 200= （ kJ/h） ④ 窯體散熱量 Q5 根據(jù)窯體砌筑材料的不同， 將預熱帶和燒成帶 按不同材料與溫度段將它們分成 五 段 。 熱平衡框圖 圖 911 預熱帶和燒成帶的熱平衡示意圖 其中 ： Q1— 制品帶入的顯熱； Q2— 硼板、支柱等窯具帶入顯熱； 14 Q3— 產(chǎn)品帶出顯熱； Q4— 硼板、支柱等窯具帶出顯熱； Q5— 窯墻、窯頂散失之熱 ； Q6— 窯車蓄熱和散失熱量； Q7— 物化反應耗熱； Q8— 其他熱損失； fQ — 燃料帶入化學熱及顯熱； Qg— 煙氣帶走顯熱； aQ — 助燃空氣帶入顯熱； ?aQ — 預熱帶漏入空氣帶入顯熱； gQ — 氣幕、攪拌風帶入顯熱； ① 坯體帶入顯熱 Q1 由上面物料平衡計算可知入窯濕基制品質量 Gs=， Q1= 11s tc ??G （ kJ/h） 其中： Gs— 入窯濕基制品質量 （ Kg/h）