【文章內(nèi)容簡介】 此部分窯墻厚度δ=380 mm窯頂散熱面積：A2=*8= m2窯頂散熱量：Q/2=**=25538（kJ/h）所以，20—450℃段的窯體散熱總量為：Q/3= Q1+ Q2=5576+25538=31114（kJ/h） 450—600℃段該段長度為4米，窯外壁表面平均溫度35℃，窯內(nèi)壁表面平均溫度：（600+450）/2=525℃此部分用材料如下：硅酸鈣硬板，厚度δ=10 mm， w/（m℃）聚輕高鋁磚，厚度δ=230 mm， w/（m℃）硅酸鋁棉，厚度δ=140 mm， w/（m℃）熱流q4= =396 w/m2不考慮車臺(tái)面以下部分的窯墻散熱，窯內(nèi)高按1240mm計(jì)算，單側(cè)窯墻散熱面積：A4=*4= m2則兩側(cè)窯墻散熱量：Q/4=2*396* *=14142（kJ/h） 窯頂部分散熱計(jì)算此部分用材料如下：聚輕高鋁吊頂磚，厚度δ=250 mm， w/（m℃）；硅酸鋁棉，厚度δ=100 mm， w/（m℃）；熱流q5= =504 w/m2此部分窯墻厚度δ=380 mm窯頂散熱面積：A5=*4= m2窯頂散熱量：Q/5=*504*=13644（kJ/h）所以，450—600℃段的窯體散熱總量為：Q/6= Q/4+ Q/5=14142+13644= 27786（kJ/h） 600—900℃段該段長度為12米，窯外壁表面平均溫度45℃，窯內(nèi)壁表面平均溫度：（600+900）/2=750℃ 窯墻部分散熱計(jì)算此部分用材料如下：硅酸鈣硬板，厚度δ=10 mm， w/（m℃）聚輕高鋁磚，厚度δ=115 mm， w/（m℃）硅酸鋁棉，厚度δ=225 mm， w/（m℃）JM26莫來石磚，厚度δ=230 mm， w/（m℃）熱流q7= = w/m2不考慮車臺(tái)面以下部分的窯墻散熱，窯內(nèi)高按1240mm計(jì)算，單側(cè)窯墻散熱面積：A7=*12= 則兩側(cè)窯墻散熱量：Q/7=2** *=34016（kJ/h） 窯頂部分散熱計(jì)算此部分用材料如下：JM26莫來石拱磚，厚度δ=250 mm， w/（m℃）；硅酸鋁棉，厚度δ=150 mm， w/（m℃）；熱流q8= =444 w/m2窯頂散熱面積：A8= * *（+）2*12=窯頂散熱量：Q/8=*444*=30741（kJ/h）所以，600—900℃段的窯體散熱總量為：Q/9= Q/7+ Q/8=34208+30741=64949（kJ/h） 900—1170℃段該段長度為14米，窯外壁表面平均溫度55℃，窯內(nèi)壁表面平均溫度：（700+1170）/2=1035℃此部分用材料如下：硅酸鈣硬板，厚度δ=10 mm， w/（m℃）聚輕高鋁磚，厚度δ=115 mm， w/（m℃）硅酸鋁棉，厚度δ=155 mm， w/（m℃）JM28莫來石磚，厚度δ=230 mm， w/（m℃）高鋁針刺毯，厚度δ=20 mm， w/（m℃）多晶貼棉塊，厚度δ=50 mm， w/（m℃）熱流q10= = w/m2不考慮車臺(tái)面以下部分的窯墻散熱，窯內(nèi)高按1374mm計(jì)算，單側(cè)窯墻散熱面積：A10=*14= m2則兩側(cè)窯墻散熱量：Q/10=2** *=61701（kJ/h） 窯頂部分散熱計(jì)算此部分用材料如下：JM28莫來石拱磚，厚度δ=250 mm， w/（m℃）；硅酸鋁棉，厚度δ=150 mm， w/（m℃）；高鋁針刺毯，厚度δ=20 mm， w/（m℃）多晶貼棉塊，厚度δ=50 mm， w/（m℃）熱流q11= =529 w/m2窯頂散熱面積：A11= * *（+）2*14=窯頂散熱量：Q/11=*529*=42659（kJ/h）所以，900—1170℃段的窯體散熱總量為：Q/12= Q/10+ Q/11=61701+42659=104360（kJ/h） 1170—1260℃段該段長度為4米，窯外壁表面平均溫度65℃，窯內(nèi)壁表面平均溫度：（1260+1170）/2=1215℃ 窯墻部分散熱計(jì)算此部分用材料如下：硅酸鈣硬板，厚度δ=10 mm， w/（m℃）聚輕高鋁磚，厚度δ=115 mm， w/（m℃）硅酸鋁棉，厚度δ=245 mm， w/（m℃）JM28莫來石磚，厚度δ=230 mm， w/（m℃）高鋁針刺毯，厚度δ=20 mm， w/（m℃）熱流q13= =490 w/m2不考慮車臺(tái)面以下部分的窯墻散熱，窯內(nèi)高按1260mm計(jì)算，單側(cè)窯墻散熱面積：A13=*4= m2則兩側(cè)窯墻散熱量：Q/13=2*490* *=17781（kJ/h） 窯頂部分散熱計(jì)算此部分用材料如下：JM28莫來石吊頂磚，厚度δ=320 mm， w/（m℃）；硅酸鋁棉，厚度δ=150 mm， w/（m℃）；高鋁針刺毯，厚度δ=20 mm， w/（m℃）熱流q14= =586 w/m2此部分窯墻厚度δ=580 mm窯頂散熱面積：A14= *4=窯頂散熱量：Q/14=*586*=12676（kJ/h）所以，1170—1260℃段的窯體散熱總量為：Q/15= Q/13+ Q/14=17781+12676=30457（kJ/h）綜上所述，預(yù)熱帶和燒成帶窯體散失熱量總和為：Q6 = Q/3+ Q/6+ Q/9+ Q/12+ Q/15=31114+27786+64949+104360+30457=258666 （kJ/h） 墊砂帶出顯熱Q7Q7=G7C7T7（kJ/h）其中：G7—入窯墊砂質(zhì)量（Kg/h）；G7= G3=30 Kg/h；T7—入窯墊砂的溫度（℃）；取最高燒成溫度，T7=1320℃C7—入窯墊砂的平均比熱（KJ/（Kg℃））；墊砂的平均比熱容按下式計(jì)算：C7=+=+*20= KJ/（Kg℃）Q7=G7C7T7=30*20*=694 kJ/h 物化反應(yīng)耗熱Q8 自由水蒸發(fā)吸熱QwQw=qm,w(2490+) （kJ/h）其中：qm,w—入窯制品所含自由水的質(zhì)量流量（Kg/h）； qm,w= 2 Kg/h；2490—0℃時(shí)，1 Kg自由水蒸發(fā)所需熱量（KJ/Kg）；—在煙氣離窯時(shí)的水蒸汽的平均比熱（KJ/（Kg℃））；tg—煙氣離窯時(shí)的平均溫度（℃）；tg=100℃Qw=qm,w(2490+)=2*(2490+*100)=5366（kJ/h） 結(jié)構(gòu)水脫水吸熱Q/wQ/w=6700q/m,w（kJ/h）其中：q/m,w—入窯制品所含結(jié)構(gòu)水的質(zhì)量流量6700—1 Kg結(jié)構(gòu)水脫水所需熱量（KJ/Kg）；由于結(jié)構(gòu)水流量非常小，故此部分熱支出可以不作考慮。 其余物化反應(yīng)吸熱Qd此項(xiàng)熱支出要根據(jù)原料情況，查閱有關(guān)資料，但是由于陶瓷磨具燒成反應(yīng)極為復(fù)雜，常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)大致估計(jì)，或用結(jié)合劑中Al2O3的反應(yīng)熱近似地代替。Qd=qdm*2100*w(Al2O3) （kJ/h） 其中，qdm—入窯干制品質(zhì)量流量（Kg/h）；qdm= 610 Kg/h；2100—1 KgAl2O3的反應(yīng)熱（KJ/Kg）；w(Al2O3) —陶瓷磨具結(jié)合劑中Al2O3含量占磨具總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；w(Al2O3)=10%； Qd=qdm*2100*w(Al2O3)= 610*2100*10%=128100（kJ/h）則物化反應(yīng)總耗熱為：Q8= Qw+ Qd=5366+128100=133466 （kJ/h） 窯車蓄熱和散失熱量Q9一般取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此項(xiàng)熱支出占熱收入的20%—25%，本次計(jì)算取22%。 煙氣帶走顯熱QgQg=qgCgTg（kJ/h）其中，qg—實(shí)際離窯煙氣流量(m3/ m3)；煙氣中除燃燒生成的煙氣和預(yù)熱帶不嚴(yán)密處漏入空氣外，還有用于氣幕、攪拌風(fēng)的空氣，此部分流量為：qs=1300 m3/ h；實(shí)際燃燒煙氣流量在前面的燃燒部分計(jì)算已經(jīng)得出，為：V = (m3/ m3)；故：qg=x V+1300= x+1300 (m3/ m3)Tg—煙氣離窯時(shí)的平均溫度（℃）；Tg=100℃；Cg—煙氣離窯時(shí)的平均比熱（KJ/（Kg℃））；查手冊，Tg=100℃時(shí)，煙氣的平均比熱為：Cg=（KJ/（Kg℃））；Qg=qgCgTg=( x+1300)* 100*=1378 x+138840（kJ/h） 其他熱損失Q10一般取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此項(xiàng)熱支出占熱收入的5%—10%，本次計(jì)算取5%。 列熱平衡方程式熱收入項(xiàng)目為：Q收= Q1+ Q2+Q3+Qf+Qa +Q/a +Qs=12485+3188+580+36031x+2443x+ x+131170=+147423熱支出項(xiàng)目為：Q出= Q4+ Q5+Q6+Q7+Q8+ Q9+Q10+Qg =1006500+251995+258666+694+133466+22% Q收+1378 x+138840+5% Q收 =1790161+1378 x+27% Q收列方程：Q收= Q出解之，得：x=。單位產(chǎn)品能耗：*36000/610=3694 kJ/kg 預(yù)熱帶和燒成帶熱平衡表表91 預(yù)熱帶和燒成帶熱平衡表熱收入項(xiàng)目熱收入項(xiàng)目序號項(xiàng)目kJ/h%序號項(xiàng)目kJ/h%1Q1—坯體帶入顯熱 124851Q4—產(chǎn)品帶出顯熱 10065002Q2—硼板、支柱等窯具帶入顯熱31882Q5—硼板、支柱等窯具帶出顯熱2519953Q3—墊砂帶入顯熱5803Q6—窯墻、頂總散熱2586664Qf—燃料帶入化學(xué)熱及顯熱4Q7—墊砂帶入顯熱6945Qa—助燃空氣帶入顯熱5Q8—物化反應(yīng)耗熱1334666Q/a—預(yù)熱帶漏入空氣帶入顯熱6Q9—窯車蓄熱和散失熱量7Qs—?dú)饽?、攪拌風(fēng)帶入顯熱1311707Qg—煙氣帶走顯熱8Q10—其他熱損失總計(jì)100100誤差：（）/=%10 冷卻帶的熱平衡計(jì)算 確定熱平衡計(jì)算的基準(zhǔn)、范圍本次計(jì)算選用1小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)，以0℃作為基準(zhǔn)溫度。以冷卻帶為計(jì)算范圍。 熱平衡示意圖圖101 冷卻帶的熱平衡示意圖Q11—制品帶入顯熱； Q12—硼板、支柱等窯具帶入顯熱；Q13—墊砂帶入顯熱；Q14—窯車帶入顯熱； Q15—急冷氣幕風(fēng)帶入顯熱；Q16—冷卻帶末端送入冷卻風(fēng)帶入顯熱；Q17—制品帶出顯熱； Q18—硼板、支柱等窯具帶出顯熱；Q19—墊砂帶出顯熱；Q20—窯車蓄熱、帶出及散失之熱； Q21—窯墻、頂總散熱；Q22—抽走余熱風(fēng)帶走熱量；Q23—其他熱損失； 熱收入項(xiàng)目 制品帶入顯熱Q11制品帶入冷卻帶的顯熱等于預(yù)熱帶和燒成帶制品帶出顯熱Q4Q11= Q4=1006500 （kJ/h） 硼板、支柱等窯具帶入顯熱Q12此項(xiàng)熱量即為預(yù)熱帶和燒成帶硼板、支柱等窯具帶出熱Q5Q12= Q5=251995 （kJ/h） 墊砂帶入顯熱Q13 此項(xiàng)熱量即為預(yù)熱帶和燒成帶墊砂帶出熱Q7 Q13= Q7=694（kJ/h） 窯車帶入顯熱Q14 預(yù)熱帶和燒成帶窯車散失之熱約占窯車積熱的5%，即95%之積熱進(jìn)入了冷卻帶。Q14= Q9=*=（kJ/h） 急冷氣幕風(fēng)帶入顯熱Q15Q15= q15C15T15 （kJ/h）其中：q15—急冷氣幕風(fēng)流量（m3/ h）；按一道氣幕,24個(gè)支風(fēng)管（Φ=60mm,δ=）,風(fēng)速ν=13m/s，經(jīng)計(jì)算，q15=2500 m3/ h；T15—急冷氣幕風(fēng)的平均溫度（℃）；急冷氣幕風(fēng)的風(fēng)源同助燃風(fēng)，取其平均溫度T15=200℃。C15—急冷氣幕風(fēng)的平均比熱容（KJ/（Kg℃））；查表，T15 =200℃時(shí)，助燃風(fēng)時(shí)平均比熱容為：C15= KJ/（Kg℃）；Q15= q15C15T15 =2500*200*=513000（kJ/h） 冷卻帶末端送入冷卻風(fēng)帶入顯熱Q16Q16= qv,x C16T16 （kJ/h）其中，qv,x—冷卻風(fēng)流量（m3/ h），設(shè)作qv,x T16—冷卻風(fēng)的平均溫度；冷卻風(fēng)用冷卻帶尾端抽出的熱風(fēng)，?。篢16=100℃； C16—冷卻風(fēng)的平均比熱；查表，T16 =100℃時(shí)熱空氣平均比熱容為：C16 = KJ/（Kg℃）；Q16= qv,x C16T16=100** qv,x= qv,x （kJ/h） 熱支出項(xiàng)目 制品帶出顯熱Q17Q17=G17C17T17 （kJ/h）其中，G17—出窯制品質(zhì)量（Kg/h）；G17=610 Kg/h；T17—出窯制品的平均溫度（℃）；取T17=80℃C17—出窯制品的平均比熱（KJ/（Kg℃））；T17=80℃時(shí)，查手冊，棕剛玉砂輪平均比熱容為C17= KJ/（Kg℃）；Q17=G17C17T17 =610**80=51728 kJ/h 硼板、支柱等窯具帶出顯熱Q18Q18=G28C18T18（kJ/h）其中，G