【正文】 ℃?mW 鋼板 導(dǎo)熱系數(shù)： ＝? )/( ℃?mW 散熱量計算 取耐火磚內(nèi)壁溫度為 tw1=900℃，外壁溫度為 tw2=90℃ ?？紤]到鋼板導(dǎo)熱系數(shù)相對粘土磚非常大，且厚度小，可將散熱問題近似考慮為單層輕質(zhì)粘土磚的導(dǎo)熱問題，同時考慮到粘土磚的厚度相對于其展開面積來說很小，所以可以將問題進一步簡化為平板導(dǎo)熱問題， 由參考資料 [3]P132133， 散熱量計算如下： ? ?? ?3 1212312Q+ 93 102 900+90900 90 93 102 wwww2t w t wttttJ / m????????? ? ? ? ???????? ? ? ? ?????＝＝＝＝ （ ） 18 耐火材料厚度對分解爐筒體尺寸的修正 耐火材料在分解爐內(nèi)表面均勻鋪蓋，考慮其厚度（ 55mm）得到分解爐的實際技術(shù)尺寸： 項目 理論尺寸 (mm) 修正尺寸 (mm) 分解爐直筒部分 內(nèi)徑 DF 10280 10390 高度 H1 9432 9542 分解爐錐體部分 下錐口內(nèi)徑 dF 2958 3068 高度 H2 6168 6278 三次風管 內(nèi)徑 di 3575 3685 矩形接口長 a 1294 1404 矩形接口寬 b 2587 2697 生料進料口 直徑 d5 830 940 噴煤管 直徑 d 190 300 6 主要熱工技術(shù)參數(shù) 由參考資料 [4]P132，可計算分解爐的主要熱工技術(shù)參數(shù)： 熟料單位燒成熱耗： )/( 4 9 01 3 3 5 6 9 1,r KgKJQmQ adn e trR ???? 熟料 熟料燒成熱效率 ： %%100*3490 %100*s ??? rRsh? 窯的發(fā)熱能力 ： )/(10* 0 0 0* 5 6 9 1*2 5 0*1 3 3 * 8, hKJGQmKQ adn e yryyr ??? 性能指標一覽表 項目 結(jié)果 熟料單位燒成熱耗 3490(kJ/kg熟料 ) 熟料燒成熱效率 % 分解爐的發(fā)熱能力 hkJ / 8? 分解爐燃燒帶空氣過剩系數(shù) 19 7 設(shè)計評述 分解爐是為了解決“出窯廢氣熱焓不足以供給生料中碳酸鈣大量分解所需熱量”這一問題而出現(xiàn)的。分解爐作為懸浮預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)窯之間的一個熱源，可以將生料中碳酸鈣的分解效率提高到 85%～ 95%，從而大幅提高回轉(zhuǎn)窯的單機產(chǎn)量；同時還大大縮短回轉(zhuǎn)窯，從而減少占地面積、減少可動部件數(shù)及窯體的設(shè)備費用；此外，分解爐的出現(xiàn)有效地改善了整個窯系統(tǒng)的熱力布局，從而大大減輕窯內(nèi)耐火材料的熱負荷，延長窯齡。本次工程設(shè)計訓(xùn)練我的主要任務(wù)是設(shè)計日產(chǎn) 6000 噸水泥熟料預(yù)分解窯的分解爐，下面就我所設(shè)計的分解爐做簡要評述。 分解爐的型號和種類有很多，要設(shè)計出適合于生產(chǎn)實際的分解爐需要綜合考慮原料、燃料、產(chǎn)量、水泥廠建設(shè)環(huán)境等因素。分解爐的主要技術(shù)尺寸是與整個系統(tǒng)的物料平衡及熱量平衡相關(guān)聯(lián)的，因此，在設(shè)計方案的確定上，應(yīng)該從水泥原料、燃料的選擇及成分分析開始，再通過查閱相關(guān)資料確定水泥熟料的三個率值范圍，從而計算水泥生料配比，為后面的物料計算做鋪墊；同時，由煤的元素分析可進行相關(guān)的燃燒計算，主要包括燃燒空氣量、煙氣量等。在計算過程中，物料平衡與熱量平衡是相輔相成的，二者皆能計算出單位千克熟料所需煤耗，但設(shè)計過程中通常由 熱量平衡計算單位千克熟料所需煤耗。經(jīng)計算， mr=/kg kg熟 料 與設(shè)計煤耗差距較小， QRr=3440 /kJ kg熟 料 ，與設(shè)計熱耗 q=3500 /kJ kg熟 料 差距較小，說明物料與熱量計算誤差較小。 通過物料與熱量計算得到相關(guān)數(shù)據(jù)后，可進行分解爐的設(shè)計。首先應(yīng)選擇爐型，實際生產(chǎn)中常見的爐型有： NSF、 NKSV、 NMFC 等，不同的爐型其優(yōu)缺點不同。 此次設(shè)計所選擇的是 NSF 爐， NSF 屬于“噴騰 +旋流”型，主要由上部的反應(yīng)室和下部的渦旋室組成。三次風與窯氣在渦旋室內(nèi)混合后形成“噴旋疊加”的湍流運動，而后進入反應(yīng)室；煤粉分別通過幾個燃燒器自渦旋室頂部向下傾斜噴入三次風氣流中，于是煤粉邊燃燒邊隨氣流進入反應(yīng)室，反應(yīng)室底部為主燃燒區(qū)。預(yù)熱生料從兩個部位加入：一部分從反應(yīng)室錐體上加入，另一部分加入到上升煙道中。加入到上升煙道內(nèi)的生料通過消耗此處氣流的部分動能，調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)窯與三次風管之間的阻力平衡，同時調(diào)節(jié)與均化爐溫。 NSF 的主要特點是：改善氣、固之間的混合，燃料燃燒完全，碳酸鈣分解程度高，熱耗低。 利用物料與熱量計算所得到的分解爐內(nèi)的煙氣量，可以按截面風速法計算分解爐主要部件如直筒、錐筒、三次風管、渦旋室與三次風管接口等的技術(shù)尺寸。在計算過程中應(yīng)考慮壓 20 強與溫度對工作風量的影響，須算入壓強修正系數(shù)與溫度修正系數(shù)；同時，還應(yīng)考慮耐火材料尺寸對分解爐部件尺寸的影響，對需要鋪加耐火材料的部件尺寸進行修正。對于分解爐用噴煤管可以根據(jù)分解爐每小時的煤耗來選取，并參考噴煤管的技術(shù)指標。定好分解爐的主要技術(shù)尺寸，即可用 AutoCAD繪制分解爐模型圖。 在整個設(shè)計計算過程中，有許多參數(shù)如率值、溫度、比例等都需要查閱大量的文獻資料，有些參數(shù)只能通過經(jīng)驗公式，甚至是經(jīng)驗取值，因而，設(shè)計中的有些尺寸只能定性估計而不能定量確定，這使得所計算出的技術(shù)尺寸可能與生產(chǎn)實際不相符，這就需要我們通過實際考察來進行設(shè)計修正，由于我們此次只是一次設(shè)計訓(xùn)練，缺乏現(xiàn)場實踐的條件，故不能對技術(shù)尺寸進行修正。 這三周的設(shè)計訓(xùn)練，不僅讓我學(xué)到了水泥生產(chǎn)與分解爐的相關(guān)原理與知識，也讓我學(xué)到了工程設(shè)計的一般方法與普遍思路以及在極其有限的時間內(nèi)學(xué)習掌握了 autoCAD 這個強大的繪圖軟件，從一 竅不通到能快速的完成設(shè)計任務(wù)。更培養(yǎng)了我搜集信息，整理信息，分析和解決問題的能力。當然，這次訓(xùn)練也讓我發(fā)現(xiàn)自己在運用所學(xué)知識解決實際問題能力的不足， 因此，在以后的學(xué)習和實際訓(xùn)練中，我應(yīng)該有意加強這方面的訓(xùn)練。 不過我想就此次的設(shè)計訓(xùn)練想提幾點自己的建議： 1. 為便于學(xué)生建立對所設(shè)計對象的直觀印象，老師可以運用多媒體等手段給學(xué)生展示圖片，進行講解，有條件的話，可以讓學(xué)生進行實地考察； 2. 分配任務(wù)時可以以小組為單位，或者自由組合進行設(shè)計，培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作的能力； 3. 對于設(shè)計要求，可適當增加開放性設(shè)計比例，即給一部分自主 設(shè)計任務(wù)，給學(xué)生自主創(chuàng)新的空間，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的意識。 最后，十分感謝學(xué)校能夠為我提供這次課程設(shè)計的機會，衷心感謝老師對我的指導(dǎo)和幫助。 8 參考文獻： 【 1】鄭明繼 .水泥工業(yè)熱工基礎(chǔ) .武漢 :武漢工業(yè)大學(xué)出版社， 1993 【 2】林 宗 壽 .無機非金屬材料工學(xué) .武漢 :武漢工業(yè)大學(xué)出版社 ,2021 【 3】徐德龍，謝峻林 .材料工程基礎(chǔ) . 武漢 :武漢理工大學(xué)出版社， 2021 【 4】胡道和 .水泥工業(yè)熱工設(shè)備 . 武漢 :武漢理工大學(xué)出版社 ,2021 【 5】姜洪舟 .無機非金屬材料熱工設(shè)備 .武漢 :武漢理工大學(xué)出版社 ,2021 【 6】丁奇生，劉龍，等 .水泥熟料燒成工藝與裝備 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 【 7】李堅利，水泥廠工藝設(shè)計，武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 1999 21 本科生課程設(shè)計成績評定表 姓 名 性 別 男 專業(yè)、班級 材科 0801 班 課程設(shè)計題目： 日產(chǎn) 6000 噸熟料預(yù)分解窯的分解爐系統(tǒng)設(shè)計 課程設(shè)計答辯或質(zhì)疑記錄： 成績評定依據(jù)： 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日