【導(dǎo)讀】年產(chǎn)32萬噸輥道窯設(shè)計。無機非金屬材料工程專業(yè)。高溫設(shè)備課程設(shè)計。設(shè)計時間20xx年05月26日至20xx年06月08日

　　

【正文】 風(fēng)為鼓入風(fēng)的 95%,故抽出熱風(fēng)量應(yīng)為 m3 / :t8 =400o C,查表知此時的比熱為 :c8 =(m3 ?℃ ),則 : Q8 = t8 c8 = 400 Vx = Vx 窯體散失熱 Q9 在 冷卻 帶的窯體散熱（ 12～ 16 節(jié)）：該段的溫度范圍為 1250～ 100，窯內(nèi)壁平均溫度 675℃ ,窯外壁溫度為 40℃ a 窯頂： 輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 磚 =（ m.℃），厚度б 1=230mm 硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)λ 硅 = W/（ m.℃），厚度б 2=90mm 熱流 q=（ 26040） /（ +） =（ W/m2） 窯頂散熱面積 A 頂 =**7＝ 故： Q 頂 =**=（ KJ/h） b 窯墻： 年產(chǎn) 32 萬噸輥道窯設(shè)計 17 輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 磚 =（ m.℃），厚度б 1=230mm 硅酸鋁耐火纖維束導(dǎo)熱系數(shù)λ 硅 = W/（ m.℃），厚度б 2=130mm 熱流 q=（ 26040） /（ +） =（ W/m2） 一側(cè)窯墻散熱面積 A 墻 =**7= 故：二側(cè)窯墻散熱量 Q 墻 =2***=（ KJ/h） c 窯底：在窯下面與干燥器間裝 有 100mm 厚耐火纖維起保溫作用。 輕質(zhì)粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 磚 =（ m.℃），厚度б 1=130mm 硅藻土磚導(dǎo)熱系數(shù)λ 硅 = W/（ m.℃），厚度б 2=195mm 熱流 q=（ 26040） /（ +） =150（ W/m2） 窯底散熱面積 A 底 = m2 故： Q 底 =150**=（ KJ/h） 窯體總散熱量： Q9=++=（ KJ/h） 其他熱損失 Q10 根據(jù)經(jīng)驗占熱收入的 5% Q10=*（ Q2+Q6） =*（ 285075+26Vx ） =+ Vx 列出熱平衡方程式 Q2 +Q6 =Q7 +Q8 +Q9 +Q10 285075+26 Vx =+ Vx +++ Vx 解得 Vx = 列出預(yù)熱帶燒成帶平衡表 熱收入 熱支出 項目 KJ/h % 項目 KJ/h % 產(chǎn)品帶入顯熱 285075 產(chǎn)品帶出顯熱 冷卻風(fēng)帶入顯熱 抽熱風(fēng)帶走顯熱 年產(chǎn) 32 萬噸輥道窯設(shè)計 18 窯體散熱 其他熱損失 總計 總計 傳動系統(tǒng) 傳動系統(tǒng)包括輥棒及傳動裝置。輥道窯的傳動系統(tǒng)由電機、減速設(shè)備和傳動機構(gòu)所組成。 輥棒的選擇 輥棒的材質(zhì)有兩種：一是金屬質(zhì)，也就是我們所說的鋼棒；一是陶瓷質(zhì)，也就是我們所說的瓷棒，瓷棒又分為高 溫棒、中溫棒和低溫棒。根據(jù)使用溫度選用不同的輥棒，鋼棒一般用在窯頭、窯尾。對輥棒一般有以下要求：好的抗熱震性能、好的高溫抗氧化性能、高的荷重軟化溫度、小的蠕變性 (高溫體積穩(wěn)定性 )和好的去污性。本設(shè)計對于輥棒的選擇如下：在低溫段（ 40～ 400℃）采用Φ 40 2320mm 無縫鋼管棍子；在中溫段（ 400～700℃）采用Φ 40 2320mm 莫來石輥棒；而高溫段（ 700～ 1250℃）采用Φ 40 2320mm莫來石 — 剛玉質(zhì)陶瓷輥棒。 傳動裝置 目前窯爐的傳動方式有鏈傳動、摩擦傳動、螺旋齒輪傳動、圓錐齒輪傳動和 直齒輪傳動。鏈傳動結(jié)構(gòu)簡單，造價低，早期的輥道窯大多采用鏈傳動，但鏈傳動不夠平穩(wěn)，鏈條較長時易發(fā)生爬行現(xiàn)象。摩擦傳動比較平穩(wěn)，但可靠性稍差。齒輪傳動具有明顯的可靠性和平穩(wěn)性，不過，由于齒與齒之間為點接觸，容易磨損，對安裝和潤滑要求較高。用的較多的是螺旋齒輪傳動。 電機帶動傳動裝置也有兩種形式：一是長軸傳動，其特點是一臺電機帶動一根與窯長差不多的長軸，通過二級減速將動力分配若干組，長軸上裝有離合器。一是多電機傳動，特點是將窯分成若干組，幾個模數(shù)段為一組，每組由一臺電機傳動，采用變頻調(diào)速，所有電機可同時運行， 每臺亦可單獨運行，我們現(xiàn)在使用的就是多電機傳動。 本設(shè)計采用螺旋齒輪傳動與多電機傳動，并且使用差速傳動（對裸燒產(chǎn)品還對調(diào)整變形有好處）。差速傳動就是相鄰輥棒速度有微小差異，通過配置不同尺數(shù)的齒輪比來實現(xiàn)，一般使用 15： 22和 17： 25。除了第 1— 2 節(jié)采用一個電機，其余都是兩節(jié)使用一個電機。其中電機為 ，速比為 1： 59。 輥距的確定 年產(chǎn) 32 萬噸輥道窯設(shè)計 19 輥距即相鄰兩根輥子的中心距，確定輥距主要依據(jù)是制品長度、輥子直徑以及制品在輥道上移動的平穩(wěn)性。 考慮到制品長度較大，因此根據(jù)經(jīng)驗公式計算得： H=(1/31/5)l=。 同時考慮到每節(jié)窯長 20xxmm，確定最后的輥距為 27mm，每節(jié)裝 20 根輥棒。 輥子總數(shù)為 320 根 輥棒的聯(lián)接形式 主動端采用彈簧夾緊式，而從動端使用的是托輪摩擦式連接，這種聯(lián)接方式對 更換輥子非常方便。托輪摩擦式連接是將輥棒自由的放在間距相等的托輪上，利用輥子的摩擦力帶動輥子轉(zhuǎn)動。 傳動過程 電機→減速器→主動鏈輪→滾子鏈→從動鏈輪→主動螺旋齒輪→從動螺旋齒輪→輥棒傳動軸→輥子。 7 窯體附屬結(jié)構(gòu) 事故處理孔 本設(shè)計將事故處理設(shè) 在輥下，且事故處理孔下面與窯底面平齊，以便于清除出落在窯底上的磚坯碎片。為加強窯體密封，應(yīng)盡量少設(shè)置事故處理口，而為了便于處理事故，兩側(cè)墻事故處理一般采用交錯布置形式，為了能清除窯內(nèi)任何位置上的事故而不造成“死角”，兩相鄰事故處理孔間距不應(yīng)大于事故處理孔對角線延長線與對側(cè)內(nèi)壁交點連線。經(jīng)過計算，取事故處理孔尺寸為：輥下處理孔 360 115mm，輥上處理孔 230115 mm。根據(jù)同側(cè)事故處理孔距離 L≥ 2（ b+c） =2b（ 1+B） /δ =2 360（ 1+20xx） /360=4018㎜，其中各個符號如下圖，經(jīng)過 計算，取 L=4016mm。同時考慮到實際情況，結(jié)合一些先進窯爐的經(jīng)驗，具體布置如下：在低溫段： 20～ 500℃之前，以及 冷卻帶 第 12～ 15 節(jié)每2 節(jié)設(shè)一輥上事故處理口，輥上事故處理口一共設(shè)置 3個。全窯每 2節(jié)之間設(shè)置一輥下事故處理口，從進窯的第 2節(jié)開始布置。 為了避免熱氣體外溢，必須對事故處理口進行密封。在里面用耐火材料制作的塞磚，再用棉塞緊。 觀察孔與測溫口 每個燒嘴的對側(cè)窯墻設(shè)置直徑 30mm 的觀察孔，上窯墻觀察孔的里面要向下打個斜 年產(chǎn) 32 萬噸輥道窯設(shè)計 20 角，以便可以觀察窯內(nèi)磚的走勢情況及其它燃燒情況，當(dāng)遇到了事故處理口時 就不設(shè)置觀察口。 測溫口根據(jù)上面熱電偶的設(shè)置而設(shè)置。 膨脹縫 窯體受熱會膨脹，產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，為避免砌體開裂、擠壞，必須重視窯體膨脹的留設(shè)，窯墻、窯頂?shù)绕鲶w都要留設(shè)，一般每隔 2m 左右留設(shè) 20～ 40mm 膨脹縫，內(nèi)填陶瓷棉或石棉。 本設(shè)計為了砌窯的方便，除了高溫區(qū)外每隔一節(jié)留設(shè) 30 ㎜的膨脹縫，高溫區(qū)則應(yīng)多留一道膨脹縫。而寬度方向上也要留膨脹縫，這沒有具體的規(guī)定，留多少道膨脹縫則根據(jù)砌筑的方便與廠家的要求來定。還有膨脹縫也應(yīng)該錯縫設(shè)置。 下?lián)鯄蜕蠙n板 由于輥道窯屬中空窯，工作通道空 間大，氣流阻力小，難以調(diào)節(jié)窯內(nèi)壓力制度及溫度制度。因此，通常在輥道窯工作通道的某些部位，輥下筑擋墻，輥上插擋板，縮小該外工作通道面積，以增加氣流阻力，便于壓力與溫度制度的調(diào)節(jié)。 一般來說，下?lián)鯄εc上檔板的設(shè)置應(yīng)該根據(jù)各個段的要求來定。如在燒成帶與冷卻帶之間設(shè)置擋墻、擋板是為避免燒成帶的煙氣倒流，又避免了壓力波動時急冷風(fēng)竄流向燒成帶而降低高溫區(qū)溫度。預(yù)熱帶設(shè)置擋墻、擋板可以增加煙氣在高溫區(qū)的滯留時間，提高煙氣利用率，從而提高熱利用率。還用為了更好的控制溫度，還在中高溫設(shè)置幾個上檔板與下?lián)鯄Α? 故本設(shè)計在燒 成帶兩端即 8 節(jié)和 11 節(jié)設(shè)上下?lián)醢鍝鯄Y(jié)構(gòu)，有利于該段溫度的控制和調(diào)節(jié)，同時起到阻擋急冷空氣進入的作用。同時在 窯前、 預(yù)熱帶第 4節(jié)和第 7 節(jié)也設(shè)置上下?lián)醢鍝鯄Φ慕Y(jié)構(gòu)，起到阻擋氣流，減小上下溫差的作用。 鋼架結(jié)構(gòu) 鋼架結(jié)構(gòu)每一節(jié)都設(shè)有 17根 60 60 4mm 的方鋼，吊頂選用 60 5mm 的等邊角鋼，下橫梁焊有 60 5mm 的等邊角鋼，而燒嘴的固定用 50 5的等邊鋼。窯體外殼采用 2—4mm 鋼板沖壓而成。 測壓孔 本設(shè)計不設(shè)置測壓口