【正文】 34 熱支出 .......................................................... 34 制品帶出顯熱 7Q ............................................ 34 熱風(fēng)抽出時帶走的顯熱 8Q .................................. 34 窯體散失熱量 9Q ........................................... 35 年產(chǎn) 70 萬平方米?；u液化 石油氣輥道窯設(shè)計 6 由窯體不嚴(yán)密處漏出空氣帶走顯熱 10Q ........................ 37 列熱平衡方程 .................................................... 37 列熱平衡表 ...................................................... 38 第八章 管道尺寸以及阻力計算和風(fēng)機(jī)選型 .................................. 39 抽煙風(fēng)機(jī)的管道尺寸、阻力計算 .................................... 39 管道尺寸 .................................................. 39 阻力計算 .................................................. 40 風(fēng)機(jī)的選型 ................................................ 41 其他系統(tǒng)管路尺寸確定、風(fēng)機(jī)的選型 ................................ 42 液化石油氣輸送管徑的計算 .................................. 42 助燃風(fēng)管計算 .............................................. 43 冷卻帶風(fēng)管計算 ............................................ 44 風(fēng)機(jī)選型 .................................................. 46 第 九 章 工程材料概算 .................................................... 47 窯體材料概算 .................................................... 47 鋼材的概算 ......................................................49 年產(chǎn) 70 萬平方米?；u液化 石油氣輥道窯設(shè)計 7 前 言 隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，陶瓷工業(yè)在人民生產(chǎn)、生活中都占有重要的地位。 本次設(shè)計窯爐的燃料為液化石油氣，在燒成方式上采用明焰裸燒的方法，既提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，又節(jié)約了能源，輥子運輸可減少窯內(nèi)裝卸制品，和窯外工序連在一起，操作方便，同時具有很高的自動化控制水平，在燃燒及溫度控制上采用 PID 智能儀表，可以很方便的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定燒成曲線。 年產(chǎn) 70 萬平方米?；u液化 石油氣輥道窯設(shè)計 1 摘 要 本設(shè)計說明書對所設(shè)計的年產(chǎn) 70 萬平方米?；u輥道窯加以說明。說明書中具體論述了設(shè)計時應(yīng)考慮的因素 ,諸如窯體結(jié)構(gòu)、排煙系統(tǒng)、燒成系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等等 .同時詳細(xì)的進(jìn)行了對窯體材料的選用、熱平衡、管路、傳動設(shè)計等的計算。 本說明書內(nèi)容包括：窯 體主要尺寸的確定、工作系統(tǒng)的確定、窯體材料的選擇、燃料燃燒計算、熱平衡計算、傳動計算、管道尺寸阻力計算、風(fēng)機(jī)的選型及工程材料概算。陶瓷的發(fā)展與窯爐的改革密切相關(guān)，一定結(jié)構(gòu)特點的窯爐燒出一定品質(zhì)的陶瓷。 陶瓷窯爐可分為兩種 :一種是間歇式窯爐 ,比如梭式窯 。輥道窯由于窯內(nèi)溫度場均勻，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量，也為快燒提供了條件；而輥道窯中空、裸燒的方式使窯內(nèi)傳熱速率與傳熱效率大，又保證了快燒的實現(xiàn)；而快燒又保證了產(chǎn)量，降低了能耗。所以，輥道窯是當(dāng)前陶瓷工業(yè)中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的先進(jìn)窯型，在我國已得到越來越廣泛的應(yīng)用。燒成過程嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，與此同時，燒成也由窯爐決定。沒有合理的燒成控制，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量都會很低。然后必須維持一定的窯內(nèi)壓力。這些要求都應(yīng)該遵循。窯爐總長 54 米，內(nèi)寬 米，燒成溫度是 1250 攝氏度。我設(shè)計的輥道窯，窯體趨向輕型化，燃料清潔化，燒成質(zhì)量好，產(chǎn)量高，年產(chǎn)量達(dá) 70萬平方米。 1 原始資料收集 設(shè)計前必須根據(jù)設(shè)計任務(wù)收集所需的原始資料。（ 1燒 成收縮） =500247。再根據(jù)產(chǎn)量，所用的燃料（液化石油氣）等因素，所以 暫定窯內(nèi)寬 B =2022mm 。根據(jù)了解，橫向的坯體是緊貼在一起，并沒有留間隙。 年產(chǎn) 70 萬平方米玻化磚液化 石油氣輥道窯設(shè)計 9 則可排磚數(shù)為： n ( 2022 2 150) 540 ? ? ? ? ? 片 故 確定并排 3片，則窯內(nèi)寬 B=540 3+150 2=1920 ㎜ 最后定窯內(nèi)寬為 1920 mm。對于輥上高的設(shè)置，要考慮以下四個方面：損壞的坯體能否順利從輥棒之間掉下去，燒嘴的設(shè)置也要有一定的高度，氣體與坯體之間的換熱強(qiáng)度，氣流通暢與燃燒空間。從傳熱角度來講，燒成帶以輻射為主，所以氣體厚度要大點，內(nèi)高稍高些。再結(jié)合其它三方面，內(nèi)高的設(shè)置如下 （單位 mm） ： 溫度較抵處：預(yù)熱升溫段 400～ 900℃ 即 1～ 10節(jié) 冷卻降溫段 700～ 80℃ 即 22～ 27節(jié) 溫度較高處：燒成升溫段 900～ 1250℃ 即 10～ 18節(jié) 急冷降溫段 1250～ 700℃ 即 19～ 21節(jié) 位置 第 110， 2227節(jié) 第 1118節(jié) 第 1921節(jié) 輥上高 350 450 450 輥下高 350 350 350 內(nèi)總高 700 800 800 （單位 mm） 燒成制度的確定 （ 1） 溫度制度： 考慮到入窯水分比較低，可以快速升溫而不會使坯體炸裂。 min1 長度比例 /% 年產(chǎn) 70 萬平方米?；u液化 石油氣輥道窯設(shè)計 10 窯前段 40～ 250 6 35 預(yù)熱帶 250～ 1050 35 燒成帶 1050～ 1250 8 25 冷卻帶 1250～ 80 68 累計 48 100 （ 2） 氣氛制 度：全窯氧化氣氛 （ 3） 壓力制度：預(yù)熱帶 15～ 10 Pa ，燒成帶 8 Pa 窯長及各帶長的確定 現(xiàn)在窯爐已經(jīng)向?qū)掦w化、自動化、輕型化發(fā)展，已經(jīng)有長 300 多米的寬體窯。 窯長的確定 ? 22窯 容 量 （ m/ 每 窯 ）窯 長 （ m ）裝 窯 密 度 （ m/ 每 米 窯 長 ） 244870000060 335 24 90%????????222年 產(chǎn) 量 （ m /a ） 燒 成 周 期 （ h ）窯 容 量 （ m/ 每 窯 ）年 工 作 日 產(chǎn) 品 合 格 率 （ % ）= （ m/ 每 窯 ） ? ? ? 2裝 窯 密 度 每 米 排 數(shù) 每 排 片 數(shù) 每 片 磚 面 積 （ m/ 每 窯 ） 同一列磚磚距取 20 mm ，則 裝窯密度 21000 3 0 .5 4 1 .4 65 4 0 2 0? ? ? ?? ? ?/m 每 窯 所以窯長 ??m 取 54m 此次采用裝配式，由若干節(jié)聯(lián)結(jié)而成?？紤]這些因素，設(shè)計棍棒中心間距為 100㎜。則 年產(chǎn) 70 萬平方米?；u液化 石油氣輥道窯設(shè)計 11 節(jié)數(shù) 54000 ?? （節(jié)） 取節(jié)數(shù)為 27 節(jié) 。該階段要設(shè)置好急冷的控制溫度。而緩冷段主要是提供石英晶型轉(zhuǎn)變的場所，故緩冷區(qū)要足夠長，使降溫過程平穩(wěn)緩慢，安全度過石英晶型轉(zhuǎn)換期。 據(jù)燒成曲線中溫度的劃分，各段長度： 窯前段： 3 2022 6024?? mm 取 3 節(jié) 長度 =3 2022 6024?? mm 預(yù)熱帶： 54208 35% ?? mm 取 10節(jié) 長度 =10 2022 20220?? mm 燒成帶： 54 20 8 16 .7% 90 52 .7?? mm 取 5節(jié) 長度 =5 2022 10040?? mm 冷卻帶： 54 20 8 35 .8 % 19 40 6. 5?? mm 取 9節(jié) 長度 =9 2022 18072?? mm 急冷段： 48 ? ? （節(jié)） 取 3節(jié) 長度 =3 2022 6024?? mm 緩冷段： 48 ? ? （節(jié)） 取 4節(jié) 長度 =4 2022 8032?? mm 快冷段： 48 ? ? （節(jié)） 取 2節(jié) 長度 =2 2022 4016?? mm 年產(chǎn) 70 萬平方米?；u液化 石油氣輥道窯設(shè)計 12 圖 窯爐各帶劃分及編號 溫度段（℃） 時間（ min） 升溫速率（℃ /min） 節(jié)數(shù) 編號 窯前段 40～ 250 6 35 3 1， 2， 3 預(yù)熱帶 250～ 750 5 4， 5， 6， 7， 8 750～ 1050 8 5 9， 10， 11， 12， 13 燒成帶 1050～ 1250 5 40 3 14， 15， 16 1250～ 3 —— 2 17， 18 急冷段 1250～ 700 3 19， 20， 21 緩冷段 700～ 400 4 22， 23， 24， 25 快冷段 400～ 80 2 26， 27 輥道窯窯頭、窯尾工作臺長度 窯頭工作臺是制品進(jìn) 窯燒成的必經(jīng)之路，也是使制品整齊有序進(jìn)窯的停留之處。窯尾工作臺是燒成后的產(chǎn)品從窯內(nèi)出來，再經(jīng)人工檢驗產(chǎn)品的部位。 窯體總長度的確定 窯體總長 度＝ 54208＋ 3300＋ 5400＝ 62908 mm 3 工作系統(tǒng)的確定 輥道窯的工作系統(tǒng)包括排煙系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等，下面是各系統(tǒng)的初步安排。為提高熱效率，此次設(shè)計采用窯頭集中排煙方式排煙，在窯前段第 1節(jié)以及預(yù)熱帶第 4節(jié)設(shè)置抽煙口，其中第 4節(jié)為主抽煙口。設(shè)置一排煙分機(jī)，同時留一個風(fēng)機(jī)備用。 燃燒系統(tǒng) 為了利于燒成帶溫度的調(diào)節(jié)，同時由于所用燃料為高熱值輕污染的液化石油氣燃料，因此本 設(shè)計采用北京神霧熱能技術(shù)有限公司設(shè)計生產(chǎn)的 L Y 2S 系列液化氣燒嘴 ，周圍材質(zhì)采用重質(zhì)高鋁磚耐火材料。由于本窯所用燃料為高熱值氣體燃料，考慮在低溫段燒嘴不宜太多。 并在每個燒嘴對側(cè)窯墻分別設(shè)置一個火焰觀察孔。 助燃系統(tǒng) 助燃系統(tǒng)包括助燃風(fēng)機(jī)和助燃管道。其中助燃分管的長度根據(jù)燒嘴布置位置來定。為了平衡兩端助燃空氣的壓力，在兩端助燃分管之間設(shè)置橫管。 燃燒系統(tǒng)分為若干個主調(diào)節(jié)單元，每個單元又分別為輥上通道溫度調(diào)節(jié)單元和輥下溫度調(diào)節(jié)單元。在每個控制單元設(shè)置一電磁閥，有斷電保護(hù)功能，防止斷電后煤氣泄入窯內(nèi)。從熱交換的角度看， 冷卻帶實質(zhì)上是 一個余熱回收設(shè)備，它利用制品在冷卻過程中所放出的熱量來加熱空氣，余熱風(fēng)可供干燥或者作助燃風(fēng)用，達(dá)到節(jié)能的目的。剛剛進(jìn)入急冷階段時，坯體仍處于熔融的朔性狀態(tài)，不容易產(chǎn)生應(yīng)力，可以急冷而不開裂。過低，產(chǎn)生風(fēng)裂；過高，給緩冷造成壓力，甚至也會產(chǎn)生風(fēng)裂。每根噴管上均勻地開有圓形式出風(fēng)口，對著制品上下均勻地噴冷風(fēng)，達(dá)到急冷的效果。 本設(shè)計就是采用這種結(jié)構(gòu)，急冷段采用 （ 19— 21節(jié)），每節(jié)輥上下分別設(shè)置 6對Φ 90急冷風(fēng)管（急冷前半節(jié)不設(shè)置急冷風(fēng)管），共 30根急冷風(fēng)管，交錯排列橫穿窯內(nèi)，管置于窯內(nèi)部分開圓孔若干。為 了使降溫過程平穩(wěn)緩慢，一般采用熱風(fēng)冷卻制品的辦法。 本設(shè)計采用抽熱風(fēng)的方法，在 22， 23， 24， 25節(jié)，每節(jié)窯頂設(shè)置 2處抽熱風(fēng)口，每處抽熱風(fēng)口開 2個抽熱風(fēng)孔， 共 8個抽熱風(fēng)口 16抽熱風(fēng)孔，抽走來自急冷帶和窯尾快冷帶的熱風(fēng)，在緩冷總管處設(shè)置閘板，控制緩冷風(fēng)量。 快冷通風(fēng)系統(tǒng) 制品冷卻到 400℃以后可以進(jìn)行快速冷卻。而此段冷卻也是很重要的，如達(dá)不到快冷目的出窯產(chǎn)品溫度大于 80℃時，制品即