玻璃馬蹄焰池窯課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課件

1、玻璃窯爐及設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：年產(chǎn)42200噸高白料酒瓶燃油蓄熱式馬蹄焰池窯設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 院 （系）： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 無(wú)機(jī)非金屬材料工程 指導(dǎo)教師： 2013年6月20日目 錄1緒論21.1設(shè)計(jì)依據(jù)：21.2簡(jiǎn)述玻璃窯爐的發(fā)展歷史及今后的發(fā)展動(dòng)向21.3對(duì)所選窯爐類型的論證31.4有關(guān)工藝問(wèn)題的論證42.設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容52.1日出料量的計(jì)算52.2熔化率的選取62.2.1熔化部面積計(jì)算62.2.2冷卻部面積的計(jì)算62.2.3窯池長(zhǎng)度、寬度的確定62.2.4池窯深度的確定72.3熔窯基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定72.3.1窯體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)72.3.2火焰空間82.3.3流液洞82

2、.3.4投料口92.4燃料燃燒計(jì)算92.4.1理論空氣需要量及燃燒產(chǎn)物量的計(jì)算92.4.2理論煙氣量的計(jì)算92.5燃料消耗量的計(jì)算102.5.1全窯熱平衡熱支出主要有三項(xiàng)102.5.2窯爐熱量收入102.5.3校核各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)112.5.4熔化熱效率熔112.6小爐結(jié)構(gòu)的確定與計(jì)算112.6.1初定小爐尺寸122.6.2小爐噴嘴122.6.3小爐口材質(zhì)122.7蓄熱室的設(shè)計(jì)122.8窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定133.主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)134.對(duì)本人設(shè)計(jì)的評(píng)述14參考文獻(xiàn)161緒論 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用窯爐及設(shè)計(jì)（玻璃）課程的理論和專業(yè)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)、運(yùn)算、使用專

3、業(yè)資料等能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。目的是使學(xué)生受到設(shè)計(jì)方法的初步訓(xùn)練，逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和綜合能力，初步掌握窯爐及其它熱工設(shè)備設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和技能，并對(duì)所學(xué)窯爐熱工理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和深化，為將來(lái)從事生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究及教學(xué)等方面工作打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）奠定良好的基礎(chǔ)。 1.1設(shè)計(jì)依據(jù)：（1）設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)42200噸高白料酒瓶燃油馬蹄焰玻璃池窯的設(shè)計(jì) (2) 原始數(shù)據(jù): 產(chǎn)品規(guī)格：高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只 行列機(jī)年工作時(shí)間及機(jī)時(shí)利用率：325 天，95% 機(jī)速：QD8行列機(jī) 高白酒瓶75只/分鐘 QD6行列機(jī) 高白酒瓶42只/分鐘 產(chǎn)品合

4、格率：90% 玻璃熔化溫度1430 玻璃形成過(guò)程耗熱量q玻=2350kJ/kg玻璃液 重油組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%），見(jiàn)表1 。 表1 重油組成CarHarNarOarSarMarAar合計(jì)89.436.500.600.010.433.000.031001.2簡(jiǎn)述玻璃窯爐的發(fā)展歷史及今后的發(fā)展動(dòng)向 玻璃生產(chǎn)專用熱工設(shè)備統(tǒng)稱為玻璃窯爐。 玻璃窯爐是玻璃行業(yè)生產(chǎn)的心臟，是能源消耗的主要設(shè)備。目前我國(guó)正在運(yùn)行的窯爐以火焰爐為主，能耗水平較高（一般在300500公斤標(biāo)煤/噸成品左右，國(guó)際先進(jìn)水平為相當(dāng)于150200公斤標(biāo)煤/噸成品）；熔化率低（一般在1。52噸玻璃液/平方米熔化面積·天，國(guó)際先進(jìn)水平

5、為33。6噸工字鋼玻璃液/平方米熔化面積·天），周期熔化率低（國(guó)際可超過(guò)10000噸玻璃液/窯爐運(yùn)行周期，國(guó)內(nèi)在24006200噸玻璃液/窯爐運(yùn)行周期）這也與我們企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、窯爐熔化面積的大小、生產(chǎn)線的合理配置有關(guān)；在能源結(jié)構(gòu)方面，我們目前主要選用煤和油，熱利用率低且污染嚴(yán)重，而目前國(guó)際上則普遍采用天然氣和電等清潔能源，熱利用率高污染少。即使用油為燃料的企業(yè)，大部分都采用電助熔和純氧燃燒技術(shù)，以提高熱效率和熔化率減少污染。在窯爐壽命方面，我們的窯爐一般在46年，而國(guó)際先進(jìn)水平都在10年左右，有少數(shù)的窯爐壽命超過(guò)12年。當(dāng)然在采用耐火材料和一次性投資造價(jià)較高，但算總賬可能比45年搞

6、一次窯爐停產(chǎn)大修的投入還要低一些，我們需要結(jié)合國(guó)情有針對(duì)性地吸取國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。在窯爐自動(dòng)控制方面，國(guó)外幾乎都采用了玻璃液熔化過(guò)程的自動(dòng)控制技術(shù)，而我們的大多數(shù)窯爐沒(méi)有安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)，要提高熔化質(zhì)量、延長(zhǎng)窯爐壽命及做好節(jié)能減排，窯爐自動(dòng)控制系統(tǒng)是不可缺少的。 玻璃制造有5000年歷史，以木柴為燃料、在泥罐中熔融玻璃配合料的制造方法延續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間。1867年德國(guó)西門子兄弟建造了連續(xù)式燃煤池窯。1945年后，玻璃熔窯迅速發(fā)展。我國(guó)玻璃行業(yè)約擁有玻璃窯爐40005000座，生產(chǎn)各種玻璃28003500萬(wàn)噸。其中大部分 玻璃窯爐基本上都是火焰池窯、其基本結(jié)構(gòu)為：玻璃容制、熱源供給、余熱回收、排煙供氣部

7、分。目前我國(guó)主要耗用能源（主要燃料為煤炭、重油、天然氣及電等）折合標(biāo)準(zhǔn)煤17002800萬(wàn)噸。平板玻璃國(guó)內(nèi)平均能耗為7800kJ/kg玻璃液，比國(guó)際先進(jìn)水平高出30%，窯爐熱效率相比低12%。玻璃窯爐節(jié)能潛力很大，走可持續(xù)發(fā)展的新路。我國(guó)平板玻璃熔窯的發(fā)展歷史大致可分為三個(gè)時(shí)期。第一個(gè)時(shí)期是50年代至70年代的有槽垂直引上時(shí)期。第二個(gè)時(shí)期是80年代的無(wú)槽引上、格拉威伯爾法的發(fā)展時(shí)期。第三個(gè)時(shí)期是90年代及以后的浮法大發(fā)展時(shí)期。近年來(lái)，前景廣闊的玻璃熔窯富氧助燃技術(shù)是建材企業(yè)“脫困增效”的重要途徑，研究開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用玻璃熔窯節(jié)能降耗的新方法、新技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)玻璃行業(yè)節(jié)能降耗乃至“脫困增效”目標(biāo)的當(dāng)

8、務(wù)之急。玻璃熔窯富氧助燃技術(shù)在節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益等方方面面均具有顯著的優(yōu)越性，因此，建材工業(yè)“九五”計(jì)劃和年遠(yuǎn)景目標(biāo)明確提出要開(kāi)發(fā)和推廣此項(xiàng)技術(shù)。本世紀(jì)年代，美國(guó)康寧玻璃公司為促進(jìn)配合料的熔化和補(bǔ)充熱量，開(kāi)始在玻璃熔窯上采用天然氣氧氣燃燒技術(shù)，從而開(kāi)創(chuàng)了玻璃熔窯富氧助燃的先河。近年來(lái)，由于燃料成本和環(huán)保因素，國(guó)外對(duì)富氧助燃技術(shù)的研究與應(yīng)用方興未艾。我國(guó)對(duì)該技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用才剛剛起步，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們的環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，國(guó)內(nèi)國(guó)外出現(xiàn)許多新技術(shù)、新設(shè)備，如減壓澄清、純氧燃燒、純氧助燃，頂插全電熔窯，澄清池，三通道蓄熱室等。通過(guò)采用新技術(shù)、新工藝，可進(jìn)一步降低能耗，提高玻璃液質(zhì)量，減少

9、環(huán)境污染，走出一條節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。1.3對(duì)所選窯爐類型的論證表1玻璃窯爐發(fā)展情況階段燃料窯型窯齡古代木材直火式坩堝窯幾個(gè)月奠基煤炭坩堝窯,發(fā)明池窯0.5年1.0年緩慢煤炭19201945年池窯12年飛躍高熱值19451960年池窯34年持續(xù)高熱值1960至今池窯78年本設(shè)計(jì)選用蓄熱室馬蹄焰流液洞池窯優(yōu)點(diǎn)：a.火焰行程長(zhǎng)，燃燒完全。只需在窯頭端部設(shè)一對(duì)小爐，占地小，投資省，燃料消耗較低，操作維護(hù)簡(jiǎn)便。 b.火焰對(duì)冷卻部有一定影響，在個(gè)別情況下可借此調(diào)節(jié)冷卻部的溫度。缺點(diǎn)：a.沿窯長(zhǎng)方向難以建立必要的熱工制度，火焰覆蓋面積小，在窯寬度上溫度分布不均勻，尤其是火焰換向帶來(lái)了周期性溫度波動(dòng)和

10、熱點(diǎn)的移動(dòng)。b.一對(duì)小爐限制了窯寬，也限制了窯的規(guī)模。c.燃料燃燒時(shí)對(duì)配合料堆有推動(dòng)作用，不利于配合料的澄清。并對(duì)花格墻，流液洞蓋板和冷卻部空間砌體有燒損作用。1.4有關(guān)工藝問(wèn)題的論證 合理的玻璃熔制制度是正常生產(chǎn)的保證。（1）溫度制度溫度制度一般是指窯長(zhǎng)方向的溫度分布，用溫度曲線表示。溫度曲線是一條有幾個(gè)溫度測(cè)定值練成的曲線。 “窯溫”指胸墻掛鉤磚溫度。依靠燃料消耗比例調(diào)節(jié)。馬蹄焰和縱焰池窯的熱點(diǎn)值取決于熔化玻璃的品種、燃料和耐材質(zhì)量。熱點(diǎn)位置選在熔化部的1/22/3處，不易控制。（2）壓力制度壓強(qiáng)或靜壓頭，沿氣體流程。玻璃液面處?kù)o壓微正壓（+5Pa），微冒火。測(cè)點(diǎn)在澄清帶處大碹或胸墻。用煙

11、道的開(kāi)度調(diào)節(jié)抽力壓強(qiáng)。（3）泡界限制度人為確定玻璃液熱點(diǎn)位置。馬蹄焰池窯穩(wěn)定性不很強(qiáng)。（4）液面制度穩(wěn)定。波動(dòng)會(huì)加劇液面處耐材侵蝕。對(duì)成型也有影響。日用玻璃池窯要求±0.5mm，輕量瓶為±0.10.3mm）。探針式和激光式測(cè)量方法。安裝在供料道或工作池。依靠控制加料機(jī)的加料速率來(lái)進(jìn)行。（5）氣氛制度 通過(guò)煙氣中O2含量和CO含量判斷。多數(shù)玻璃需氧化焰，但芒硝料要求還原焰。改變空氣過(guò)剩系數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)（空氣口大小和鼓風(fēng)用量）。Fe2+深綠色，透光性差，透熱差。 Fe3+淺黃色，透熱、透光性強(qiáng)。火焰亮度判斷，明亮為氧化焰，不大亮為中性焰，發(fā)渾者為還原焰。（6）換向制度 池窯定期倒換燃

12、燒方向。使蓄熱室格子體系統(tǒng)吸熱和換熱交替進(jìn)行。換向間隔一般為2030/min，燒重油熔窯，換向時(shí)先關(guān)閉油閥，然后關(guān)小霧化劑閥，留有少量霧化劑由噴嘴噴出（7）加料方式：采用單側(cè)加料。2.設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 2.1日出料量的計(jì)算日出料量由年產(chǎn)量和原始數(shù)據(jù)計(jì)算得：?jiǎn)闻_(tái)DQ8列機(jī)年產(chǎn)合格瓶量（噸/年）m為m(DQ8)=75×60×24×450×10-6×325×95%×90%=13504.725噸/年單臺(tái)DQ6列機(jī)年產(chǎn)合格瓶量（噸/年）m為m(DQ6)= 42×24×450×10-6×325

13、5;95%×90%=7562.646噸/年由于給定年產(chǎn)42200噸高白料酒瓶，則需要DQ8行列機(jī)臺(tái)數(shù)n4220013504.725=3.125臺(tái)需要DQ6行列機(jī)臺(tái)數(shù)n422007562.646=5.58臺(tái)因此選擇1臺(tái)DQ8行列機(jī),4臺(tái)DQ6行列機(jī)就能滿足生產(chǎn)需求，則玻璃熔窯日出料量G（t/d）為G=(75×1+42×4)×60×24×450×10-6=157.464（t/d）2.2熔化率的選取 熔化率k：窯池每平方米面積上每晝夜熔化的玻璃液量。熔化率K的選擇依據(jù)：1）玻璃品種與原料組成；2）熔化溫度；3）燃料種類與質(zhì)量；4）

14、制品質(zhì)量要求；5）窯型結(jié)構(gòu)，熔化面積；6）加料方式和新技術(shù)的采用；7）燃料消耗水平；8）窯爐壽命和管理水平。參考教材P92，表4-2，取熔化率為：K=2.5t/d2.2.1熔化部面積計(jì)算一般蓄熱室馬蹄焰池窯的熔化面積為1560 m2熔化部面積按已定的熔窯規(guī)模/日產(chǎn)量和熔化率k估算F熔=G/K (G-日出料量，K-熔化率，t/(m2·d) 得F熔=157.464/2.5=62.98m2 取63.0m22.2.2冷卻部面積的計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，參考教材P98表4-9，取 F冷/F熔=20%。則F冷=63.0×20%=12.6m2F冷=1/2×3.14×r2 +2

15、rL取r=2.33m L=0.87所以 F冷=（1/2)×3.14×2.332+2×2.33×087= 12.58m2 根據(jù)玻璃品種，供料道條數(shù)，成型機(jī)部位操作條件等來(lái)決定冷卻部的形狀，本設(shè)計(jì)采用半圓形供料道。冷卻部比池深淺300mm，取1000mm具體形狀如下圖所示：2.2.3窯池長(zhǎng)度、寬度的確定長(zhǎng)度L：保證玻璃液在窯內(nèi)停留一段時(shí)間，滿足其澄清。滿足燃料充分燃燒，不造成大溫差，不直接燒吸火口。寬度B：火焰擴(kuò)散范圍，小爐寬、中墻寬和小爐與胸墻間距來(lái)定。窯池長(zhǎng)寬有一定比例保證玻璃充分熔化和澄清，與火焰燃燒配合。已知池底磚規(guī)格300mm×300mm

16、×1000mm本設(shè)計(jì)取長(zhǎng)寬比1.6實(shí)際熔化池長(zhǎng)L=10.1m B=6.3m具體形狀如下圖所示：調(diào)整后：實(shí)際熔化部面積：F熔=10.1×6.31/2×0.5×（6.31.0）/2×2=62.3m2 實(shí)際熔化率=G/F=157.464/62.3=2.53t/(m2·d) 實(shí)際F冷/F熔=12.58/62.3=20.19%2.2.4池窯深度的確定確定合理的池深，必須綜合考慮到玻璃的顏色，玻璃液粘度，熔化率，制品質(zhì)量，燃料種類，池底磚質(zhì)量，池底保溫層情況，鼓泡、電助熔及新技術(shù)的采用等因素。根據(jù)教材P93頁(yè)知 高白料池深一般為9001000mm

17、，初選1.1m若池底采取保溫則增加20%30%，池底保溫H=1.1×（1+20%30%）=1.321.43m 取H=1.4m取窯坎高800mm,一般置于熔化池長(zhǎng)2/3處玻璃液的平均密度為2.45g/cm3,即2.45t/m3則玻璃液停留時(shí)間t=62.3×1.4×2.45/157.464=1.36天因玻璃液在窯內(nèi)停留一天以上，故冷卻算合理，冷卻部池深取淺，本設(shè)計(jì)取h=1.1m2.3熔窯基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定2.3.1窯體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)池壁玻璃液的主要侵蝕為橫向磚縫處，因此盡量避免在高溫區(qū)出現(xiàn)橫向磚縫。池壁通常采用整塊大磚立砌。要求立砌排磚的尺寸必須相當(dāng)精確，結(jié)合面應(yīng)磨制加工達(dá)

18、到磚縫密接。本設(shè)計(jì)采用：300mmAZS33QXY + 30mm鋯質(zhì)搗打料+115mmLZ-55（NZ40）+100mm硅鈣板 池底 隨著溫度的提高，出料量的增加，爐齡的增加，更主要的是為減少散熱損失，節(jié)約能源，現(xiàn)代熔窯池底多采用多層式復(fù)合池底結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)采用：75mmAZS33WS-Y + 35mm鋯質(zhì)搗打料 + 32mm燒結(jié)鋯英石磚+ 30mm鋯質(zhì)搗打料+300mm澆注大磚+280mm輕質(zhì)粘土磚+10mm石棉板+8mm鋼板2.3.2火焰空間 火焰空間長(zhǎng)度與窯池長(zhǎng)度相等即L1=10.1m，寬度比窯池每側(cè)寬100200mm，本設(shè)計(jì)取200mm，則火焰空間的寬B1=B+400=6700mm=6.

19、7m火焰空間的高度由胸墻高度和大碹股高度合成，參考教材P96，表4-8，取碹升高1/8，則得碹股為f=6.7/8=0.84m。胸墻高度取h=1.0m。則火焰空間的容積為：V= B1×L1×（1+2/3f）=6.7×10.1×(1.0+2/3×0.84)=105.6m3火焰分隔方式：全分隔火焰空間要求：1）能經(jīng)受火焰煙氣沖刷、燒損，配合料、其他耐材的侵蝕。化學(xué)、溫度穩(wěn)定，抗渣性強(qiáng)；2）嚴(yán)密不透氣。磚縫小；3）穩(wěn)固。鋼結(jié)構(gòu)牢固；4）散熱少。采取保溫。2.3.3流液洞只取一個(gè)流液洞，本設(shè)計(jì)日出料量大，采用下沉式流液洞。一、流液洞的作用：撇渣器和冷卻器

20、的作用。1）對(duì)玻璃液的選擇作用；2）玻璃液的冷卻作用好；3）減少玻璃液的循環(huán)對(duì)流，減少熱損失；4）提高玻璃液的均勻性；5）下沉式。對(duì)玻璃液的選擇作用、冷卻作用好，減少回流二、幾何尺寸：希望為長(zhǎng)方形。1）寬度：控制玻璃液的均勻性。越寬越均勻。一般中小型池窯300500mm，大型可達(dá)700mm。2）高度：控制玻璃液的質(zhì)量。越低質(zhì)量越好，而溫降越大。中小型池窯200400mm，大型可達(dá)500mm。3）長(zhǎng)度：控制玻璃液的降溫程度。一般洞長(zhǎng)9001200mm越長(zhǎng)降溫越多。1.21.5/cm。本設(shè)計(jì)選洞長(zhǎng)1000mm，,如下圖所示：則流液洞的長(zhǎng)×寬×高為1000×500

21、15;400流液洞流量負(fù)載K流=G/BH=157.464×1000/(50×40×24)=3.28kg/( cm2.h)由教材P95,96表4-6可知，在2.14之間，該流液洞尺寸滿足要求。材質(zhì)：側(cè)墻、蓋板、擋磚均用電熔鋯剛玉磚2.3.4投料口按時(shí)按量加入、液面穩(wěn)定，薄層加入，預(yù)熔作用，減少粉料飛揚(yáng)。馬蹄焰池窯為側(cè)面投料，只放一臺(tái)投料機(jī)。寬稍大于投料機(jī)寬，兩側(cè)留50100mm。深比窯池淺些。本設(shè)計(jì)采用薄層加料方式，加料口向噴火方向傾斜。取長(zhǎng)為13501450mm,窯內(nèi)寬800mm，窯外寬600mm,深比熔化池淺些，取1100mm2.4燃料燃燒計(jì)算 2.4.1理論空

22、氣需要量及燃燒產(chǎn)物量的計(jì)算理論氧氣量：V0O2=（C/12+H/2×1/2+S/32-O/32）×22.4/100=2.04Nm3/kg重油理論空氣量：V0空氣 =100/21×（C/12+H/2×1/2+S/32-O/32）×22.4/100 =100/21×（89.43/12+6.5/4+0.43/32-0.01/32）×22.4/100 =9.70Nm3/kg重油空氣過(guò)剩系數(shù)a=1.151.25，取a=1.15根據(jù)教材及課件 實(shí)際空氣量Va=1.15×9.70=11.17 Nm3/kg重油2.4.2理論煙氣量

23、的計(jì)算理論煙氣各組成：VN2 =N/28×22.4/100+V0o2 79/21=0.6/28×22.4/100+1.15×2.04×79/21=7.68Nm3/kg重油VCO2 =C/12×22.4/100=89.43/12×22.4/100=1.67 Nm3/kg重油VH2O =(H/2+M/18) ×22.4/100=0.73 Nm3/kg重油VSO2 =S/32×22.4/100=0.43/32×22.4/100=0.003 Nm3/kg重油理論煙氣量：V0=0.089Car+0.323Har+0

24、.0124Mar+0.033Sar+0.008Nar-0.0263Oar =0.089×89.43+0.323×6.5+0.0124×3+0.033×0.43+0.008×0.6-0.0263×0.01 =10.10 Nm3/kg重油實(shí)際煙氣量V產(chǎn)=V0產(chǎn)+V0空氣(a-1) =10.1+9.70×(1.15-1) =11.56 Nm3/kg重油 實(shí)際煙氣各組成：VN2 =N/28×22.4/100+aVo2 79/21=0.6/28×22.4/100+1.15×2.04×79/21

25、=8.82 Nm3/kg重油VCO2 =C/12×22.4/100=89.43/12×22.4/100=1.67 Nm3/kg重油VH2O =(H/2+M/18) ×22.4/100=0.73 Nm3/kg重油VSO2 =S/32×22.4/100=0.43/32×22.4/100=0.003 Nm3/kg重油2.5燃料消耗量的計(jì)算 2.5.1全窯熱平衡熱支出主要有三項(xiàng)（1）熔化玻璃消耗的熱量Q1Q1=Pq玻 P為玻璃液熔化量，kg/（m2h）q玻 玻璃形成過(guò)程耗熱量Q1=157.464/24×103×2350=1.542&

26、#215;107 KJ/h（2）煙氣離開(kāi)蓄熱室?guī)ё叩臒崃縌2 Q2=KQ K=0.20.3 取K=0.25（3）全窯散失熱量Q3取決于窯的大小，窯愈小，單位熔化面積散熱量愈大，熱效率愈低，Q3以W表示，查課件得W=55800 w/ m2本設(shè)計(jì)采用全保溫，減少2530%，取25%。 Q3=(1-25%)w =41850w/ m2 w=41850×62.3×10-3×3600 kJ/h =9.39×106 kJ/h 總的熱量Q=Q1+Q2+Q3=Pq玻+KQ+W Q=（ Pq玻+W）/（1-K） =（1.542×107+7.53×106）

27、/(1-0.25) =3.31×107kJ/h =7.94×108 kJ/d根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校核： Q1=(52.75+0.0588 F熱) +5.697T 其中：Q為每天耗熱量，×106kJ；F為窯池加熱面積，m2；T為每天熔化玻璃液量，t。Q1=(52.75+0.0588×62.3+5.697×157.464)kJ/d =9.53×108 kJ/dQ1與Q相近，由于采用了全保溫式，所以散熱少，故實(shí)際耗熱量比經(jīng)驗(yàn)值小，可取。2.5.2窯爐熱量收入燃料為重油時(shí)，窯收入熱量為： Q入=B油（Q油+Q油物+Q介物） B油為重油耗用量，kg

28、/ (m2h)； Q油低熱值，kJ/ kg； Q油物為重油物理熱，kJ/ kg；Q介物為霧化介質(zhì)物理熱，kJ/ kg 本設(shè)計(jì)中為簡(jiǎn)化計(jì)算，忽略了Q油物和Q介物從而得到Q入=B油Q油 =339Car+1030Har-109(Oar-Sar)-25 Mar =3.69×104kJ/kg重油所以B油=3.31×107/（3.69×104）=8.97×102kg重油/h2.5.3校核各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1）火焰空間熱負(fù)荷 q= B油Q油/V火=8.97×102×3.69×104/(3600×10.6)=87.06kw/m3所得q在

29、5893（×103 w/m3 ）所以q滿足要求2）熱負(fù)荷值每小時(shí)每m2熔化面積上消耗熱量，W/ m2；Q=Q/F=3.31×107/62.3=5.31×105W/m23)單位耗熱量熔化每千克玻璃液所耗總熱量，kJ/kg玻璃； Q1=Q/D=24×3.31×107/(157.464×103)=5.04×103kJ/kg玻璃液4）耗煤量或耗油量熔化每千克玻璃液耗用的標(biāo)準(zhǔn)煤量或油量，kg煤/kg玻璃或kg油/kg玻璃。 t=m/D=8.97×102×24/(157.464×103)=0.136kg油/

30、kg玻璃根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，查表可知，上述指標(biāo)都符合要求 2.5.4熔化熱效率熔熔=（熔化過(guò)程有效耗熱量/供給系統(tǒng)熱量）× 100% = pq油/Q×100% =1.542×107/(3.31 ×107) ×100% =46.59%根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，上述結(jié)果符合要求2.6小爐結(jié)構(gòu)的確定與計(jì)算 一般油噴嘴安裝在小爐口下面。本設(shè)計(jì)采用小交角式小爐特點(diǎn)：空、煤氣交角小，預(yù)燃室長(zhǎng)，舌頭探出（長(zhǎng)舌）。小爐火焰平穩(wěn)、較長(zhǎng)，火根與火梢溫差較小，易控制，自然通風(fēng)，檢修方便；但體積較大，散熱損失大，占地多。見(jiàn)教材P102。 本設(shè)計(jì)中，油噴嘴間中心距取700mm,油嘴直徑為3.

31、0mm,油嘴中心距液面高度為300mm,油嘴距池墻外壁450mm.2.6.1初定小爐尺寸見(jiàn)教材P102，射噴火口空氣預(yù)熱溫度為1000，空氣出口速度為W空=8.0m/s，煙氣排出溫度1400F噴=（V空+V煤）×(t噴+273)/（237×W噴） F噴為噴火口面積, m2； V空、V煤為小爐的空氣、煤氣量，Nm3/s；t噴為噴火口處火焰溫度， ；W噴為火焰噴出速度，m/s。帶入數(shù)據(jù)得F噴=（11.17×897）×（273+1000）/(3600×273×10) =1.30m2 F噴/F熔=1.30/62.3=2.09% 符合要求。見(jiàn)教

32、材P103表4-15，表4-16，取空氣出口寬度1200mm，高取280mm，則出口寬高比為1200/280=4.3由于小爐口寬度約占池寬的2530%，所以取寬為1600mm,寬高比為（1.52.0，最大取2.5）取2.0，則高取800mm,小爐口碹升高1/10,則碹升高f1=1600/10=160mm, 小爐口面積1.60×（0.8+2/3×0.16）=1.45小爐口間距取1200mm,空氣下傾角取220小爐水平長(zhǎng)度為（20003000mm）取2600mm 小爐口熱負(fù)值q=897/1.45=618.62kg重油/(m2.h)查表4-15，知設(shè)計(jì)符合要求2.6.2小爐噴嘴本

33、設(shè)計(jì)每只小爐采用高壓內(nèi)混式噴嘴3個(gè)，共6個(gè)，屬GNB型2.6.3小爐口材質(zhì)噴火口碹磚、噴火口側(cè)墻磚、底板磚、斜碹夾層磚、舌頭磚和噴嘴磚均用電熔AZS-33磚2.7蓄熱室的設(shè)計(jì) 蓄熱室為周期性換熱設(shè)備，屬周期性不穩(wěn)定溫度場(chǎng)，傳熱過(guò)程為不穩(wěn)態(tài)傳熱。工作特點(diǎn)類似于逆流換熱器，將蓄熱室看作逆流式換熱器對(duì)整個(gè)周期進(jìn)行傳熱分析。 主體為格子體。作用是蓄熱和換熱。格子體的排列方式有：西門子式、李赫特式、連續(xù)通道式和編藍(lán)式。一般以標(biāo)型磚碼砌，磚厚65mm。近年來(lái)出現(xiàn)波形磚、十字磚、筒形磚等。提高了格子體強(qiáng)度、增加了換熱面積，磚厚40mm。本設(shè)計(jì)采用箱式蓄熱室，格子體采用八角筒磚160×160

34、5;150，磚厚40mm由教材Pg107表4-l8初步確定一側(cè)蓄熱室的比受熱表面。取A=35m2/ m2比受熱面積：每平方米熔化面積所需的格子體的受熱表面。 A=F蓄/F熔 F蓄= F熔×A=35×62.3=2180.5m2 f蓄為單位格子體所具有的受熱面積m2/ m2 查得14.94格子體體積: V格= F蓄/f蓄=2180.5/14.94=145.95m3經(jīng)驗(yàn)確定格子體的長(zhǎng)、寬、高，格子體結(jié)構(gòu)為L(zhǎng)×B×H=4.24×4.04×8.55則實(shí)際V格=4.24×4.04×8.55=146.46m3F蓄= V×

35、;f=146.46×14.94=2188.11m2A=F蓄/F熔=2188.11/62.3=35.12m2/m2計(jì)算格子體中：格子體穩(wěn)定系數(shù)：H/(LB)0.5=8.55/(4.24×4.04)0.5=2.07格子體流通面積：F空=4.24×4.04×0.6=10.28m2格子體空氣流速：w空=V0/F空=11.17×897/(10.28×3600)=0.271Nm/m2格孔廢氣流速：W底=V蓄/ F蓄=11.57×897/（10.28×3600）=0.280Nm/m2參考教材P108，表4-19可知，格子體設(shè)計(jì)合

36、理。確定格子體上中下材質(zhì)：上部電熔高純鎂磚、中部鎂橄欖石或鎂鋁磚、下部低氣孔粘土磚。2.8窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定 碹頂（由內(nèi)向外）：300mm硅磚+30mm硅質(zhì)密封料+115mm輕質(zhì)硅磚+50mm硅質(zhì)保溫層料胸墻（由內(nèi)向外）：300mm硅磚+4mm硅質(zhì)密封料+65mm輕質(zhì)硅磚+115mm輕質(zhì)高鋁轉(zhuǎn)+50mm硅鈣板池壁: 300mmAZS33QXY + 30mm鋯質(zhì)搗打料+115mmLZ-55（NZ40）+230mm硅鈣板池底: 75mmAZS33WS-Y + 35mm鋯質(zhì)搗打料 + 32mm燒結(jié)鋯英石磚+300mm澆注大磚+280mm輕質(zhì)粘土磚+10mm石棉板+8mm鋼板3.主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)1產(chǎn)品類型高白料酒瓶2玻璃品種高白料玻璃3成型設(shè)備QD8 、QD6制瓶機(jī)；4成型機(jī)速只/分鐘75、425日出料量t/d157.4646燃料種類重油7熔窯型式蓄熱室馬蹄焰流液洞池窯8熔化率t/(m2·d)2.539熔化面積m262.310熔化池長(zhǎng)×寬m10.1×6.311熔化池深m1.412流液洞長(zhǎng)×寬×深mm1000×500×40013加料口長(zhǎng)×寬×深mm13501450