隧道窯窯爐課程設計

1、課程設計說明書 題目：年產(chǎn)800萬件8寸湯盤隧道窯設計學 號： 201xxxxxcccm 姓 名： xxxxx 院 （系）： fffff學院 工程系 專 業(yè)： xxxjj金屬材料工程 日 期： 2014.05.26-2014.06.13目錄1 前言·····························&#

2、183;······························12 設計任務書··················

3、····································33 窯體主要尺寸的確定············

4、··································4 3.1 窯內寬的確定··············

5、··································4 3.2 窯體長度的確定··············

6、;································5 3.3 窯內高的確定· ··············

7、3;······························54 燒成制度的確定（主要指溫度制度）················

8、83;················65 工作系統(tǒng)的確定································

9、;··················7 5.1 預熱帶系統(tǒng)······························

10、·····················7 5.2 燒成帶系統(tǒng)···························&

11、#183;·······················7 5.3 冷卻帶系統(tǒng)························&#

12、183;··························8 5.4 傳動系統(tǒng)·····················

13、3;······························8 5.5 窯體附屬結構·················

14、3;······························8 5.5.1 事故處理孔·················

15、83;···························8 5.5.2 測溫測壓孔及觀察孔···················

16、3;·················8 5.5.3 膨脹縫·······························

17、;··················86 燃料燃燒計算······························&#

18、183;·····················8 6.1 空氣量···························

19、;···························8 6.2 煙氣量·····················&#

20、183;································9 6.3 燃燒溫度···············

21、3;····································97 窯體材料及厚度的確定：列表表示全窯所用材料及厚度·········&

22、#183;······108. 物料平衡計算·········································&#

23、183;···········119 熱平衡計算·····································

24、;·················12 9.1 預熱帶及燒成帶熱平衡計算·····························

25、3;······12 9.1.1 熱平衡計算基準及范圍···································12 9.1.2 熱平衡框圖···&

26、#183;·········································13 9.1.3 熱收入項目······

27、;·······································13 9.1.4 熱支出項目········

28、83;····································15 9.1.5 列出熱平衡方程式··········

29、3;····························17 9.1.6 列出預熱帶燒成帶熱平衡表··················&

30、#183;············17 9.2 冷卻帶熱平衡···································

31、·············18 9.2.1 熱收入項目··································

32、3;···········18 9.2.2 熱平衡框圖····································&#

33、183;·········18 9.2.3 熱支出項目······································

34、········19 9.2.4 列熱平衡方程式·······································&#

35、183;··19 9.2.5 列出預冷卻帶熱平衡表····································209 燒嘴的選用······

36、3;···············································21 10.1 每個燒嘴所需的燃

37、燒能力·····································21 10.2 每個燒嘴所需的油（氣）壓·········&

38、#183;·························21 10.3 燒嘴的選用······················

39、·······························2111 后記··················

40、;···········································2912 參考文獻·····&#

41、183;·················································&#

42、183;·301前言 陶瓷工業(yè)窯爐是陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝設備之一，對陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量、質量以及成本起著關鍵性的作用。它把燃料的化學能轉變成熱能或直接把電能轉變成熱能，以滿足制品焙燒時所需要的溫度，在期間完成一系列的物理化學變化，賦予制品各種寶貴的特性。因此，在選擇窯爐時，為了滿足陶瓷制品的工藝要求，應充分了解窯爐類型及其優(yōu)缺點，考察一些與已投入生產(chǎn)的陶瓷廠，然后結合本廠實際情況和必要的技術論證，方可定之。判斷一個窯爐好壞的標準，通常由以下幾個方面來評價：1.能滿足被燒成制品的熱工制度要求，能夠焙燒出符合質量要求的陶瓷制品。2.燒窯操作要靈活，方便，適應性強，能夠滿足市場多變的要求

43、。3.經(jīng)濟性要高。包括熱效率要高，單位產(chǎn)品的綜合能源消耗要少，爐齡要長。4.容易實現(xiàn)機械化，自動化操作，勞動生產(chǎn)率高。5.勞動條件好，勞動強度小，環(huán)境污染小。以上幾點，其中能否滿足所燒制品的熱工制度要求，是衡量陶瓷窯爐性能好壞的重要技術指標。實際生產(chǎn)中，往往是力求使制品被燒使窯內溫差盡量減少，它是提高產(chǎn)品合格率的關鍵所在。隧道窯是耐火材料、陶瓷和建筑材料工業(yè)中最常見的連續(xù)式燒成設備。其主體為一條類似鐵路隧道的長通道。通道兩側用耐火材料和保溫材料砌成窯墻，上面為由耐火材料和保溫材料砌筑的窯頂，下部為由沿窯內軌道移動的窯車構成的窯底。隧道窯的最大特點是產(chǎn)量高,正常運轉時燒成條件穩(wěn)定,并且在窯外裝車

44、,勞動條件好,操作易于實現(xiàn)自動化,機械化.隧道要的另一特點是它逆流傳熱,能利用煙氣來預熱坯體,使廢氣排出的溫度只在200°C左右,又能利用產(chǎn)品冷卻放熱來加熱空氣使出爐產(chǎn)品的溫度僅在80°C左右,且為連續(xù)性窯,窯墻,窯頂溫度不變,不積熱,所以它的耗熱很低,特別適合大批量生產(chǎn)陶瓷,耐火材料制品,具有廣闊的應用前景.通過對上學期硅酸鹽工業(yè)熱工基礎以及陶瓷工業(yè)窯爐的學習，本學期利用15-17周三周的時間進行窯爐課程設計。本次實踐的設計任務是年產(chǎn)800件湯盤液化氣隧道窯設計，通過三周的努力設計，我也基本完成了任務。在本次設計實踐過程中，我得到了指導老師的精心指導，這才使我能比較順利的

45、完成此次設計任務，在此我向指導老師和設計過程中幫助過我的同學表示感謝！由于本人所學知識有限，加之時間倉促，在設計過程中不可避免存在許多的錯誤和不足，敬請老師多多指教，懇請斧正！ 設計人：洪振鵬 2014年6月13日 無非11級窯爐課程設計任務書1、 設計任務 年產(chǎn)800萬件湯盤天然氣隧道窯設計2、 原始數(shù)據(jù)（1） 湯盤1. 湯盤坯料組成（%）SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3K2O+Na2OI.L69.2019.960.870.490.883.125.482. 產(chǎn)品規(guī)格：8寸，0.35kg/塊3.入窯水分：2.1%4.產(chǎn)品合格率：97%5.燒成制度：燒成周期：17小時，最高燒成溫度：13

46、10（溫度曲線自定）6.窯具：SiC棚板、SiC支柱，尺寸自定（2） 燃料天然氣CH4C2H6H2S CO2 N2其他Qnet(MJ/Nm3)86.8%0.11% 0.879%4.437% 8.1%0.343%35.9（3） 夏天最高氣溫：383.窯體主要尺寸的計算為減少窯內熱量損失，提高熱利用率，根據(jù)原始數(shù)據(jù)所給的清潔燃料液化氣，直接用明焰裸燒，并結合裝載制品8寸湯盤的重量大小，選定全耐火纖維不承重型結構窯車：棚板、支柱均為碳化硅材料，以降低蓄散熱損失，考慮到全窯最高燒成溫度為13100C，故碳化硅材料選用SiC 50%，體積密度 2.2g/cm3，導熱系數(shù)計算式 5.23- 1.28

47、15;10-3t）。棚板規(guī)格：長×寬×高: 360×360×10(mm)棚板質量=310×310×10×10-6×2.2=2.11 Kg 支柱規(guī)格：長×寬×高: 50×50×100(mm)支柱質量=50×50×100×10-6×2.2=0.55Kg3.1 窯內寬的確定3.1.1湯盤規(guī)格8寸，8寸=20.32cm=203.2mm，350g/每塊，胚體高度定為40mm?？紤]燒成收縮為10%，則: 坯體直徑尺寸=產(chǎn)品尺寸÷（1-燒成

48、收縮）=206÷（1-10%)=228.88（mm），坯體高度尺寸=產(chǎn)品尺寸÷（1-10%）=44.44（mm）3.1.2湯盤碼放方法 采用窯車上設置棚板并7層碼放，每塊棚板放置一個湯盤坯體。棚板設置規(guī)格為：5×6（其中5表示行數(shù)，6表示列數(shù)），相鄰棚板間距為10mm，最底層四周棚板與墊板相距為15mm，每塊棚板采用三個支柱，連線成等腰三角形。上下層棚板間距由支柱高度決定，為100mm。3.1.3 窯車尺寸確定車長=310×6+10×5+15×2=1940mm車寬=310×5+10×4+15×2=1620

49、mm窯車架高223mm，窯車襯面邊緣用四層的輕質磚共4×65+4×2=268mm，在窯車的中部填充硅酸鋁纖維折疊棉塊上鋪1層含鋯纖維氈。窯車總高為：223+268=491mm3.1.4 窯內寬的確定 隧道窯內寬是指窯內兩側墻間的距離，包括制品有效裝載寬度與制品和兩邊窯墻的間距。窯車與窯墻的間隙尺寸一般為2530mm，本設計中取用30mm，則熱窯內寬:B=1620+30×2=1680mm全窯寬（兩側外墻之間的距離，沒有包括鋼架）：根據(jù)窯墻所選的材料材在預熱帶、冷卻帶單側窯墻厚度為405mm，燒成帶單側窯墻厚度為455mm，故，預熱帶、冷卻帶全窯寬=405×

50、2+1680=2490mm，燒成帶全窯寬=455×2+1680=2590mm。3.2窯長的尺寸確定窯車每層裝載制品數(shù)為5×6=30件，共7層,故每車裝載制品數(shù)為30×7=210件，干制品質量350g，則每車裝制品質量為350g×210=73.5kg ,裝窯密度g=每車裝載件數(shù)/車長=210/1.94m=108.24件/mG生產(chǎn)任務，件/年； L窯長，m；燒成時間，h ； K成品率，%； D年工作日，日/年； g裝窯密度，件/每米車長。窯內容車數(shù)：n=162/1.94=84.02輛，取整數(shù)84輛，此時窯長=84× 1.94m=162.96m。該窯

51、采用鋼架結構，故全窯有效長取162.96m，分為81個標準節(jié)，每節(jié)長2000mm。 根據(jù)燒成曲線，各帶燒成時間與燒成周期的比值，預熱帶取27節(jié)，燒成帶取25節(jié)，冷卻帶取29節(jié)，則各帶長及所占比例為： 預熱帶長=2×27=54m 燒成帶長= 2×25=50m 冷卻帶長=2×29=58m 3.3窯內高的確定為避免燒嘴噴出的高速火焰直接沖刷到局部制品上，影響火焰流動，造成較大溫差，窯車臺面與墊板間、上部制品與窯頂內表面之間都設有火焰通道，其高度（大于或等于燒嘴磚尺寸）：棚板下部通道取230mm，上部火焰通道取239mm。因此，窯內高初定為：230+7×10+6

52、×100+239=1139mm由于具體的高度確定還跟選擇的耐火磚尺寸厚度的整數(shù)倍有關，通常耐火磚厚度取65mm，所以高度方向上耐火磚塊數(shù)=1139/65=17.52，取18塊，則高度為： 18×65=1170mm，灰縫：18×2=36mm，則預熱帶、冷卻帶窯內高：1170+36=1206mm，對于燒成帶，內高增大一塊標準磚的寬度134mm，所以內高=1206+134=1340mm 全窯高(軌面至窯頂外表面）：在內高的基礎上加上窯車高，預熱帶、燒成帶為1206+491+350=2047，燒成帶為1340+491+450=2281mm。4燒成制度的確定 4.1 溫度制

53、度的確定表4-1 溫度制度 溫度（0C）時間（h）燒成階段升（降）溫速率（0C/h）20-3002.0預熱帶140300-6002.0預熱帶150600-9002.0預熱帶175900-13203.0燒成帶1401320-13201.0燒成帶（高火保溫)01320-8002.0冷卻帶(急冷帶）260800-4002.0冷卻帶(緩冷帶）200400-802.0冷卻帶(快冷帶）1604.2 燒成溫度曲線 圖4-1燒成溫度曲線5工作系統(tǒng)的確定5.1預熱帶工作系統(tǒng)的確定預熱帶共27節(jié)，其中第18節(jié)為排煙段，第1節(jié)兩側墻設置一道氣幕，噴入由冷卻帶抽來的熱風，并在窯頭上部設1對排煙口，后半節(jié)下部各設1對排

54、煙口第2節(jié)上部也加設1對排煙口，目的是使窯頭氣流壓力自平衡，以減少窯外冷風和向內侵入，其余每節(jié)在下部（棚板通道處）各設2對排煙口。為方便調節(jié)預熱帶溫度，在第816節(jié)上部設置噴風管，每節(jié)設3根，一側2根另一側則設置一根，反復交替，兩側墻的噴風管成交錯布置，這樣有利于調節(jié)該段溫度制度，也能有效攪拌預熱帶斷面氣流，達到減小預熱帶上下溫差的目的。為提高預熱帶后段下部制品溫度，進一步縮小預熱帶后段的上下溫差，在16-27節(jié)下部設置高速調溫燒嘴，每節(jié)設3只，高度就設在窯車棚板的下部通道上，兩側墻則交錯布置，兩側墻交替設置與噴風管設置相似。5.2 燒成帶工作系統(tǒng)布置 第2852節(jié)燒成帶，第28、29節(jié)與預熱

55、帶一樣，僅在下部設置3只燒嘴，而從第30節(jié)開始，每節(jié)上下均布有高速燒嘴，上部設置2只，下部設置3只，上下兩側墻均呈交錯布置，這樣有利于燒成帶溫度制度的調節(jié)。5.3 冷卻帶工作系統(tǒng)布置冷卻帶按照燒成工藝分成三段：第5361節(jié)為急冷段。該段采用噴入急冷風直接冷卻方式，除急冷首節(jié)（第53節(jié)）只在后半節(jié)設冷風噴管（尺寸67）（上設3對，下設2對）外，其余每節(jié)上部設5對冷風噴管，下部設4對冷風噴管，上下噴管交錯設置。第6272節(jié)為緩冷段。第62節(jié)到64節(jié)的側墻設置二段段間冷壁，每兩節(jié)作一段，頂部設有不銹鋼間冷風箱，間冷壁及間冷箱均設有調節(jié)閘板，可根據(jù)需要調節(jié)抽熱風量。第7181為快冷段。為加強出窯前的快

56、速冷卻，在該段7173節(jié)布置冷風噴管，直接鼓人冷風，每節(jié)6對上部3對，下部3對。5.4 傳動系統(tǒng)由窯車連續(xù)性傳動，原理：由于螺旋桿上的活塞在油壓的作用下連續(xù)不斷的向前前進，推動窯車在窯內運動。5.5 窯體附屬結構  測溫孔及觀察孔測溫孔及觀察孔在燒成曲線的關鍵處設置測溫孔，低溫段布稀點，高溫處密點，以便于更好地了解窯內各段的溫度情況。觀察孔是為了觀察燒嘴的情況。5.3.2 測壓孔 壓力制度中零壓面的位置控制特別重要，一般控制在預熱帶和燒成帶交接面附近。若零壓過多移向預熱帶，則燒成帶正壓過大，有大量熱氣體逸出窯外，不但損失熱量，而且惡化操作條件；若零壓過多移向燒成帶，則預熱帶負壓大，易

57、漏入大量冷風，造成氣體分層，上下溫差過大，延長了燒成周期，消耗了燃料。本設計以觀察孔代替測壓孔。 5.3.3 膨脹縫窯體受熱會膨脹，產(chǎn)生很大的熱應力，因此在窯墻、窯頂及窯底砌體間要留設膨脹縫以避免砌體的開裂或擠壞。本設計窯體采用裝配式，每隔幾米留寬度為50mm的膨脹縫，內填礦渣棉。各層磚的膨脹縫要錯縫留設。6 燃料燃燒計算6.1 空氣量 所用燃料為天然氣，其組分如下表所示：天然氣CH4C2H6H2S CO2 N2其他Qnet(MJ/Nm3)86.8%0.11% 0.879%4.437% 8.1%0.343%35.9在已知燃料組成的情況下，可根據(jù)硅酸鹽熱工基礎中相關的燃燒反應式列表計算的方法，較

58、為精確地求出燃料燃燒所需的空氣量、生產(chǎn)煙氣量及煙氣組成。1m3 天然氣燃燒的理論空氣需要量L0為： V=(0.5*0.3+0.5*0.3+6*96.6+5*1.8+1.5*1.2)/21=28.26 將數(shù)值代入公式得Lo=28.26（）取空氣過剩系數(shù)為=1.2，則實際需要空氣量為：=×=1.2×28.26=33.908()6.2煙氣量 煙氣量根據(jù)硅酸鹽熱工基礎知識用公式計算得，理論燃燒產(chǎn)物生產(chǎn)量V0為：V0=(CO2+CO+ N2+3CH4+3C2H4+2H2S )/100+79/21=10.458 實際燃燒產(chǎn)物生產(chǎn)量Vn為：=0.79(1.2-1)*Va+Vo 將數(shù)值代入

59、公式得Vg=14.923（）6.3 燃燒溫度 理論燃燒溫度計算公式：式中cr、ca、cg燃料、空氣及煙氣的比熱容，；L一定空氣消耗系數(shù)()下的單位燃料空氣消耗量，=L；V一定空氣消耗系數(shù)下單位燃料燃燒生成的煙氣量，；t、t燃料及空氣的預熱溫度，。取室溫20，此時空氣比熱為1.30 天然氣比熱為3.91；查表（燃料及燃燒表5-2）并初設煙氣溫度為1800，此時煙氣比熱為： cg=1.67。 代入上述公式得到：2184.56（2184.56-2100）/2100=4.03%<5%,所設溫度合適。取高溫系數(shù)為0.8，則實際溫度為：t=0.8×2100=1680，比最高溫度1310高出

60、370， 符合燒成需求，認為合理。7窯體材料及厚度的選擇窯體材料及厚度的確定原則：一是要考慮該處窯內溫度對窯體的要求，即所選用的材料長期使用溫度必須大于其所處位置的最高溫度；二是盡可能使窯體散熱損失要??；三是要考慮到磚型及外形整齊。根據(jù)上述原則，確定窯體的材料及厚度如下：節(jié)位置（溫度段）窯墻窯頂材質厚度（mm）該段厚度（mm）材質厚度（mm）該段厚度（mm）排煙段（1-5）（20-300）輕質粘土磚4230 405輕質粘土吊頂磚250 350硅藻土磚1115礦渣棉50普通硅酸耐火纖維板100陶瓷棉10預熱升溫段（6-11）（300-950）輕質粘土磚230 405輕質粘土吊頂磚250 350硅

61、藻土磚115礦渣棉50普通硅酸耐火纖維板100陶瓷棉10燒成段（12-21）（950-1310）輕質高鋁磚230 455輕質高鋁吊頂磚250 450輕質粘土磚115含鉻耐火纖維氈100含鉻耐火纖維氈100普通硅酸耐火纖維板100陶瓷棉10急冷段（22-25）（1310-800）輕質粘土磚230405輕質粘土吊頂磚250350硅藻土磚115礦渣棉50普通硅酸耐火纖維板100陶瓷棉10緩冷段（26-31）（800-400）輕質粘土磚230405輕質粘土吊頂磚250350硅藻土磚115礦渣棉50普通硅酸耐火纖維板100陶瓷棉10快冷段（32-38）（400-80）輕質粘土磚230405輕質粘土吊頂磚

62、250350硅藻土磚115礦渣棉50普通硅酸耐火纖維板100陶瓷棉108物料平衡計算 9英寸平盤的坯體成分組成如下表：SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3K2O+Na2OI.L69.2019.960.870.490.883.125.48(1) 每小時燒成制品的質量Gm成品每件質量350g，則每車制品質量為350g×210=73.5kg ，推車速度=83車/17時=4.88車/時。 =推車速度×每車載重=4.88×73.5=358.68（ kg/h）。(2) 每小時入窯干坯的質量Gg Gg= Gm·=358.68××=379.48k

63、g/h(3) 每小時入窯濕坯的質量GsGs= Gg·=379.48×=388.02kg/h （含水量為2.2%）(4) 每小時蒸發(fā)的自由水量GzGz= Gs-Gg =388.02379.48.=8.54kg/h(5) 每小時從精坯中產(chǎn)生的CO2質量G CaO = Gg × CaO%=379.48×0.87%=3.30kg/hG= Gg × MgO%=388.02×0.49%=1.91kg/hGco= Gco × G × =2.55+1.14=3.69kg/h(6) 每小時從精坯中排除結構水的質量Gi Gi= Gg&

64、#215;IL%- Gco=379.48×5.48%-3.56=17.23kg/h(7) 每小時入窯窯具的質量Gb 窯具主要是支柱和棚板。 單個棚板質量=310×310×10×10-6×2.2=2.11 Kg 單個支柱質量=50×50×100×10-6×2.2=0.55 Kg 棚板總重量=7×30×2.11=443.1 Kg 支柱總重量=6×39×0.55=128.70 Kg 窯具的質量Gb=(443.1+128.70)×4.125=2358.68 kg/

65、h9、熱平衡計算9.1預熱帶及燒成帶熱平衡計算9.1.1熱平衡計算基準及范圍熱平衡計算以1h作為時間基準，而以0作為基準溫度。計算燃燒消耗量時，熱平衡的計算范圍為預熱帶和燒成帶，不包括冷卻帶。 9.1.2 熱平衡框圖圖9-1-1 預熱帶和燒成帶的熱平衡示意圖 其中 ：Q1制品帶入的顯熱； Q2硼板、支柱等窯具帶入顯熱； Q3產(chǎn)品帶出顯熱； Q4硼板、支柱等窯具帶出顯熱； Q5窯墻、窯頂散失之熱； Q6窯車蓄熱和散失熱量； Q7物化反應耗熱； Q8其他熱損失； 燃料帶入化學熱及顯熱； Qg煙氣帶走顯熱； 助燃空氣帶入顯熱； 預熱帶漏入空氣帶入顯熱； 氣幕、攪拌風帶入顯熱；9.1.3熱收入項目 坯

66、體帶入顯熱Q1 由上面物料平衡計算可知入窯濕基制品質量Gs=388.02kg/h ，Q1= （kJ/h） 其中：Gs入窯濕基制品質量（Kg/h） 入窯制品的溫度（）；=20 入窯制品的平均比熱（KJ/（Kg·）；=0.86KJ/（Kg·）； Q1=388.02×0.86×20=6673.94（kJ/h） 棚板及支柱帶入的顯熱Q2 其中：入窯硼板、支柱等窯具質量（Kg/h）；Gb=2358.68 kg/h； 入窯硼板、支柱等窯具的溫度（）；T2=20 入窯硼板、支柱等窯具的平均比熱（KJ/（Kg·）； 50%碳化硅硼板、支柱的平均比熱容按下式計算

67、 =0.963+0.146t=0.963+0.000146×20=0.966KJ/（Kg·） Q2=2358.68×0.966×20=45569.70（kJ/h） 燃料帶入化學熱及顯熱 =（+）x （kJ/h） 其中：燃料為天然氣，低位發(fā)熱量為：=359000KJ/m3； 入窯燃料溫度（）；入窯液化氣溫度為=20； 入窯燃料的平均比熱，； =20時液化石油氣比熱為=3.91； x每小時液化石油氣的消耗量為；Nm3/h； =（+）x=（35900+20×3.91)=35978.2 kJ/h 助燃空氣帶入顯熱 全部助燃空氣作為一次空氣，燃料燃燒所需

68、空氣量 =1.2×28.26=33.908 = 、助燃空氣的比熱與溫度； 取助燃空氣溫度為20，此時空氣的比熱為： =1.30 ； =33.908×1.30×20=881.608 （kJ/h） 從預熱帶不嚴密處漏入空氣帶入顯熱= () 其中：離窯煙氣中的空氣過剩系數(shù)取2.5、漏入空氣與噴入風的比熱與溫度，分別取20，1.30 =（2.5-1.2）×28.26×1.30×20=955.188 （kJ/h） 氣幕、攪拌風帶入顯熱氣幕包括封閉氣幕和攪拌氣幕，封閉氣幕只設在窯頭，不計其帶入顯熱。取 攪拌氣幕風源為空氣，其風量一般為理論助燃空氣

69、量的0.5-1.0倍，取為0.75倍。 =0.75×28.26×1.30×20=551.2（kJ/h）9.1.4 熱支出項目 產(chǎn)品帶出顯熱 （kJ/h） 其中：出燒成帶產(chǎn)品質量，在物料平衡計算中已得=358.68kg/h； 出燒成帶產(chǎn)品溫度，為1320 ；此時產(chǎn)品平均比熱 =1.20 kJ/(kg ) 則：=358.68×1310×1.20=479268.216（kJ/h） 硼板、支柱等窯具帶出顯熱Q4 =（kJ/h）其中：棚板、立柱等質量：Gb= 2358.68kg/h 出燒成帶棚板、立柱溫度：t4=1310 此時棚板、立柱的平均比熱： =0

70、.84+0.000264t=0.84+0.000264×1310=1.186 kJ/(kg· ) = 2358.68×1.186×1310=3664586.77（kJ/h） 離窯廢氣帶走顯熱 一般通過取離窯煙氣中空氣過剩系數(shù)=2.5，則其體積流量為： = 14.923+(2.5-1.2) ×28.26=51.661 為保證排煙機的安全使用，離窯煙氣溫度不應該超過300，則取離窯煙氣溫度為200，此時煙氣比熱=1.440 kJ/( Nm3·), QgVgcgtg51.661×1.440×200=14878.368（k

71、J/h） 窯體散熱量Q5 根據(jù)窯體砌筑材料的不同，將預熱帶和燒成帶按不同材料與溫度段將它們分成五段。因此，預熱帶、燒成帶窯體總散熱為各段散熱量之和，即Q5=6789.52+5011.24+34383.80+27750.41+15559.40+13446.40 +43103.56+25874.93+106057.36+66015.33=338539（KJ/h） 窯車蓄熱和散失熱量Q6取經(jīng)驗數(shù)據(jù)，占熱收入的10%。 物化反應耗熱Q71）自由水蒸發(fā)吸熱Qw Qw= Gw×（2490+1.93×tg） 其中：入窯制品中自由水的質量 Gw= 388.02379.48=8.54kg/h

72、 1.93煙氣離窯時溫度下的水蒸氣平均比熱，kJ/kg 煙氣離窯的溫度tg=200。則可得： Qw= 8.54×（2490+1.93×200）=24561.4kJ/h2）結構水脫水吸熱=6700（kJ/h） 其中： 入窯制品所含結構水的質量，kg/h 67001Kg結構水脫水所需熱量，KJ/Kg 物料平衡中已算出=17.23kg/h =6700=17.23×6700=115411kJ/h） 3）其余物化反應吸熱 用Al2O3反應熱近似代替 =Gr×2100×Al2O3 %（KJ/h） 其中：Gr 入窯干制品質量,kg/h；Gr=379.48kg

73、/h； 2100 1kg Al2O3的反應熱，kJ/Kg； =Gr×2100×Al2O3%= 379,48×2100×19.65%=1439949.2（kJ/h）則物化反應總耗熱為： Q7= 24561.4+115411+1439949.2=1579921.6（kJ/h） 其他熱損失Q8根據(jù)具體情況，可對比現(xiàn)有同類型的窯加以確定，一般占總熱收入的5%10%，本設計中取6%。9.1.5 列出熱平衡方程式由熱平衡方程熱收入=熱支出，得出： Q1+Q2+Qf+Qa+=Q3+Q4+Qg+Q5+Q6+Q7+Q8即： 6673.944+45569.70+35978.

74、2 +955.188+881.608 +551.2x= 479268.216+3664586.77+14878.368+338539+0.1Q收15799214.240.06Q收解得x=180m3/h，即單位時間液化氣消耗量為：B=180m3/h?；貛肷鲜阶罱K得熱收入=熱支出=6462000kJ/h由于單位時間產(chǎn)量為=358.68 kg/h，天然氣熱值Qd=35900kJ/ m3,則單位時間內產(chǎn)品熱耗為：B ×=18016.06（kJ/ kg）9.1.6 列出預熱帶和燒成帶熱平衡表表9-1-2 預熱帶和燒成帶熱平衡表熱 收 入熱 支 出項目(kJ/h)（%）項目(kJ/h)（%）坯

75、體帶入顯熱6673.944 0.1產(chǎn)品帶走顯熱479268.217.07燃料化學顯熱6306912 97.6棚板、立柱帶走顯熱3664586.7754.12助燃空氣顯熱39418.200.61窯墻、窯頂帶走顯熱3385395.00氣幕、攪拌風帶入顯熱24555.600.38煙氣帶走顯熱290678.044.29漏入空氣顯熱42649.200.66物化反應耗熱1579921.223.3棚板、立柱帶入顯熱420030.65其他熱損失419546.46.19總計6462000100總計6772539.62100 9.2冷卻帶的熱平衡計算9.2.1 確定熱平衡計算的基準、范圍先確定計算基準：以0作為基準溫度，1h為質量與熱量的時間基準，畫出熱平衡示意圖如下：9.2.2 熱平衡示意圖 圖10-2 冷卻帶的熱平衡示意圖 其中： Q3制品帶入顯熱； Q4硼板、支柱等窯具帶入顯熱； Q9窯車帶入顯熱； Q10急冷風帶入顯熱與冷卻帶末端送入冷卻風帶入顯熱； Q11制品帶出顯熱； Q12硼板、支柱等窯具帶出顯熱； Q13窯車蓄熱、帶出及散失之熱； Q14窯墻、頂總散熱； Q15抽走余熱風帶走熱量； Q16其他熱損失； 9.2.3 熱收入項