年产1000万件10寸汤盘隧道窑设计(编辑修改稿)

年产1000万件10寸汤盘隧道窑设计(编辑修改稿)内容摘要：

为一个模数单元节，全窑 106米，共有 53节。 窑体由窑墙主体、窑顶和钢架组成，窑体材料由外部钢架结构（包括窑体加固系统和外观装饰墙板）和内部耐火隔热材料衬体组成，砌筑部分，均采用轻质耐火隔热材料。 窑墙、窑顶和窑车衬体围成的空间形成窑炉隧道，制品在其中完成烧成过程。 每节钢架长度为 2米 ,含钢架膨胀缝。 全窑共 53个钢架结构，其高度、宽度随窑长方向会有所改变。 钢架主要由轻质方钢管、等边角钢等构成，采用焊接工艺，并在焊接处除去焊渣、焊珠，并打磨光滑。 窑墙直接砌筑在钢板上，钢架承担着窑墙和窑顶及附属设备的全部重量。 6 燃料燃烧计算 空气量计算 查设计手册可知发生炉煤气热值为： Qd=6061kJ/Nm3 用经验公式计算， 得理论空气需要量 L0 = 2 4 0 6 11 0 0  (Nm3/Nm3) 取空气过剩系数 a = 则实际空气需要 La= =(Nm3/Nm3) 烟气量计算 烟气生成量用经验公式计算，理论烟气量： Vg0= dQ (Nm3/Nm3) 实际烟气量： Vg= Vg0+（ a 1） L0=+() =(Nm3/Nm3) 理论燃烧温度的计算 理论燃烧温度 T=（ Qd+LaCaTa+CfTf） /（ VgC） 在室温 Ta=20℃ 时空气比热为 Ca= kJ/(Nm3•℃ )， Tf=20℃时发生炉煤气的比热为Cf=(Nm3•℃ ) 设 t=1800℃，并 查表 得 t=1800℃ 时的烟气比热为 C= kJ/(Nm3•℃ ) 代入公式得 T=(6061+ 20+ 20)/（ ） =℃ 相对误差为 ： （ ） /18005%， 认为合理。 取高温系数 n=， 则实际燃烧温度为 tp=n t= 1800=1440℃。 1440－1320=120℃ ，比烧成温度 高于 80℃以上，这符合烧成要求 ,保证产品达到烧熟的 目的，助燃空气可以不预热便可使用。 7 窑体材料和厚度的确定 整个窑体由金属支架支撑。 窑体材料要用耐火材料和隔热材料。 耐火材料必须具有一定的强度和耐火性能以便保证烧到高温窑体不会出现故障。 隔热材料的积散热要小，材质要轻，隔热性能要好，节约燃料。 而且还要考虑到廉价的材料问题，在达到要求之内尽量选用价廉的材料以减少投资。 窑体材料厚度的确定原则：  为了砌筑方便的外形整齐，窑墙厚度变化不要太多。  材料的厚度应为砖长或砖宽的整数倍；墙高则为砖厚的整数倍，尽量少砍砖。  厚度应保证强度和耐火度。 总之，窑体材料及厚度的确定在遵循以上原则得计出上，还要考虑散 热少，投资少，使用寿命长等因素。 和厚度 窑体所采用的材料及其厚度应该满足各段使用性能要求，受表面最高温度限制以及砖形、外观整齐等方面的因素的影响，综合考虑确定窑体材料和厚度见如下。 窑墙部分： 第 118节窑墙（厚 445mm）： 345mm轻质保温砖 +100mm岩棉毡； 第 1933节窑墙 (厚 560mm)： 230mm聚轻高铝砖 +230mm轻质粘土砖 +100mm硅酸铝纤维毡； 第 3438节窑墙 (厚 560mm)： 230mm聚轻高铝砖 +230mm轻质粘土砖 +100mm硅酸铝纤维毡； 第 3953节窑墙（厚 445mm）： 345mm轻质保温砖 +100mm岩棉毡； 窑顶部分： 堇青莫来石 板 制品具有热膨胀系数小 ， 抗震稳定性好 ， 使用寿命长 ， 且不会突然断裂 ， 使用过程中不氧化不落脏掉渣 ， 不污染烧品 ， 是烧成陶瓷制品最理想的材料。 第 118节窑顶（厚 250mm）： 20mm堇青莫来石板 +230mm硅酸铝纤维毡； 第 1933节窑顶（厚 460mm）： 230mm莫来石绝热砖 +230 mm硅酸铝纤维毡； 第 3438节窑顶（厚 460mm）： 230mm莫来石绝热砖 +230 mm硅酸铝纤维毡； 第 3953节窑顶（厚 250mm）： 20mm堇青莫来石板 +230mm硅酸铝纤维毡； 8 物料平衡计算 Gm=推车速度每车载重 == 每小时入窑干坯的质量 G 干 = Gm  =  = 每小时欲烧成湿制品的质量 G1= G 干 100100 = 3100100 = 每小时蒸发的自由水的质量 GW= G1_ G 干 == kg/h 窑具的质量 窑具主要是支柱和棚板。 单个棚板质量 =750 750 25 106 = Kg 单个支柱质量 =50 50 100 106 = Kg 棚板总重量 =12 24 =8911 Kg 支柱总重量 =11 32 = Kg 窑具的质量 Gb=(8911+) =9 预热带和烧成带的热平衡计算 确定热平衡计算的基准、范围 本次计算选用 1 小时为计算基准，以 0℃作为基准温度。 以预热带和烧成带为计算范围。 热平衡示意图 Q 7Q 6Q 5Q 4Q 3Q sQ 2Q 1Q 8 `aQ aQ f 预热带和烧成带的热平衡示意图 Q1— 坯体带入显热； Q2— 硼板、支柱等窑具带入显热； Q3— 产品带出显热； Q4— 硼板、支柱等窑具带出显热； Q5— 窑墙、顶总散热； Q6— 物化反应耗热； Q7— 窑车蓄热和散失热量； Q8— 其他热损失； Qg— 烟气带走显热； Qf— 燃料带入化学热及显热； Qa— 助燃空气带入显热； Q/a— 预热带漏入空气带入显热； Qs— 气幕带入显热； 热收入项目 坯体带入显热 Q1 Q1=G1C1T1 （ kJ/h） 其中： G1— 入窑制品质量 （ Kg/h）； G1= ； T1— 入窑制品的温度（℃）； T1=20℃ C1— 入窑制品的平均比热（ KJ/（ Kg℃）） ； T1=20℃ 时， C1=（ Kg℃ ）； Q1=G1C1T1=20= （ kJ/h） 硼板、支柱等窑具带入显热 Q2 Q2=GbC2T2 （ kJ/h） 其中： Gb— 入窑硼板、支柱等窑具质量（ Kg/h）； Gb =T2— 入窑硼板、支柱等窑具的温度（℃）； T2=20℃ C2— 入窑硼板、支柱等窑具的平均比热（ KJ/（ Kg℃））；碳化硅硼板、支柱的平均比热容按下式计算： C2=+=+ 20=（ Kg℃ ） Q2=GbC2T2=20= （ kJ/h） 燃料带入化学热及显热 Qf Qf=（ Qd+Tf Cf） x （ kJ/h） 其中： Qd— 所用燃料低位发热量（ KJ/Nm3）；燃料为发生炉煤气，低位发热量为：Qd=6061KJ/Nm3； Tf— 入窑燃气温度（℃）；入窑燃气温度为 Tf=20℃ ； Cf— 入窑燃气的平均比热容（ KJ/（ Kg℃））；查表， Tf=20℃时发生炉煤气平均比热容为 ： Cf= KJ/（ Kg℃ ）； x— 设每小时发生炉煤气的消耗量为 x（ Nm3/h）； Qf=（ Qd+Tf Cf） x=（ 6061+20） x= kJ/h 助燃空气带入显热 Qa Qa=VaCaTa （ kJ/h） 其中： Va— 入窑助燃风流量（ Nm3/h）；前面燃烧部分计算得： Va =La*x= (Nm3/h)； Ta— 入窑助燃风的平均温度（℃）； Ta=20℃ ； Ca— 入窑助燃风的平均比热容（ KJ/（ Kg℃））；查表， Ta =20℃ 助燃风时平均比热容为： Ca = KJ/（ Kg℃ ）； Qa= Va CaTa=20=42x （ kJ/h） 从预热带不严密处漏入空气带入显热 Qa/ Qa/= Va / C a/ Ta/ （ kJ/h） 取预热带烟气中的空气过剩系数 ag=，已求出理论空气量 L0= Nm3/ Nm3 烧成带燃料燃烧时空气过剩系数 af= Va/=x （ agaf） L0=x() = （ Nm3/h） 漏入空气温度为 Ta/=20℃ ， 此时 Ca/= kJ/(Nm3℃) ，则： Qa/= Va/ Ca/ Ta/= x20= （ kJ/h） 气幕带入显热 Qs Qs=VsCsTs （ kJ/h） 气幕包括封闭气幕 、气氛幕和急冷阻挡气幕 ，封闭气幕 只设在窑头 ，不计其带入显热。 取 气氛幕和急冷阻挡气幕 风源为空气，其风量一般为理论助燃空气量的，取为。 所以 ： Vs== = （ Nm3/h） ， 设 Ts=20℃ ，查得 Cs= kJ/(Nm3℃) ， Q。