小型截面式装配隧道窑毕业设计

1、目 录摘要·················································&

2、#183;···1前言·············································

3、3;·······31 毕业设计任务书·········································

4、52 烧成制度的确定········································6 ········

5、······························6 ···················

6、3;··················6 3 窑体主要尺寸计算·····························

7、3;········7··································7·······&#

8、183;························7·························&

9、#183;··············74 窑体及工作系统的确定·································

10、·8 4.1 窑体···············································8 4.

11、2 排烟系统···········································9 4.3气幕的设定····&#

12、183;····································10 4.4 燃烧系统···········

13、83;······························104.5 冷却系统··················

14、;························104.6 车下风系统························

15、················104.7输送系统及附属装置·······························

16、3;·115 窑体材料和厚度的确定·································116 燃料及燃烧计算···········

17、83;···························12 6.1 所需空气量····················

18、83;···················126.2 燃烧产生烟气量····························&#

19、183;·······126.3 燃烧温度········································

20、3; 137 物料平衡计算·········································138 预热带和烧成带的热平衡计算····

21、·······················148.1 确定热平衡计算的基准，范围························

22、;148.2热平衡示意图······································148.3 热收入项目········&

23、#183;·······························158.4 热支出项目················&#

24、183;·······················178.5 列热平衡方程式························&

25、#183;···········208.6 预热带和烧成带热平衡表···························219 冷却带的热平衡计算······&

26、#183;····························22 9.1 确定热平衡计算的基准，范围··················

27、;·······229.2热平衡示意图·······································229.3 热收入项目&

28、#183;·······································229.4 热支出项目········&#

29、183;·······························239.5 列热平衡方程式················&

30、#183;···················259.6 冷却带热平衡表····························

31、········2610 管道计算、阻力计算、烧嘴及风机选型···················27 10.1 排烟系统的设计·················

32、;··················2710.2 阻力计算······························

33、···········2710.3风机选型·····································&#

34、183;····2910.4其他系统管道尺寸的确定及风机选型··················30 10.5 烧嘴的选用·····················

35、83;·················3211 工程材料概算······························

36、3;·········3311.1 窑体材料概算····································3311.2 钢材材料概算&#

37、183;····································3512 后记············&

38、#183;····································3613 参考文献···········

39、3;··································37 摘 要本次设计的是小型装配式隧道窑设计，窑顶采用T型吊顶（排烟段）与轻型耐火砖夹耐热钢板组合吊顶砖的结构，为了降低全窑的热损失减小单位产品热耗，全窑均采用轻质耐火材料以及现在窑炉设计

40、中经常用的毯、毡、岩棉等保温材料。该窑的设计在排烟带以及预烧带布满了搅拌风管，使该高档卫生洁具的断面温度误差在2°C以内。由于采用的燃料天然气是清洁燃料，所以采用高速调温烧嘴来强化窑内传热，同时高速烧嘴可进一步调节使窑内温度均匀提高成品率，从而达到节能的目的。为有效利用烟气热，在窑炉前段采用分散排烟的方式，另外在缓冷段采用抽热空气与间接冷却的方式来冷却制品，对热烟气也可加以利用。 对全窑的控制采用计算机自动控制来实现，既提高了产品的成品率又降低的工作人员的工作强度，降低了生产成本。本设计特点：在提高产品质量的同时降低单位产品热耗，实现陶瓷行业上的“绿色、环保、节能”。关键词：隧道窑、

41、节能、装配式。1 前言随着经济不断发展，人民生活水平的不断提高，卫生洁具人民生产、生活中都占有重要的地位。卫生洁具在生产过程，烧成是非常重要的一道工序，烧成过程严重影响着产品的质量。隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，以窑车为运载工具，具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点，最适合于工艺成熟批量生产的陶瓷卫生洁具。由于现在能源价格不断上涨，为了节约成本，更好的赢取经济利益，就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度，压力制度，提高生产质量及质量，便于更好的节约燃料，降低能量消耗。本窑炉采用轻质耐火保温材料，高速调温烧嘴，对余热进行集中利用，产品能耗较低，实现了自动化控制，连续式生产，

42、大大提高了生产效率。符合大量生产的要求。 毕业设计（论文）任务书院（系） 2010年 11 月 专业热能与动力工程班级学生姓名指导教师题目小型装配式隧道窑设计主要研究内容和设计技术参数：1、生产能力：7.5万件/年2、产 品：大缸600×500 3、烧成周期：10小时 烧成温度：1280 4、合 格 率：95% 5、燃 料：液化石油气6、其他设计技术指标，参数自定基本要求（含成果要求）：1、窑炉结构和工作系统合理，设计计算正确，独立完成，大胆创新2、图纸清晰干净，规范齐全。图纸包括：窑体砌筑结构图、窑体断面图、管路布置安装图、窑车结构图、异形砖图等3、设计说明书详细，含设计计算、材料

43、概算等。说明书格式规范，A4纸打印4、符合计算机绘图，外文应用等毕业设计要求工作进度计划：第 4 周：整理资料，确定设计方案第 5 周：设计计算，结构确定第 6 周：调整设计方案，构思设计草图第 7-13 周：绘图，描图第14-15周：编写设计说明书，打印第 16 周：答辩准备 2烧成制度的确定 2.1 温度制度的确定根据制品的化学组成、形状、尺寸、线收缩率及其他一些性能要求，制订烧成制度如下： 20600 1.5小时 预热带 600900 2小时 预热带 9001280 1.5小时 烧成带 12801280 1小时 烧成带 1280800 0.8小时 急冷带 800400 2小时 缓冷带 4

44、0080 1.2小时 冷却带 2.2 烧成曲线的确定 烧成曲线图3 窑体主要尺寸的确定3.1 棚板和立柱的选用棚板尺寸：680×680×35mm 3.2窑长及各带长的确定 3.2.1 装车方法为使装车方便，并使窑内温度均匀，快速烧成，采用单层装车方法，即在窑车上只放一层制品。在窑车的长度方向上设置2块棚板，宽度方向上设置2块棚板，。棚板间的间隙在长度方向上为30mm，棚板与车边间距为20 mm。在宽度方向上为20mm，棚板与车边间距为10 mm。由此确定窑车车面尺寸为：长：680×2+30+20×2=1430mm 宽：680×2+20+10&#

45、215;2=1400mm3.2.2 窑长的确定装车装载量为4件每车，所以装窑密度为4/1.43=2.8件/ m窑长L= (75000×10)/(330×24×0.95×2.8)=35.6m窑内容车数：n=35.6/1.43=24.9辆 取25辆 全窑不设进车和出车室，所以窑有效长为25×1.43=35.75 取36m 3.2.3 各带长度的确定根据烧成曲线： 预热带长=（预热时间×总长）/总烧成时间= 3.5×36/10=12.6m 烧成带长=（烧成时间×总长）/总烧成时间=2.5×36/10=9m 冷却

46、带长=（冷却时间×总长）/总烧成时间= 4×36/10=14.4m3.3窑车车面尺寸3.3.1 窑车窑内容车数25辆，则推车时间：10×60/25=24 min/车；推车速度：60/24=2.5车/小时。窑车架高200mm，窑车边缘用4层的轻质砖共265mm。在窑车的中部铺4层硅酸铝纤维棉和1层含锆纤维毯。窑车总高为：200+265=465mm在车面与棚板间留火道，其高度为225mm。3.3.2 确定窑截面的尺寸根据窑车和制品的尺寸，内宽B取1520mm， 3.3.3全窑高窑全高（轨面至窑顶）：预热带、冷却带为1375mm，为了加强传热烧成带加高100mm，为14

47、75 mm。 4 窑体及工作系统的确定4.1 窑体以2米为一个模数单元节，全窑36米，共有18节。窑体由窑墙主体、窑顶，钢和窑体的附属结构组成。4.1.1 钢架每一钢架长度为2米，含钢架膨胀缝。全窑共12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。4.1.2 窑墙窑墙采用轻质耐火隔热材料。常用材质如下：堇青莫来石板、莫来石绝热砖、聚轻高铝砖、轻质粘土砖、硅酸铝棉等耐火材料。窑墙砌筑在钢结构上。每隔2米留设20mm左右的热膨胀缝，用含锆散棉填

48、实。4.1.3 窑顶窑顶是由吊顶板或吊顶砖和角钢或细钢筋等组成的平顶结构。角钢直接焊接在窑顶钢架上，细钢筋则是做成钩状挂在窑顶钢架上。吊顶板或吊顶砖与角钢或细钢筋紧固。这样，窑顶的重量也由钢架承担。在窑顶上，铺厚度适宜的保温棉和耐火棉，窑体材料的轻质化，可大大减少窑体散热。4.1.4 检查坑道和事故处理孔由于窑车上棚架稳固，不容易发生倒窑事故。即使发生窑内卡车或者其他事故，也可停窑，能够快速冷却下来，再进行处理，对生产影响不大。因此该隧道窑不设置窑内车下检查坑道。这样既简化了窑炉基础结构，减少了施工量和难度，又降低了成本，窑体保温也得到明显改善。4.1.5 测温孔 在烧成曲线的关键处，如窑头、

49、氧化末段、晶型转化点、成瓷段、急冷结束等处设置测温孔，以便于更好地了解窑内各段的温度情况。4.1.6 曲封、砂封窑墙与窑车之间、窑车与窑车之间做成曲折封闭。曲封面贴一层高温耐火棉。窑车之间要承受推力，所以在窑车接头的槽钢内填充散棉，以防止上下漏气。砂封是利用窑车两侧的厚度约68mm的钢制裙板，窑车在窑内运动时，裙板插入窑两侧的内装有直径为13mm砂子的砂封槽内，隔断窑车上下空间。砂封槽用厚度3mm左右的钢板制作而成，且留有膨胀缝。在预热带和缓冷段头部的窑墙上各设置一对加砂斗。4.1.7 窑炉基础窑炉基础、拖车道基础、回车线基础用毛石、混凝土或钢筋混凝土、三七灰土三层夯实。4.2 排烟系统为了更

50、好的利用烟气热量能，采用分散排烟的方式。在预热带15节窑体位近窑车台面的窑墙上设8对排烟口，可以迫使烟气自上而下流动，克服由于几何压头的作用使气体向上的倾向，在第一节的窑头处采用窑顶直接排烟，汇总到排烟总管由排烟机排出，一部分送干燥房，其余从烟囱排入大气。4.3 气幕的设定1号车位窑头设封闭气幕，封闭气幕的风源为外界空气。4.4 燃烧系统 此窑采用小功率高速调温烧嘴的布置方式。两侧垂直和水平交错排列，这样有利于均匀窑温和调节烧成曲线。下部烧嘴喷火口对准装载制品的下部火道，上部烧嘴喷火口对准装载制品上方的部分。烧嘴砖直接砌筑在窑墙上，采用刚玉莫来石材质。烧嘴的具体布置情况为：56节设置3对共6只

51、，79节设置9对共18只，1011节设置8对共16只，并在每个烧嘴的对侧窑墙上设置一个观火孔。烧嘴总数为：40只。 助燃风全部为外界空气，由助燃风机直接抽车间冷空气，并采用环形供风方式，使各烧嘴前压力基本相同。4.5 冷却系统制品在冷却带有晶体成长、转化的过程，并且冷却出窑，是整个烧成过程最后的一个环节。从热交换的角度来看，冷却带实质上是一个余热回收设备，它利用制品在冷却过程中所放出的热量来加热空气，余热风可供干燥用，从而达到节能目的。4.5.1 急冷段采用直接向窑内吹入冷风的方式，共设置了8对急冷风管，直接向窑内喷入冷风。缓冷采用直接抽热风的形式，在13到16节设置7对抽热风口直接抽窑内热风

52、进行冷却。4.5.3 快冷段分上下两排设置12对快冷风管，气源为外界空气。4.6 车下风系统车下风风源为室内冷空气。由车下风风机抽冷空气直接送至窑下，每隔1m开一个车下风孔。4.7 输送系统及附属装置隧道窑内铺设轨道，轨道安放在钢架上的轨道垫板上，用螺丝联结并焊接。窑车是制品运输的载体。窑车底架由槽钢、钢板等经螺丝联结、焊接而成。在窑头和窑尾各有一手动拖车道，每拖车道上有一辆拖车。窑外有一条手动回车线。拖车轨道和窑内轨道和回车线轨道相连接，并在同一水平面上。空窑车在回车线上装载制品，然后推到拖车上，将拖车推到窑头，再用顶车机将窑车推入窑内，窑车从窑尾出来经拖车道送至回车线，并在回车线卸载制品。

53、窑头装有油压顶车机。根据设定好的推车速度，顶车机将窑车顶入窑内。顶车速度可调。拖车道和回车线轨道直接装在轨道垫板上。在自动回车线上设置有一个窑车下检查坑道，深约1.5米，其长宽尺寸约同窑车大小，用来检修运行不良的窑车。在回车线前部和后部，各设置一道安全检查门，其断面尺寸和窑头断面、曲封尺寸一致。检查门用多块薄钢板制作而成，用螺丝联结，可以调整其高度和宽度。 5 窑体材料和厚度的确定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1至6节窑墙（厚445mm）：345mm轻质高铝砖+100m

54、m岩棉毡； 第7至12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13至18节窑墙（厚445mm）：345mm轻质高铝砖+100mm 岩棉毡； 窑顶部分： 第1至6节窑顶（厚330mm）：230mm轻质高铝砖+100mm硅酸铝纤维毡； 第7至11节窑顶（厚460mm）：230mm莫来石绝热砖+230 mm硅酸铝纤维毡； 第12节窑顶（厚460mm）：230莫来石绝热砖+230 mm硅酸铝纤维毡； 第13至18节窑顶（厚330mm）：230mm轻质高铝砖+100mm硅酸铝纤维毡； 窑体材料的校核：选烧成带为例 材料s1用聚轻高铝砖，厚度为230

55、mm,导热系数1=0.45 s2用轻质粘土砖，厚度230mm,导热系数2=0.342s3用硅酸铝纤维毡，厚度为100mm, 导热系数3=0.24R=0.23/0.45+0.23/0.342+0.1/0.24=1.60（C.m2 /W）Q=(1280-80)/1.60=750(W/m2)验算：T1=1280T2=T1-Q×(s1÷1)= 1280-（750×0.51）=897.5T3=T2-Q×(s2÷2)= 897.5-（750×0.67）=395T4=T3-Q×(s3÷3)=395- （750×0.42

56、）=80经过计算完全符合要求不仅造价少，而且热流小，即通过窑体的散热小。同理可得，经过对预热带、烧成带、急冷带、缓冷带、的材料校核计算，所选用的材料厚度均符合设计要求。 6燃料燃烧计算6.1 所需空气量所用燃料为液化气，低位发热量：Qnet,ar=92100KJ/m3。查工具书，得理论空气燃烧计算式，Va0=0.264×+0.02 (m3/ m3)则理论空气需要量为：Va0=0.264×92100/1000+0.02=24.334 (m3/ m3)取空气过剩系数为1.15，则实际需要空气量为：Va=qv,a=Va0=1.15×24.334=27.98 (m3/ m

57、3)6.2 烟气量计算查工具书，得理论空气燃烧计算式：V0=0.38+0.018 Qnet,ar/1000+Va0 (m3/ m3)则理论烟气量为：V o = 0.38+0.018 Qnet,ar /1000+1.15Va0=30.02(Nm3/Nm3)实际烟气量为：V= V0+（-1）Va0=28.8+（1.15-1）×24.334=33.67(m3/ m3)6.3 燃烧温度计算t=（QDw+VaCata+CfTf）/（VC）查表在t=1730时的烟气比热为C=1.64 kJ/(Nm3)，在室温20时空气比热为Ca=1.30 kJ/(Nm3)，液化石油气的比热为Cf=1.56 kJ

58、/(Nm3) ，代入公式得： t=(92100+27.98×1.30×20+1.56×20)/（33.67×1.64）=1682相对误差为：（17301682）/1682=2.85%<5%，认为合理。取高温系数n=0.8，则实际燃烧温度为tp=tth=0.8×1682=1345.6。1345.61280=65.6，比烧成温度高出65.6，认为合理。7 物料平衡计算7.1 每小时烧成干制品的质量=推车速度×每车载重=2.5×150=375 kg/h7.2 每小时入窑干坯的质量G1= Gm·=375×=

59、394kg/h7.3 每小时欲烧成湿制品的质量G2= G1·=394×=398kg/h7.4 每小时蒸发的自由水的质量GW= G2G1=398394=4kg/h7.5 每小时从精坯中产生的CO2的质量7.5.1 每小时从精坯中引入的CaO和MgO质量 计算G CaO= G1·CaO%=394×0.35%=1.379kg/hG= G1·MgO%=394×0.45%=1.773kg/h7.5.2 产生的CO2质量Gco= Gco·G·=3.214kg/h7.6 每小时从精坯中排除结构水的质量Gip Gip=G1

60、5;IL%Gco=394×4.82%3.214=15.78kg/h7.7 窑具的质量Gb窑车上有4块棚板，共重约60 kgGb=60×2.5=150kg/h8 预热带和烧成带的热平衡计算8.1 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。8.2 热平衡示意图图8-1 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；

61、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、搅拌风带入显热；8.3 热收入项目 坯体带入显热Q1Q1=G1C1T1 （kJ/h）其中：G1入窑制品质量（Kg/h）；G1=394 Kg/h；T1入窑制品的温度（）；T1=20C1入窑制品的平均比热（KJ/（Kg·）；T1=20时，C1=0.92KJ/（Kg·）；Q1=G1C1T1=394×0.92×20=7249.6 （kJ/h） 硼板、支柱等窑具带入显热Q2Q2=GbC2T2（kJ/h）其中：Gb入窑硼板、支柱等窑具质量（Kg/h）；Gb=150Kg/h；T2入窑硼板、支柱等窑具的温

62、度（）；T2=20C2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=0.963+0.000147t=0.963+0.000147×20=0.966KJ/（Kg·）Q2=GbC2T2=150×0.966×20=2898（kJ/h） 燃料带入化学热及显热QfQf=（Qnet,ar+Tf Cf）x（kJ/h）其中：Qnet,ar所用燃料低位发热量（KJ/m3）；燃料为液化石油气，低位发热量为：Qnet,ar=92100kJ/m3；Tf入窑燃料温度（）；入窑燃气温度为Tf=20；Cf入窑燃料的平均比热容

63、（KJ/（Kg·）；查表，Tf=20时液化石油气平均比热容为：Cf=1.56KJ/（Kg·）；x设每小时液化石油气的消耗量为 x（m3/h）；Qf=（Qnet,ar+Tf Cf）x=（92100+20×1.56）x=92131.2x kJ/h 助燃空气带入显热QaQa=qvCaTa（kJ/h）其中：qv,入窑助燃风流量（m3/h）；前面燃烧部分计算得：qv =Va×x=27.98x (m3/h)；Ta入窑助燃风的平均温度（）；助燃风用冷却带抽出热风，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

64、：Ca =1.30 KJ/（Kg·）；Qa=qvCaTa=27.98x×1.30×20=727.48x （kJ/h） 从预热带不严密处漏入空气带入显热Q/aQa/= qv/× Ca/× ta/取预热带烟气中的空气过剩系数ag=2.5，已求出理论空气量 Va0=24.334 Nm3/ Nm3烧成带燃料燃烧时空气过剩系数af=1.15。qv/=x×（ag-af）×Va0=x(2.5-1.15)×24.334=32.85x （Nm3/h）漏入空气温度为ta/=20，此时 Ca/=1.30 kJ/(Nm3·)，则

65、：Qa/= qv/× Ca/× ta/=32.85 x×1.30×20=854x （kJ/h）8.4 热支出项目 制品带出显热Q3Q3=GmC3T3 （kJ/h）出烧成带产品质量：Gm=375kg/h出烧成带产品温度 ：t3=1280 查手册11，此时产品平均比热 ：C3=1.20 kJ/(kg )则：Q3=Gm×C3×t3=375×1280×1.20=576000 （kJ/h） 硼板、支柱等窑具带出显热Q4Q4=GbC4T4（kJ/h）棚板质量：Gb=150kg/h出烧成带棚板温度：T4=1280 此时棚板的平均

66、比热：C4=0.84+0.000264t=0.84+0.000264×1280=1.17 kJ/(kg· )Q4= Gb×C4×T4=150×1.17 ×1280=224640（kJ/h） 烟气带走显热QgQg=qgCgTg（kJ/h）烟气中包括燃烧生成的烟气，预热带不严密处漏入空气外。离窑烟气体积：qg=V0+（ag-1）×Va0x 烟气温度为250此时烟气比热Cg=1.44 kJ/( Nm3·)Qgqg×Cg×tg30.02+(2.5-1) ×24.334x×1.44&#

67、215;25023947.56x （kJ/h） 窑墙、窑顶散失热量Q5根据各段材料不同，并考虑温度范围不能太大，将预热带和烧成带分成三段计算 20600段该段窑长度为5.4米，窑宽为1.52米。窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（20+600）/2=310 窑墙部分散热计算此部分用材料如下：轻质高铝砖，厚度=345 mm，导热系数0.375 w/（m·）；岩棉毡，厚度=100 mm，导热系数0.037 w/（m·）；热流q1=74.6W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按910mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/1=2×74.6×0.91&

68、#215;5.4×3.6=2639.4（kJ/h） 窑顶部分散热计算此部分用材料如下：堇青莫来石板，厚度=20 mm，导热系数0.2 w/（m·）；硅酸铝纤维毡，厚度=230 mm，导热系数0.24 w/（m·）；热流q2=254.7W/m窑顶散热量：Q/2=254.7×1.52×5.4×3.6=7526.08（kJ/h）所以，20600段的窑体散热总量为：Q/3= Q/1 Q/2=2639.4+7526.08=10165.48（kJ/h）2 600900段该段长度为7.2米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（600+90

69、0）/2=750.2.1 窑墙部分散热计算 此部分用材料如下：轻质高铝砖，厚度=345 mm，导热系数0.375 w/（m·）；岩棉毡，厚度=100 mm，导热系数0.037 w/（m·）；热流q1=196.1W/m则两侧窑墙散热量：Q/4=2×196.1×0.91×7.2×3.6=9250.9（kJ/h）.2.2 窑顶部分散热计算此部分用材料如下：堇青莫来石板，厚度=20 mm，导热系数0.2 w/（m·）；硅酸铝棉，厚度=230 mm，导热系数0.24 w/（m·）；热流q2=669.8W/m窑顶散热量：Q/5

70、=669.8×1.52×7.2×3.6=26389.05（kJ/h）所以，600900段的窑体散热总量为：Q/6= Q/4+ Q/5=9250.9+26389.05=35639.95（kJ/h）3 9001280段该段长度为5.4米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（900+1280）/2=1090.3.1 窑墙部分散热计算此部分用材料如下：聚轻高铝砖，厚度=230 mm，导热系数0.45 w/（m·）轻质粘土砖，厚度=230 mm，导热系数0.342 w/（m·）硅酸铝纤维毡，厚度=100 mm，导热系数0.24 w/（m

71、3;）；热流q1=656.25 W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按1010mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/7=2×656.25×1.01×5.4×3.6=25770.15（kJ/h）.3.2 窑顶部分散热计算此部分用材料如下：莫来石绝热砖，厚度=230mm，导热系数0.3 w/（m·）；硅酸铝棉，厚度=230 mm，导热系数0.24 w/（m·）；热流q2=609.05W/m窑顶散热量：Q/7=609.05×5.4×1.52×3.6=17996.7（kJ/h）所以，9001280段的窑体散热总

72、量为：Q/9= Q/7+ Q/8=25770.15+17996.7=43766.85（kJ/h）4 12801280段该段长3.6米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度12804.1 窑墙部分散热计算此部分用材料如下：聚轻高铝砖，厚度=230 mm，导热系数0.45 w/（m·）轻质粘土砖，厚度=230 mm，导热系数0.342 w/（m·）硅酸铝纤维毡，厚度=100 mm，导热系数0.24 w/（m·）；热流q1=775 W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按1010mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/10=2×775×1.01&

73、#215;3.6×3.6=20288.88（kJ/h）4.2 窑顶部分散热计算此部分用材料如下：莫来石绝热砖，厚度=230mm，导热系数0.3 w/（m·）；硅酸铝棉，厚度=230 mm，导热系数0.24 w/（m·）；热流q2=721W/m窑顶散热量：Q/11=721×3.6×1.52×3.6=14203.12（kJ/h）所以，12801280段的窑体散热总量为：Q/12= Q/10+ Q/11=20288.88+14203.12=34492（kJ/h）综上所述，预热带和烧成带窑体散失热量总和为：Q5=10165.48+35639.

74、95+43766.85+34492=124064.28（kJ/h） 窑车蓄热和散失热量Q6取经验数据，占热收入的20%。 物化反应耗热Q7 自由水蒸发吸热QwQw= Gw×（2490+1.93×tg）自由水的质量 Gw=4kg/h 烟气离窑的温度tg=250。则可得：Qw=4×（2490+1.93×250）=11890（kJ/h）2 其余物化反应吸热QdQd= G1×2100×w(Al2O3) （kJ/h） 其中，G1入窑干制品质量（Kg/h）；G1=394Kg/h；21001KgAl2O3的反应热（KJ/Kg）；w(Al2O3)陶瓷

75、洁具结合剂中Al2O3含量占总质量的质量分数；w(Al2O3)=18.15%； Qd= G1×2100×w(Al2O3)=394×2100×18.15%=150173.1（kJ/h）则物化反应总耗热为：Q7=11890+150173.1=162063.1（kJ/h） 其他热损失Q8一般取经验数据，此项热支出占热收入的5%10%，本次计算取5%。8.5 列热平衡方程式由热平衡方程：热收入=热支出，有Q1+Q2+Qf+Qa+ Q/a +Qs=Q3+Q4+Qg+Q5+Q6+Q7+Q87249.6289892131.2x727.48x854x=576000224

76、64023947.56x124064.2820% Q收162063.1+5%Q收 46337x=1079156.68解得x= 23.3Nm3/h8.6 预热带和烧成带热平衡表表8-1 预热带和烧成带热平衡表热 收 入热 支 出项目(kJ/h)（%）项目(kJ/h)（%）坯体带入显热7249.60.33产品带走显热57600026.3燃料化学显热2146656.9697.86烟气带走显热558218.1525.45助燃空气显热16950.30.77窑墙、窑顶散热124064.285.65漏入空气显热19898.20.91物化反应耗热162063.17.4棚板、立柱带入显热28980.13棚板、立

77、柱带出显热22464010.2窑车积、散热438730.620其它热损失109682.75总计2193653.06100总计2193398.7100分析： Q=2193653.062193398.7=254.2两者之间存在差值，是因为预热带窑内负压在该次计算中忽略了窑底漏入窑内风带来的热量，实际上虽然窑车上下压力控制手段非常完善，但仍有误差，由于误差很小所以整个预热带、烧成带热量可认为是收支平衡的。9 冷却带的热平衡计算9.1 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。以冷却带为计算范围。9.2 热平衡示意图图9-1 冷却带的热平衡示意图Q3制品带入显热； Q4

78、硼板、支柱等窑具带入显热；Q9窑车带入显热； Q10急冷风带入显热与冷却带末端送入冷却风带入显热；Q11制品带出显热； Q12硼板、支柱等窑具带出显热；Q13窑车蓄热、带出及散失之热； Q14窑墙、顶总散热；Q15抽走余热风带走热量；Q16其他热损失；9.3 热收入项目 制品带入显热Q3制品带入冷却带的显热等于预热带和烧成带制品带出显热Q3=576000（kJ/h） 硼板、支柱等窑具带入显热Q4此项热量即为预热带和烧成带硼板、支柱等窑具带出热Q4=224640（kJ/h） 窑车带入显热Q9 预热带和烧成带窑车散失之热约占窑车积热的5%，即95%之积热进入了冷却带。Q9=0.95×Q6

79、=438730.6×0.95=416794（kJ/h） 急冷风与窑尾风带入显热Q10设窑尾风风量为Vx,一般急冷风量为窑尾风量的（1/4-1/2），本设计取急冷风是窑尾风的1/2，则急冷风与窑尾风的总风量为：Va =1.5Vx。 空气的温度ta=20,此时空气的平均比热ca=1.3 kJ/(Nm3·）. 则：Q10=Va×ca×ta= Va×1.3×20=26 Va（kJ/h）9.4 热支出项目 制品带出显热Q11出窑产品质量Gm=375出窑产品温度 t11=80， 产品比热 Cm=0.896kJ/(kg·)Q11=Gm&#

80、215;C11×t11=375×80×0.896=26880 （kJ/h） 硼板、支柱等窑具带出显热Q12出窑棚板质量Gb=150kg/h 出窑棚板温度t12=80， 棚板比热C12=0.861 kJ/（kg·）Q12= Gb × C12× t12=150×0.861×80=10332（kJ/h） 窑车蓄热、带出及散失之热Q13此项热量占窑车带入显热的55%， Q13=0.55×Q9=0.55×416794=229236.7（kJ/h） 窑墙、顶总散热Q14根据各处的材料，并考虑温度范围不能太大

81、，将窑墙分两段计算其向外散热 1280800段该段长度为2.88米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（1280+800）/2=10409.4.4.1.1 窑墙部分散热计算 此部分用材料如下：聚轻高铝砖，厚度=230 mm，导热系数0.45 w/（m·）轻质粘土砖，厚度=230 mm，导热系数0.342 w/（m·）硅酸铝纤维毡，厚度=100 mm，导热系数0.24 w/（m·）；热流q1=625 W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按910mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/1=2×625×0.91×2.88×

82、;3.6=11793.6（kJ/h） 窑顶部分散热计算此部分用材料如下：莫来石绝热砖，厚度=230 mm，导热系数0.23 w/（m·）；硅酸铝棉，厚度=230 mm，导热系数0.24 w/（m·）；热流q2=578.03W/m窑顶散热量：Q/2=578.03×1.52×2.88×3.6=9109.4（kJ/h）所以，1280800段的窑体散热总量为：Q/3= Q/1+ Q/2=11793.6+9109.4=20903kJ/h 800400段该段长度为7.2米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（800+400）/2=6009.4.4

83、.2.1 窑墙部分散热计算 此部分用材料如下：轻质高铝砖，厚度=345 mm，导热系数0.375 w/（m·）；岩棉毡，厚度=100 mm，导热系数0.037 w/（m·）；热流q1=154.7W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按910mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/4=2×154.7×0.91×7.2×3.6=7298（kJ/h） 窑顶部分散热计算此部分用材料如下：堇青莫来石板，厚度=20mm，导热系数0.2 w/（m·）；硅酸铝棉，厚度=230mm，导热系数0.24 w/（m·）；热流q2=528.3W/m窑顶散热量：Q/5=528.3×7.2×1.52×3.6=20814.2（kJ/h）所以，800400段的窑体散热总量为：Q/6= Q/4+ Q/5=7298+20814.2=28112.2（kJ/h）3 40040段该段长度为4.32