热工基础与设备课件

1、热工基础与设备热工基础与设备n强调强调“三传一反的能量交换三传一反的能量交换”：动量、质量、热量动量、质量、热量传递传递、燃烧与烧成反应燃烧与烧成反应。 n强调平衡概念：强调平衡概念：能量平衡、动量平衡、物料平衡能量平衡、动量平衡、物料平衡。 n强调强调基本概念基本概念、基本定律基本定律、基本方法基本方法、基本理论知基本理论知识识。n强调理论与实践：强调理论与实践：用基本的理论知识去理解硅酸盐用基本的理论知识去理解硅酸盐行业常见的热工设备（窑炉、烟囱等）的工作原理行业常见的热工设备（窑炉、烟囱等）的工作原理。n强调分析问题、解决问题的能力。强调分析问题、解决问题的能力。 绪 论p 引引 言言工

2、艺过程工艺过程 预热带预热带烧成带烧成带冷却带冷却带 操作制度操作制度 陶瓷：温度陶瓷：温度 气氛气氛 压力压力（烧成制度）（烧成制度） 玻璃：温度玻璃：温度 气氛气氛 压力压力 液面液面 泡界线泡界线（作业制度）（作业制度） 水泥：温度水泥：温度 气氛气氛 （煅烧制度）（煅烧制度）烟气与空气烟气与空气 两个相对独立的子系统两个相对独立的子系统平焰与倒焰平焰与倒焰 火焰流动方向与窑内上下温差的关系火焰流动方向与窑内上下温差的关系间歇与连续式窑炉的差别间歇与连续式窑炉的差别： 产量产量 热效率热效率 劳动强度劳动强度 自动控制自动控制 温差温差 烧成制度调整烧成制度调整 投资额投资额p 窑炉分类

3、窑炉分类 倒焰窑陶瓷窑炉陶瓷窑炉辊道窑陶瓷窑炉陶瓷窑炉隧道窑隧道窑抽屉窑抽屉窑陶瓷窑炉陶瓷窑炉网带窑网带窑升降窑升降窑陶瓷窑炉陶瓷窑炉钟罩窑钟罩窑隔焰窑隔焰窑陶瓷窑炉陶瓷窑炉推板窑陶瓷窑炉陶瓷窑炉推板窑推板窑陶瓷窑炉陶瓷窑炉梭式窑梭式窑 玻璃窑炉玻璃窑炉浮法玻璃窑浮法玻璃窑1100600玻璃窑炉玻璃窑炉坩埚窑坩埚窑逆流式窑电熔窑北雄北雄都江堰都江堰金金 华华九九 州州华华 鹏鹏水泥窑炉水泥窑炉排烟机排烟机配合料配合料自然吸风自然吸风二次风二次风水泥窑炉水泥窑炉烟气烟气1400悬浮预热器窑悬浮预热器窑水泥窑炉水泥窑炉加料管加料管熟料库熟料库电收尘器电收尘器烟囱烟囱预分解窑预分解窑水泥窑炉水泥窑炉

4、燃烧设备燃烧设备窑外分解炉系统窑外分解炉系统机械化立窑机械化立窑让我们追寻那已逝去久远的年代，想象着步入古人类的生活圈子，去探求窑炉的起源和发展吧窑炉发展简窑炉发展简史史陶器陶器-彩陶（红、灰）彩陶（红、灰）-黑陶、釉陶黑陶、釉陶-原始瓷原始瓷 -瓷器瓷器-800 850-1000 1000 -1300 1300 1-1.5 万年前万年前 陶器陶器 无窑堆烧无窑堆烧 窑址不固定的薄壳窑窑址不固定的薄壳窑0.7-0.8万年前万年前 新石器时期新石器时期 彩陶彩陶 穴窑穴窑 ( ( 竖穴、横穴）竖穴、横穴）新石器时期晚期新石器时期晚期 灰、黑陶灰、黑陶 釉陶釉陶 改进的穴窑改进的穴窑现现 代代 传

5、统陶瓷传统陶瓷 传统窑炉传统窑炉0.2-0.3 万年前万年前 西周、战国时期西周、战国时期 原始瓷原始瓷 穴窑穴窑 馒头窑、龙窑馒头窑、龙窑 -0.2 万年前万年前 秦、汉、魏、晋秦、汉、魏、晋 龙窑 -1000 年前年前 宋朝宋朝 瓷瓷 馒头窑（还原气氛）馒头窑（还原气氛） 蛋形窑蛋形窑 - 600 年前年前 明朝明朝 阶级窑阶级窑-德化窑德化窑 串窑串窑- 400 年前年前 明末清初明末清初 高级瓷高级瓷 蛋形窑蛋形窑-景德镇窑景德镇窑先进陶瓷先进陶瓷 先进窑炉先进窑炉（快烧、高温、功能、控制）（快烧、高温、功能、控制） 发展简史发展简史 发展简史发展简史蛋蛋 形形 窑窑 发展简史发展简史

6、 发展简史发展简史平焰升焰倒焰 发展简史发展简史 发展简史发展简史水泥水泥筑炉材料与窑炉砌筑筑炉材料与窑炉砌筑n窑炉砌筑材料也叫做窑炉砌筑材料也叫做“筑炉材料筑炉材料”，显然筑炉材料应当包括，显然筑炉材料应当包括“耐耐火材料火材料” ( Refractory ( Refractory ）和）和“保温材料保温材料”（也叫作（也叫作“隔热材隔热材料料”, Insulate Material , Insulate Material ）n筑炉材料还应包括筑炉材料还应包括普通建筑材料普通建筑材料，像建筑红砖、金属钢材等等，像建筑红砖、金属钢材等等，即从里向外，即从里向外，耐火材料耐火材料耐高温、耐高温、

7、保温材料保温材料隔热、隔热、建筑红砖建筑红砖耐压、耐压、抗拉与抗折。这就是构成高温空间窑墙的传统基本构造抗拉与抗折。这就是构成高温空间窑墙的传统基本构造n从热工设备的角度来看，我们的着重点应当放在如何正确、合理从热工设备的角度来看，我们的着重点应当放在如何正确、合理地为热工设备（窑炉）选择耐火材料、保温材料等筑炉材料，从地为热工设备（窑炉）选择耐火材料、保温材料等筑炉材料，从而保证窑炉既经久耐用，且造价和成本又合理、低廉。而保证窑炉既经久耐用，且造价和成本又合理、低廉。 筑炉材料与窑炉砌筑筑炉材料与窑炉砌筑n窑炉是一个特殊的建筑结构，它的砌筑除了要符合一般的建筑规范之窑炉是一个特殊的建筑结构，

8、它的砌筑除了要符合一般的建筑规范之外，还要符合一些特殊的规章制度。例如：外，还要符合一些特殊的规章制度。例如：n砌筑窑炉时就要留出足够的砌筑窑炉时就要留出足够的“膨胀缝膨胀缝” ( Expansion Joint ( Expansion Joint ）以适）以适应窑炉升温时的膨胀作用应窑炉升温时的膨胀作用n窑的窑的“拱拱”顶（玻璃窑叫做顶（玻璃窑叫做“暄暄”）在砌筑时还应设立）在砌筑时还应设立“底脚砖底脚砖” ( Skewback ( Skewback ，玻璃窑叫做，玻璃窑叫做“暄碴暄碴(ch(ch) )”，现在多用，现在多用“钢暄碴钢暄碴” ) ) ，其作用是将窑炉升温时拱顶的膨胀推力传给其

9、作用是将窑炉升温时拱顶的膨胀推力传给“金属钢架金属钢架”或或“金属壳金属壳体体”，由金属钢架或金属壳体来承受这个推力，并夹紧以防拱顶的膨，由金属钢架或金属壳体来承受这个推力，并夹紧以防拱顶的膨胀塌落胀塌落n窑炉砌筑采用湿法砌筑时，所选用的窑炉砌筑采用湿法砌筑时，所选用的“耐火泥耐火泥”与所用与所用“耐火砖耐火砖”还还应具有相同或尽可能相近的耐火度。应具有相同或尽可能相近的耐火度。n新砌筑的窑炉，必须新砌筑的窑炉，必须 “烘窑烘窑”或或“烤窑烤窑” ( Drying of Kiln ) ( Drying of Kiln ) 不不同的窑炉有着不同的同的窑炉有着不同的“烘窑曲线烘窑曲线”（也被称为（也被称为“烘烤曲线烘烤曲线”）国 际 制 工 程 制 关 系基本量 m Kg S Kmol K A cd m Kg(f) S Kcal辅助量 rad sr导出量N J PaKg(f)/c (at) 长度 Lmm时间 SS温度 T、 tKT = t + 273国际单位制和工程单位制国际单位制和工程单位制1atm = 760 mmHg =