本科毕设论文--日产量6100平方米发生炉煤气富氧燃烧辊道窑设计说明书

景德镇陶瓷学院2007届热能与动力工程毕业设计说明书材料性能名称规格材质热导率备注0.8漂珠粘土砖230*114*65NG-0.80.27普通硅酸铝纤维毯230*114*650.14标准型RT硅酸铝纤维毡600*400*500.13岩棉板1100*600*500.035+0.0018t温度范围50～300快冷二区（50-52节）层号顶部/R侧墙/S底部/B材料厚度材料厚度材料厚度1配轴流风机

6物料平衡计算6.1每小时烧成制品质量Gm=6100*17.87/24=4542kg/h6.2每小时烧成干坯的质量G1=Gm/[(1-酌减量)*成品率]=4542/[（1-5%）*97%]=4929kg/h6.3每小时欲烧成湿坯的质量G2=G1/（1-w）=4929/（1-1%）=4978kg/h6.4每小时蒸发自由水的质量GH2O=G2-G1=4978-4929=49kg/h6.5每小时从精坯中产生的CO2质量每小时从坯体中引入CaO，MgO质量分别为：GCao=G1*CaO%=4929*2.26%=111.4kg/hGMgO=G1*MgO%=4929*2.74%=135kg/h则产生的CO2质量为：GCO2=GCao*MCO2/MCao+GMgO*MCO2/MMgO=111.4*44/56+135*44/40=236kg/h6.6每小时从精坯中分解出来的结构水质量G水=G1*5%-GCO2=4929*5%-236=10kg/h

7热平衡计算热平衡计算包括预热带，烧成带和冷却带热平衡计算，预热带热平衡计算的目的在于求出燃烧消耗量，冷却带热平衡计算，目的在于计算出冷空气鼓入量和热风机抽出量。另外，通过热平衡计算可以看出窑炉的工作系统结构等方面是否合理，哪个耗热量大，能否采取改进措施。7.1预热带、烧成带热平衡计算7.1.1计算基准时间：1小时；温度工：0℃；计算范围：预热带、烧成带。7.1.2热平衡框图以及相关说明QfQaQa’QgQ1Q2Q3Q4 图8.1预热带，烧成带的热平衡框图Q1:坯体带入的显热Qa’:漏入空气的显热Q2:产品带走的显热Qa:助燃空气带入的显热Q3:窑体散热Qg:烟气带走的显热Q4:物理化学反应热Qf:燃料化学热与显热Q5:其他热损耗7.1.3热收入项目坯体带入显热Q取烧成灼减为5%入窑干制品质量G1=4929(kg/h)入窑制品含自由水1%湿基制品质量G2=4978(kg/h)制品入窑温度t1=20℃入窑制品比热容c1=0.84+26×10-5×20=0.845kJ/(kg·℃)∴Q1=G2c1t1=4978×0.845×20=84128.2（kJ/h)燃料带入化学热及显热QfQnet=6000(KJ/kg)入窑发生炉煤气温度tf=20℃，20℃时cf=1.32KJ/（m3.℃）设每小时耗燃料量Xm3/h则Qf=X（Qnet＋cftf）=X*（6000＋1.32×20）=6026.4*X(kJ/h)助燃空气带入显热Qa助燃空气温度ta=20℃，20℃时空气比热容ca=1.30kJ/(m3·℃)助燃空气实际总量Va，总=Va·X=1.4X(m3/h)∴Qa=Va，总cata=1.4X×1.30×20=36.4*X(kJ/h)预热带漏入空气带入显热Qa’(KJ/h)取预热带空气过剩系数ag=2.0，漏入空气湿度ta=20℃，ca’=1.30KJ/（m3.℃）漏入空气总量V´a=X*(αg-α)·Va0=X(2.0-1.15)×1.218=1.0X(m3/h)∴Qa’=V´acata=1.0*X×1.30×20=26.9*X(kJ/h)7.1.4热支出项目7.1.4烧成产品质量G3=G1*95%=4929*95%=4682.5(kg/h)制品出烧成带温度t2=1180℃制品平均比热容c2=0.84+26×10-5×1180=1.15kJ/(kg·℃)∴Q2=G3c2t2=4682.5×1.15×1180=6354220（kJ/h)7.1.4根据材料应用不同，将计算窑段分成四部分。1)第1～6节：20～200℃，窑内壁平均温度110℃，窑外壁表面平均温度40℃a.窑顶散热:单位热流q=(110-40)/(0.05/0.242)=338(w/㎡)窑顶散热面积A顶=[(2.3+2.4)/2]×2.1×6=29.6㎡∴Q顶=q×A×3.6=338×29.6×3.6=36029(kJ/h)b.窑墙散热:单位热流q=(110-40)/(0.05/0.242)=338(w/㎡)一侧墙散热面积A墙=[(0.6+0.715)/2]×2.1×6=8.3㎡∴二侧墙散热量Q墙=2×338×8.3×3.6=20161(kJ/h)c.窑底散热:单位热流q=((110-40)/(0.065/0.27)=291(w/㎡)窑底散热面积A底=[(2.3+2.4)/2]×2.1×6=29.6㎡∴Q底=q×A×3.6=291×29.6×3.6=30984(kJ/h)则预热带1～6节窑体散热为：Q1-6=Q顶+Q墙+Q底=36029+20161+30984=87174(kJ/h)第7-15节，200℃～600℃，窑内壁平均温度400℃，窑外壁平均温度40℃a.窑顶散热:单位热流q=(400-40)/(0.220/0.35+0.025/0.13)=438.55(w/㎡)窑顶散热面积A顶=[(2.3+2.63)/2]×2.1×9=46.6㎡∴Q顶=q×A×3.6=438.55×46.6×3.6=73553(kJ/h)b.窑墙散热:单位热流q=(400-40)/(0.115/0.27+0.05/0.449)=670(w/㎡)一侧墙散热面积A墙=[(0.6+0.975)/2]×2.1×9=14.88㎡二侧墙散热量Q墙=q×A×2×3.6=670×14.88×2×3.6=71781(kJ/h)c.窑底散热:单位热流q=(400-40)/(0.065/0.27+0.065/0.27)=748(w/㎡)窑底散热面积A底=(2.3+2.63)/2×2.1×9=46.6㎡∴Q底=q×A×3.6=748×46.6×3.6=125558(kJ/h)则预热带7～15节窑体散热为：Q7-15=Q顶+Q墙+Q底=73553+71781+125558=270892(kJ/h)3)第16～24节：600～1050℃，窑内壁平均温度825℃，窑外壁平均温度80℃a.窑顶散热:单位热流q=(825-80)/(0.25/0.35+0.05/0.13)=677.9(w/㎡)窑顶散热面积A顶=[(2.3+2.96)/2]×2.1×9=49.7㎡∴Q顶=q×A×3.6=677.9×49.7×3.6=121307(kJ/h)b.窑墙散热:单位热流q=(825-80)/(0.115/0.2+0.115/0.27+2*0.05/0.14)=434.35(w/㎡)一侧墙散热面积A墙=[(0.8+1.425)/2]×2.1×9=21㎡∴二侧墙散热量Q墙=2×434.35×21×3.6=65756(kJ/h)c.窑底散热:单位热流q=(825-80)/(0.065/0.35+2*0.065/0.27+2*0.065/0.35)=717.7(w/㎡)窑底散热面积A底=[(2.3+2.96)/2]×2.1×9=49.7㎡∴Q底=q×A×3.6=717.7×49.7×3.6=128415(kJ/h)则预热带16～24节窑体散热为：Q16-24=Q顶+Q墙+Q底=121307+65756+128415=315478(kJ/h)4)第25～33节：1050～1180℃，窑内壁平均温度1115℃，窑外平均温度80℃a.窑顶散热:单位热流q=(1115-80)/(0.25/0.35+0.05/0.13+0.025/0.13)=802.3(w/㎡)窑顶散热面积A顶=[(2.3+2.96)/2]×2.1×9=49.7㎡∴Q顶=q×A×3.6=802.3×49.7×3.6=143552(kJ/h)b.窑墙散热:单位热流q=(1115-80)/(0.115/0.35+0.115/0.2+0.05/0.2+0.05/0.14)=685.4(w/㎡)一侧墙散热面积A墙=[(0.8+1.45)/2]×2.1×9=21.26㎡∴二侧墙散热量Q墙=2×685.4×21.26×3.6=104928(kJ/h)c.窑底散热:单位热流q=(1115-80)/(0.065/0.35+2*0.065/0.27+2*0.065/0.35)=996.5(w/㎡)窑底散热面积A底=[(2.3+2.96)/2]×2.1×9=49.7㎡∴Q底=q×A×3.6=996.5×49.7×3.6=178299(kJ/h)则预热带25～33节窑体散热为：Q25-33=Q顶+Q墙+Q底=143552+104928+178299=426779(kJ/h)所以预热带、烧成带窑体散热为：Q3=Q1-7+Q8-15+Q16-24+Q25-33=87174+270892+315478+426779=1100323(kJ/h)物化反应耗热Q1)自由水蒸发吸热Qw自由水质量Gw=G2－G1=4978-4929=49(kg/h)烟气离窑温度tg=250℃∴Qw=Gw(2490+1.93tg)=49×(2490+1.93×400)=159838(kJ/h)【6】2）其余物化反应热Qr用Al2O3反应热近似代替物化反应热，入窑干制品质量G1=4929(kg/h);Al2O3含量=16.34%;∴Qr=G1×2100×Al2O3%=4929×2100×16.34%=1691337(kJ/h)故Q4=Qw+Qr=159838+1691337=1851175（kJ/h)烟气带走显热Qg离窑烟气总量Vg=[Vg0+(αg-α)×Va0]·X=[2.04+(2.0-1.15)×1.218]·X=3.0*X(m3/h)烟气离窑温度tg=250℃，250℃时烟气比热容cg=1.47(kJ/m3·℃)∴Qg=Vgcgtg=3.0*X×1.47×250=1130.2*X(kJ/h)其他热损失Q根据经验占热收入的5%Q5=(Q1＋Qf＋Qa＋Qa’)×0.05=(84128.2+6026.4X+36.4X+26.9X)×0.05=4206.4+304.5X7.1.5热平衡方程热收入=热支出Q1＋Qf＋Qa＋Qa’=Q2＋Q3＋Q4＋Qg＋Q584128.2+6026.4X+36.4X+26.9X=6354220+1100323+1851175+977.7*X+4206.4+303.2X经处理得解得X=1918.5m3/h所以每公斤产品热耗为X*6000/Gm=1918.5*6000/4542=2534.3（kJ/kg）表7.1预热带、烧成带热平衡表热收入热支出坯体带入显热Q184128.20.8%产品带出显热Q2635422054.91%助燃空气带入显热Qa69833.40.59%烟气带走显热Qg2168288.718.9%漏入空气带入显热Qa’51607.650.44%物化反应耗热Q4185117516.1%燃料化学热及显热Qf11561648.498.17%窑炉散失之热Q311003239.59%其他热损失Q558396.80.5%总计117767217.65100%总计11474006.7100%由表可以看出热支出项中产品带走显热和物化反应耗热两项不可能减少。而其他三项则可采用适当措施节省能耗。对于烟气出窑温度适当控制在较低温度下。至于窑体散热在资金允许的情况下，则可采用新型耐火，隔热材料。7.2冷却带热平衡计算7.2.1计算基准时间：1小时；温度工：0℃；计算范围：预热带、烧成带。7.2.2热平衡框图以及相关说明 Q6 Q2 Q10 Q7Q8Q9图7.2冷却带热平衡框图Q2：产品带入显热Q7：产品带出显热Q6：冷风带入显热Q8：热风抽出带走显热Q9：窑体散热Q10：其他热损失7.2.3热收入项目此项热量为预热带和烧成带产品带走的显热Q2=6354220(kJ/h)ta=20oC查表知此时冷风的比热为：C=1.296KJ/m3oC设窑尾风量为VxM3/HQ6=cataVx=1.269×20×Vx=25.92Vx(kJ/h)7.2.4热支出项目产品最终带出的显热:Q产品离窑温度为t7=80℃.制品的平均比热容C7=0.84+0.00026*80=0.86(kJ/kg·℃)出窑制品质量Gm=G3=4542(kg/h)Q7=GmC7t7=4542×0.86×80=312489.6(kJ/h)7.2热风量等于冷风量，风量为VX，取热风抽出的温度t8=250度，查表得比热为1.42KJ/（m℃）Q8=VX*C8t8=1.42×250Vx=355Vx7.2.41)急冷段：34-38节，温度1180℃-700℃阶段:窑内平均温度940℃，窑外平均温度80℃a.窑顶散热:单位热流q=(940-80)/(0.25/0.35+0.05/0.13+0.025/0.13)=666(w/㎡)窑顶散热面积A顶=(2.3+2.96)/2×2.1×5=27.615㎡∴Q顶=q×A×3.6=666×27.615×3.6=66209.7(kJ/h)b.窑墙散热:单位热流q=(940-80)/(0.115/0.35+0.115/0.2+0.05/0.2+0.05/0.14)=569.5(w/㎡)一侧墙散热面积A墙=（0.8+1.45)/2×2.1×5=11.8125㎡∴二侧墙散热量Q墙=2×11.8125×569.5×3.6=48436(kJ/h)c.窑底散热:单位热流q=(940-80)/(0.065/0.35+2*0.065/0.35+2*0.065/0.27)=782.7(w/㎡)窑底散热面积A底=(2.3+2.96)/2×2.1×5=27.615㎡∴Q底=q×A×3.6=782.7×27.615×3.6=77808.5(kJ/h)急冷段窑体散热Q34-38=66209.7+48436+77808.5=192454.2(kJ/h)2)缓冷段：39-45节，窑内平均温度550℃，窑外平均温度40℃a.窑顶散热:单位热流q=(550-40)/(0.22/0.35+0.05/0.14)=517.4(w/㎡)窑顶散热面积A顶=[(2.3+2.63)/2]×2.1×7=36.2（㎡）∴Q顶=q×A×3.6=517.4*36.2*3.6=67493.7(kJ/h)b.窑墙散热:单位热流q=(550-40)/(0.115/0.27+0.05/0.13)=629.6(w/㎡)一侧墙散热面积A墙=（0.6+1.0)/2×2.1×7=11.76㎡∴二侧墙散热量Q墙=2×11.76×629.6×3.6=53309.5(kJ/h)c.窑底散热:单位热流q=(550-40)/(0.065/0.15+0.065/0.15)=588.5(w/㎡)窑底散热面积A底=[(2.3+2.63)/2]×2.1×7=36.2（㎡）∴Q底=q×A×3.6=588.5×36.2×3.6=76693(kJ/h)缓冷段窑体散热Q39-45=67493.7+53309.5+76693=197496.2(kJ/h)快冷段，由于窑尾后三节为空箱，所以去取前四节(46-49节)热损失近似做为快冷热损失计算，400～80℃，取平均温度为240℃，窑外壁温度为40℃，a.窑顶散热:单位热流q=(240-40)/(0.05/0.13+0.05/0.14)=269.63(w/㎡)窑顶散热面积A顶=[(2.3+2.63)/2]×2.1×4=20.706㎡∴Q顶=q×A×3.6=269.63×20.706×3.6=20098.65(kJ/h)b.窑墙散热:单位热流q=(240-40)/(0.115/0.27+0.05/0.13)=246.75(w/㎡)一侧墙散热面积A墙=[（0.6+0.83)/2]×2.1×4=6.006㎡∴二侧墙散热量Q墙=2×6.006×246.75×3.6=10670(kJ/h)c.窑底散热:单位热流q=(240-40)/(0.065/0.27+0.065/0.27)=415.8(w/㎡)窑底散热面积A底=[(2.3+2.63)/2]×2.1×4=20.706㎡∴Q底=q×A×3.6=415.8×20.706×3.6=30994(kJ/h)快冷段窑体散热Q46-49=20098.65+10670+30994=61762.65(kJ/h)冷却带窑体散热Q9=Q34-38+Q39-45+Q46-49=192454.2+197496.2+61762.65=451713.05(kJ/h)4）其它热损失Q10根据经验值为热收入的5%Q10=0.05（Q2+Q6）=0.05×(6354220+25.92Vx)(kJ/h)7.2Q2＋Q6=Q7＋Q8＋Q9＋Q106354220+25.92Vx=312489.6+355Vx+451713.05+0.05×(6354220+25.92Vx)解得Vx=15961(m3/h)表7.2冷却带热平衡表热吸入热支出项目kJ/h%项目kJ/h%产品带入显热Q2635422093.88产品带出显热Q7312489.64.6冷却风带入显热Q64137076.12抽热风带出显热Q8566615583.7窑体散热Q9451713.056.67其它热损失Q10338396.55.03总计6767927100总计6768754.15100由表可看出，热风抽出带走的热量占很大的比例，因此应充分利用此热量，一般引到干燥窑或干燥房用来干燥坯体。

8管道尺寸、阻力计算及烧嘴、风机选用8.1排烟管道尺寸排烟系统需排除烟气量：V＝[V0+（α-1）×Va0]*X＝[2.04+(2-1)*1.218]*1918.5=6250.5m/h烟气抽出时实际体积:V=V×(273+250)/273=6250.5*523/273=11974.4m/h=3.32m/seq\o\ac(○,1)总烟管尺寸【7】烟气在金属管中流速W，据经验数据取W=10m/s内径d===0.65m所以，总管内径取值为700mm，长度为5m。eq\o\ac(○,2)分烟管尺寸烟气在分烟管中的流速ω=10m/s，n=3，分管流量V=V/3=1.1m/s.内径d==0.37m所以，分管内径取400mm，长度为2.5m。eq\o\ac(○,3)支烟管尺寸烟气在分烟管中的流速ω=10m/s，n=18，分管流量V``=V/18=0.18m/s.内径d==0.15m取d=150mm.所以，支管内径取值为150mm，支管长1.1m。8.2排烟阻力计算【7】eq\o\ac(○,1)料垛阻力h根据经验每米窑长料垛阻力为0.5Pa。设0压在15-16节交接处。则h=（10＋0.5）×2×0.5=10.5Pa。eq\o\ac(○,2)位压阻力h烟气从窑炉至风机，高度升高H=2.0m，此时几何压头位烟气流动的动力即负位压阻力，取烟气温度位250℃，∴h*g=-H(ρ-ρ)g=-2×(1.29×-1.30×)×9.8=-10.3Paeq\o\ac(○,3)局部阻力h局部阻力ζ由表查得:烟气从窑炉进入支管:ζ=1支烟管进入分烟管:ζ=1.5并90急转弯:ζ=1.5分管90急转弯:ζ=1.5分管90圆弧转弯:ζ=0.35分管进入总管:ζ=1.5分管90圆弧转弯:ζ=0.35为简化计算，烟管中烟气流速均按10m/s计，烟气温度均按400℃计，虽在流动过程中烟气会有温降，但此时流速会略小，且取定的截面积均比理论计算的偏大，故按此值算出的局部阻力只会略偏大，能满足实际操作需要。h=(1+1.5+1.5+1.5+0.35+1.5+0.35)×(10×10/2)×1.3×273/（273+400)+0.28*（22/2）*1.3*273/（273+400）=233.6(Pa)eq\o\ac(○,4)摩擦阻力h摩擦阻力系数:金属管取ζ=0.03h=ζ(L/d+L/d+L/d)×ω/2×ρ=0.03×(0.5/0.14+2.5/0.35+5/0.6)×（10×10×/2）*273*(273+250)=14.91Pa烟囱阻力忽略不计(可由本身几何压头来克服).∴风机应克服总阻力h=h+h+h+h=10.5+(-10.3)+233.6+14.91=248.71Pa8.3排烟风机的选型为保证正常工作，取风机抽力余量0.5，所以选型应具备风压：H＝(1+0.5)×248.71=373Pa.流量取储备系数为1.5，风机排出烟气平均温度250℃∴Q＝1.5×6250.5×（273＋250）/273=17961.6m/h选用风机应考虑窑炉有空气、其它气体比例失调，大量增加烟气量，增大抽风阻力，造成较大阻力，故选型时全风压应留有较大余地。所以排烟风机选用Y6-43NO10.5D锅炉引风机，配电机型号为Y225M-4，功率45kw。8.4其它系统管道尺寸确定、风机的选型8.4.1发生炉煤气总管内径的计算煤气的流量为：1918.5m3/h，取煤气在总管中的流速为：15m/s，煤气总管选用一根管子，那么总管的内径为：d总===0.213m所以，取总管内径值：250mm分管内径发生炉煤气分管共有18根，而流速取ω=10m/sd分===0.0614m所以可以取定发生炉煤气分管公称直径值为65mm。③通往烧嘴的煤气支管内径的计算通往烧嘴的发生炉煤气支管共计70根，取流速为6m/s，则计算支管内径值为，d支===0.04m所以可以取定发生炉煤气支管的内径值为40mm8.4.2助燃风管的计算由预热带、烧成带热平衡算得，每小时燃料消耗量为1918.5m3/h，空气消耗量为1.4m3/m3煤气。助燃风量:V=1918.5×1.4=2685.9m/h。实际助燃风量V=2685.9×(273+20)/273=2882.7m/heq\o\ac(○,1)助燃风总管内径的确定取风在总管中的流速为:ω=10m/s，则:d==0.3m，取助燃风总管的内径为300mm.eq\o\ac(○,2)窑顶、窑底分管内径取ω＝9m/s，n=4，分管流量为:2882.7/4=720.67m/hd==0.16m，取分管内径为200mm。eq\o\ac(○,3)助燃风管通往烧嘴的支管的内径全窑总共有烧嘴70个，因此通往烧嘴的70支管根，取流速ω=8m/s，n=70，每个分管流量为:2882.7/70=41.18m/h，则:d==0.042m，取支管内径为50mm。8.4.3冷却带风管计算冷却带鼓入冷风比例表9.1冷却带各段风量所占比例（%）风量急冷段33.35320快冷段66.710641缓冷段100159618.4.4缓冷抽热总管的确定eq\o\ac(○,1)缓冷抽热总管内径鼓入风量V=15961m/h，故抽出热风V=15961m/h。同时，热风的抽出温度为200℃，即，V实=15961×（273+200）/273=27654m3/h，取ω=10m/s，n=1，则:d==0.989m，取1000mm。eq\o\ac(○,2)抽热分管的内径取ω=10m/s，n=4，每个分管的流量为:27654/4=6913.5m/h，则:d==0.49m，取500mm。③抽热支管的内径取ω=10m/s，n=24，每个分管的流量为:27654/24=1106.16m/h，则:d支==0.198m，取200mm。8.4.5急冷风管内径的确定eq\o\ac(○,1)急冷风总管内径的确定急冷风管总管选用一根管子，取风在总管中的流速ω=20m/s，V急=5320m2/hV实=5320*(273+20)/273=5709.7m2/h=1.58m2/s则:d==0.32，取500mm。eq\o\ac(○,2)急冷分管急冷风在分管中的流速为：ω=15m/s，急冷风管分管选用4根管子，那么分管的内径为：则:d==0.15m，取300mm.急冷支管急冷风在支管中的流速为：ω=10m/s，急冷风管支管选用54根管子，那么风管的内径为：d支==0.061m，取100mm。8.4.6快冷风管内径的确定快冷带鼓入冷风量V=10641m3/h=2.95m3/s，实际鼓入冷风量=2.95×（273+20）/273=3.16m3/seq\o\ac(○,1)快冷风总管内径的确定快冷风管总管选用一根管子，取风在总管中的流速ω=20m/s，d==0.44，取500mm。eq\o\ac(○,2)快冷分管快冷风在分管中的流速为：ω=15m/s，快冷风管分管选用2根管子，那么分管的内径为：则:d==0.37m，取400mm。快冷支管快冷风在支管中的流速为：ω=10m/s，快冷风管支管选用16根管子，那么风管的内径为：d支==0.15m，取150mm。8.4.7风机的选型为保证正常工作，取风机抽力余量0.5，所以选型应具备风压：H=（1+0.5）×215.35=323.025Pa，流量取储备系数为1.5，所以Q=1.5=1.5*2882.7=4324（m3/h）选用风机应考虑窑炉有空气、煤气比例失调，大量增加烟气量，增大抽风阻力，造成教大阻力，故选型时全风压应留有教大余地。为保证正常工作，取风机抽力余量0.5，所以选型应具备风压：H=（1+0.5）×235.68=353.52Pa，流量取储备系数为1.5，所以Q=1.5=1.5*11420.56=17130.84（m3/h）选用风机应考虑窑炉有空气、煤气比例失调，大量增加烟气量，增大抽风阻力，造成教大阻力，故选型时全风压应留有教大余地。为保证正常工作，取风机抽力余量0.5，所以选型应具备风压：H=（1+0.5）×253.25=379.875Pa，流量取储备系数为1.5，所以Q=1.5=1.5*27654=41481（m3/h）选用风机应考虑窑炉有空气、煤气比例失调，大量增加烟气量，增大抽风阻力，造成教大阻力，故选型时全风压应留有教大余地。为保证正常工作，取风机抽力余量0.5，所以选型应具备风压：H=（1+0.5）×213.48=320.22Pa，流量取储备系数为1.5，所以Q=1.5=1.5*5709.7=8564.6（m3/h）选用风机应考虑窑炉有空气、煤气比例失调，大量增加烟气量，增大抽风阻力，造成教大阻力，故选型时全风压应留有教大余地。所以，风机选型如下：表8.2风机选用及性能参数【8】用途名称型号全压（Pa）风量（m3/h）电动机功率（kw）转速（r/min）排烟锅炉引风机Y6-43NO10.5D267034694Y132S1-2451480助燃高压离心风机G6-43NO7.1A191310582Y160M-4111460急冷高压离心风机G4-73-11NO9D228038800Y2255-4371450抽热离心锅炉引风机Y4－73-14No12D648162973Y355M1-6502000快冷高压离心风机G6-43NO8.5A278018281Y160M-4221470所以选用T4011No2.5型轴流通风机，其规格如下:机号转速（r/min）叶片全压(Pa)风量(m/h)轴功率(kw)电动机数量角度型号功率2.5145041531565.225.92JW06B-490

9烧嘴的设计及选用9.1烧嘴的选用原则能够适应和满足具体生产条件对火焰的特性要求，例如火焰的形状及其温度分布能否满足加热要求，烧嘴负荷的调节范围能否满足供热要求.选用烧嘴必须和烧嘴的使用条件结合起来，应满足使液化气和空气进行充分混合，或为混合提供必要条件;在规定的负荷范围内保证火焰的稳定性，既不脱火也不回火；并能保证在规定的负荷条件下燃料的完成燃烧。9.2每个烧嘴所需的燃烧能力全窑共有70个烧嘴，每小时燃料的消耗量为1928.7m3/h，所以：每个烧嘴的燃烧能力为1928.7/70=27.55m3/h热负荷Q=27.55*6000/4.2=39361.2kcal/h助燃空气量Qa=1738.8/70=24.84m/h根据烧嘴的选择原则，在结合本窑多烧嘴、小流量的特点，所以选用北京神雾烧嘴，其型号为WDT-TCC2型燃气高速烧嘴。该产品的特点：燃烧完全，燃烧效率在99.5%以上；实现高强度燃烧；燃烧器烟气喷射速度高，噪音低，不脱火，不回火；装有自动点火、火焰监控、燃烧控制、窑炉温度控制等控制系统。表9.1WDT-TCC2型燃气高速烧嘴的性能指标热负荷万Cal/h燃气压力>150mmH2O流量Nm3/h助燃空气风量调节比火焰长度m火焰锥角炉膛温度°C压力mmH2o温度°C风量Nm3/h410>15020-500481:64-15200-70O500-1800

10工程材料概算10.1窑体材料分段概算【9】10.1.1第1-6节岩棉板：V=S*H29.6)=2.31m³0.8漂珠粘土铺底砖46.6/（0.25*0.23）=810（块）10.1.2第7-15节高铝聚轻球ρ0.8（272*220*154）：46.6/（0.272*0.154）=1112（块）普通硅酸铝纤维毯25：46.6*0.025=1.165m³岩棉板：0.05*14.88*2=1.488m³0.8漂珠粘土铺底砖250*230*65：46.6/（0.25*0.23）=810（块）0.8漂珠粘土砖230*114*65：14.88*2/（0.23*0.114)+46.6/（0.23*0.114）=1135+1777=2912（块）10.1.3第16-24节高铝聚轻球ρ0.8(272*250*154):46.6/(0.272*0.154)=1112（块）普通硅酸铝纤维毯50：49.7*0.050=2.485m³JM23-0.8（230*114*65）：2*21/（0.23*0.065）=2809（块）0.8漂珠粘土砖（230*114*65）：2*21/（0.23*0.65）=2809（块）普通硅酸铝标准毡50：2*2*21*0.05=4.2m³高铝聚轻球ρ0.8（250*230*65）：46.6/（0.25*0.23）=810（块）0.8漂珠粘土砖230*114*65：49.7*2/（0.23*0.114）=3790（块）粘土砖ρ0.8（230*114*65）：49.7*2/（0.23*0.114）=3790（块）10.1.4第25-38节JM26（顶部吊顶）272*250*154：(49.7+27.615)/（0.272*0.154）=1846（块）普通硅酸铝纤维毯50：(49.7+27.615)*0.05=3.87m³普通硅酸铝纤维毯25：(49.7+27.615)*0.025=1.93m³JM23（230*114*65）：(2*21.26+2*11.825)/（0.23*0.065）=4426（块）1260陶瓷纤维板：(2*21.26+2*11.825)*0.05=3.3m³普通硅酸铝纤维毡：(2*21.26+2*11.825)*0.05=3.3m³JM26（230*114*65）:(49.7+27.615)/(0.23*0.114)+(2*21.26+2*11.825)/（0.23*0.065）=2949+4426=7375（块）高铝聚轻球ρ0.8（230*114*65）:(49.7+27.615)*2/(0.23*0.114)=5898（块）0.8漂珠粘土砖（230*114*65）:(49.7+27.615)*2/(0.23*0.114)=5898（块）10.1.5第39-45节高铝聚轻球ρ0.8（272*250*154）：36.2/（0.272*0.154）=865（块）普通硅酸铝纤维毯50：36.2*0.05=1.81m³0.8漂珠粘土砖（230*114*65）：2*11.76/（0.23*0.065）+2*36.2/(0.23*0.114)=1573+2761=4334（块）硅酸铝纤维毡50：2*11.76*0.05=1.176m³10.1.6第46-52节硅酸铝纤维毡50：36.23*0.05=1.81m³硅酸铝纤维毯50：36.23*0.05=1.81m³0.8漂珠粘土砖（230*114*65）：2*10.51/（0.23*0.065）+2*36.23/（0.23*0.114）=1406+2763=4169（块）硅酸铝纤维毡50：2*10.51*0.05=1.051m³10.2钢材的概算【9】10.2.1方钢的概算上立柱（棍上的边立柱和中立柱）：1-15节，冷弯方形空心型钢，60×60×3mm，长为710mm，6×15=90根16-39节，冷弯方形空心型钢，60×60×3mm，长为840mm，6×24=144根40-52节，冷弯方形空心型钢，60×60×3mm，长为710mm，6×13=78根下立柱（棍下的边立柱和中立柱）：1-15节，冷弯方形空心型钢，60×60×3mm，长为540mm，6×15=90根16-39节，冷弯方形空心型钢，60×60×3mm，长为760mm，6×24=144根40-52节，冷弯方形空心型钢，60×60×3mm，长为710mm，6×13=78根10.2.2角钢吊顶横梁1-15节和40-52节，∠60×60×3，长为3450mm；16-39节∠60×60×3，长为3770mm10.2.3钢板2mm厚钢板做面板用，4mm厚钢板做底板。表10.1材料概算序号名称规格型号单位数目1岩棉板立方米3.79820.8漂珠粘土铺底砖250*230*65块255323高铝聚轻球ρ0.8230*114*65块97974普通硅酸铝纤维毯立方米13.075JM23230*114*65块72356普通硅酸铝标准毡立方米10.4867粘土砖ρ0.8230*114*65块37908JM26（顶部吊顶）272*250*154块18469JM26块7375101260陶瓷纤维板立方米3.311上立柱根31212下立柱根312

后记随着盛夏的来临，通过老师的指导、同学的帮助、自身的努力，三个多月的毕业设计工作也接近了尾声，现在回过头去看看自己辊道窑的设计过程可以说是感触颇多、收获颇丰。在此次设计以前，自己通过对课本知识的掌握对辊道窑的结构特点以及辊道窑的设计过程有了一个感性的认识，但在结合实际，特别是毕业实习的所见进行操作的时候才发现理论结合实际的必要性.同时，在整个绘图的过程中，自己也是在不断的修改、完善，通过这些，我不但更深入地了解了辊道窑设计的要点，更是提高了自身的绘图能力，也是一综合素质的提高了.当然，自己的设计也避免不了一些这样或那样的问题，通过老师的指导，与同学之间的讨论，虽然已经减少了许多，但还是谈不上完善.一些问题也留待到实际工作当中进行检验与解决。在本次设计中，十分感谢汪和平等指导老师对自己的设计提出问题，并亲自指导自己进行修改以求完善，也感谢那些在设计过程中给自己提出意见的同学。四年的大学生活即将结束，迎接自己的将是一个新的挑战，相信通过这次的毕业设计，一定会给工作岗位上的自己确定一个明确的方向，为自己的将来打下坚实的基础。

参考文献【1】刘振群主编.《陶瓷工业热工设备》.武汉：武汉工业大学出版社，1989【2】胡国林著.《建陶工业辊道窑》.北京:中国轻工业出版社，2009.2【3】汪和平，冯青编.《窑炉砌筑与安装》.景德镇陶瓷学院，1998【4】王秉铨.《工业炉设计手册》.北京机械工业出版社.1996.8【5】王维邦主编.《耐火材料工艺学》.鞍山钢铁学院.冶金工业出版社，1994【6】姜正侯.《燃气工程技术手册》.同济大学出版社.1993.5【7】蔡增基龙天渝.《流体力学泵与风机》.中国建筑工业出版社.1999.12【8】续魁昌.《风机手册》.北京机械工业出版社.1995.5【9】冶金工业部.《筑炉工手册》.北京：中国工业出版社，1970

附：文献调研报告Oxygen-enrichedcombustioninkilnapplicationsInrecentyears，domesticceramicindustrydevelopingfast，especiallythekilninarchitecturalceramicsindustrywideapplication.Ceramicindustryisatpresentlargeindustrialusersincreasinglynervousenergy，status，andhowtoimprovethekilnheatutilizationrateofburnedappearsveryimportant.Andrichoxygentechnologyapplicationinkilnforsolvingthisproblemprovidesakindofway。First，oxygen-enrichedcombustiontechnologyinforeignapplicationinindustry。Asearlyas1982，theUnitedStates，Japan，Britain，Franceandothercountriestobeengagedinmembranetechnologyofoxygenenrichmentdevelopmentanduse。Theyfrommembranematerials，filmtechnology，componentsanddevicesandotheraspectsoftheproductproduction，productionamplification，processdesign，processoptimizationandcombustionapplicationresearchwork，andanalyzeddetectionmethodandthedevelopmentofanalyticalinstrumentssuchasoxygenconcentration，eventuallydevelopedfor28%--40%oxygen-enrichedair，device，fromafewliters/gasproduction1000m3/hcentstodifferentspecificationsofproducts，andtheindustrialapplicationexperiment，agas，oilandcoalunderthedifferentoccasions，confirmed30%test，theconcentrationofoxygen-enrichedaircanbeusedforindustrialcombustionwhichusethe23%ofoxygen-enrichedaircombustioncanenergy-saving10%-25%.Totheendof1980s，Japansubsequentlyhasnearly20sizecompanylaunchedmembranerichoxygendevice.Inrichoxygenaid-combustioninOsaka，Japangascompanyandpanasoniccompanytocooperate，inbilletheatingtestfurnace，ceramicsfiringafurnace，glasskilnonpracticalapplication，andobtainedgoodeffectinenergysaving。Second，oxygen-enrichedcombustiontechnologyenergy-savingandcontrolpollutionmechanism。1.Raisetheflametemperature:Oxygen-enrichedairtoparticipateinrelativeamountofnitrogenaftercombustion，thusmakeoxygendecreaserapidlyandcombustiblemixtoachievefullcombustion，maketheflametemperatureasoxygen-enrichedairofthecarbonratioincreasedwiththeaccelerated，andradiation，conduction，convectionofthethreeformsofheattransferrate。2.AccelerateburningrateFuelburninoxygen-enrichedairspeedreason:isduetoincreasedoxygencontent，sothattheflametemperatureincreaseinoxygen，suchasnaturalgascausedthecombustionratethaninnormalairspeedcanimprovetheburning10times。Burningraterise，leadtofuelthechamberofastoveorfurnacequicklycompletecombustion。3.ToreducefuelburntemperatureFlashpointtemperatureclearlyinfluencedbythereactionrateandtheinfluenceofheatloss。Oxygen-enrichedairthanordinaryairhelpstoreduce"burn"temperaturecharacteristics，andincreasetheheatreleaseflamequantityofunitvolume。Forinferiorfueleffectmoreprominent。4.ReducethedisplacementaftercombustionUseoxygenlevelsfor29%ofoxygen-enrichedairtoburning，andordinaryairburningcomparison，whenexcessaircoefficientisa=1，20%lessvolume，theexhaustsmokeheatlossalsodecreasedby20%，thusimprovingthethermalefficiencyandenergysaving。5.IncreaseheatutilizationrateWhenheatingtemperatureof1300DHS，usecommonairwhenCcombustion.Itsthermalutilizationat42%，butbyoxygenation26%ofoxygen-enrichedaircombustion，theutilizationrateincreasedto56%，withheatingtemperatureincreases，energy-savingbettereffect。6.ReduceairsurpluscoefficientOxygen-enrichedcombustioncaneffectivelyreduceairsurpluscoefficient，makeexhaustheatloss，soastoimprovedrasticallylowerthermalefficiencyandenergysavingkiln。Third，rollerkilnlocalincreasingoxygentechnologybasiccharacteristics.Currentlygetoxygenintokilnhaveoxygen-fuelspraygun，air-oxygen-fuelspraygun，secondaryairzofranandgununderlocalgushoxygenetcfourbasicmethods.Thetopthreespeciesoverallincreasegasmeasures，thelatterforlocaladdoxygen。Inthecombustionsystemdesigningarollerkiln，mustconsiderthefollowingfivefactors。(1).Willfuelheatmaximumtransfertotheglass;(2).Willtheburningheattransfertotheminimumupperstructure;roller(3).Avoidflamewashedintorefractorymaterialsurface;(4).Thefuelandthecombustionaireffectivemix，inordertoreducethefluecausedbyairintheexcessheatloss。Fourth，conclusion(1)oxygen-enrichedcombustiontechnologyandtotaloxygenburningtechnologyinindustrialfurnaces，willgivethesuccessfulapplicationofenterprisetobringhugeeconomicbenefitsandsocialbenefits，havebroadapplicationprospect。(2)oxygen-enrichedcombustioncomparedwithtraditionalcombustionwayway，haveenergy-saving，increasefluegasradiationabilityandshortentheheatingtime，increaseproduction，etc。(3)inthefutureapplicationofmetallurgicalindustryfurnacesoxygen-enrichedcombustiontechnology，payattentiontothefollowingproblems:highlyefficientandcleansystemoptimaloxygen-enrichedcombustionfurnacetype;Widenfuelusescope，undertakefurnacepressureandfurnacegascomponenteffectivecontrol;Meanwhilethekeydevelopmentpractical，reliablelowNOxemissionsofen