产330万件10寸汤盘隧道窑设计课程设计说明书1.doc

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1、景德镇陶瓷学院窑炉课程设计说明书题目：年产330万件10寸汤盘隧道窑设计院 （系）：材料科学与工程学院 专 业：热能与动力工程 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、

2、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目录1、烧成制度的确定11.1 温度制度的确定11.2 烧成曲线图12、窑体尺寸的确定22.1 窑车棚板和支柱的选用22.2 窑长及各带长的确定22.3 窑截面尺寸的确定33、工作系统的确定43.1 排烟系统43.2 燃烧系统43.3 冷却系统43.4 输送系统43.5 窑体附属结构54、窑体材料及厚度

3、的确定65、燃烧燃烧计算75.1 助燃空气量计算75.2 烟气量计算75.3 燃烧温度计算76、物料平衡计算87、预热带及烧成带热平衡计算97.1热平衡计算基准97.2 热平衡框图97.3 热收入项目107.4 热支出项目117.5 列出热平衡方程式157.6 列出预热带和烧成带热平衡表158、冷却带的平衡计算168.1 热平衡计算的基准168.2 热平衡框图168.3 热收入项目168.4 热支出项目178.5 热平衡方程式198.6 热平衡表209、窑体材料概算2110、后记2211、参考文献231、烧成制度的确定1.1、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

4、要求，制订烧成制度如下：温度（0C）时间（h）烧成阶段20-5503.34预热带550-9002预热带900-12904烧成带1290-12901.33烧成带（高火保温)1290-7002冷却带(急冷带）700-4003.33冷却带(缓冷带）400-802冷却带(快冷带）总时间181.2、烧成曲线2、窑体主要尺寸确定2.1、棚板和立柱的选用给定8寸汤盘的详细参数为：外径200mm，高40mm。考虑坯体收缩率10%，所以入窑坯体的规格为：外径222mm，高44mm。所以选用棚板的尺寸为：48048010 mm ，支 柱：404050mm，密度：2100kg/m32.2、窑长及各带长的确定2.2.

5、1、装车方法在窑车的长度方向上设置4块棚板，宽度方向上设置3块棚板，在窑车高度方向上装6层。棚板间的间隙在长度方向上为10mm，棚板与车边间距为25 mm，棚板间的间隙在宽度方向上为10mm，棚板与车边间距为20 mm。由此确定窑车车面尺寸为：长：4804 + 103 + 252=2000mm 宽：4803102202=1500mm2.2.2、窑长的确定窑车装载量为4346=288件/每车，故装窑密度为288/2=144件/米。窑长L= (330000018)/(330240.97144)=53.69 m窑内容车数：n=53.69/2=26.8辆 取27辆 有效窑长为272=54m 2.2.3

6、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=5.5454/18=16.02m因窑炉每节长度为2米，故预热带取8节。烧成带长=（烧成时间总长）/总烧成时间=5.3354/18=15.99m因窑炉每节长度为2米，故烧成带取8节。冷却带长=（冷却时间总长）/总烧成时间=7.3354/18=21.99m因窑炉每节长度为2米，故预热带取11节。2.3、窑截面尺寸的确定2.3.1、窑内宽的确定根据窑车和制品的尺寸，窑车车边距窑内墙取15mm，所以窑内宽B为,1530mm2.3.2、全窑高的确定料跺上方离窑顶距离为250mm，窑车上装制品的高度为606=360mm，窑火道高度为240

7、mm ，内高为850mm，为了加强传热，烧成带加高100mm。窑车高673。窑全高尺寸：预热带、冷却带为250+360+240+673=1523mm，高为850mm。烧成带窑高为250+360+240+673+100=1623mm，内高为950mm3、工作系统的确3.1、排烟系统1至5节为排烟段，第一节前半段在窑墙两侧设置封闭气幕，气幕风以与窑内气流方向垂直送入，窑顶处设置一对大排烟口，后半段窑车台面设置一对烟口，2、3、4、5节每节设置两对排烟口。均以阶梯形布置，可以迫使烟气自上而下流动，使得制品受热均匀，各排烟支管汇总到排烟总管由排烟机排出，一部分送干燥房，其余的从烟囱排入大气。3.2、燃

8、烧系统此窑采用小功率多分布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。预热带6、7、8节每节窑车台面处两侧共设置3只烧嘴，交错分布烧嘴对面为观火孔。烧成带下部每节设置两对烧嘴，上部设置一对烧嘴，垂直和水平方向上均呈交错布置。助燃风全部为冷却带空气。3.3、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

9、而达到节能目的。冷却带按照烧成工艺分成三段：第1719节为急冷段。该段采用喷入急冷风直接冷却方式，每节一侧上部设6个冷风喷管，下部5个冷风喷管，另一侧上部设5个冷风喷管，下部6个冷风喷管上下前后喷管均交错设置，每侧共11个。第2024节为缓冷段。本设计中采用间壁冷却的方法，在窑墙两侧设置分别设置间壁冷却通道。第2527节为快冷段。第2527节上下部各设3对冷风喷管，交错排列，共12支，通过喷管鼓入冷风直接对窑内的制品进行冷却，以保证制品的出窑温度低于80。3.4、输送系统隧道窑内铺设轨道，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

10、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。3.5、窑体附属结构3.5.1、测温、测压孔温度控制: 为了严密监视及控制窑内温度和压力制度，及时调节烧嘴的开度，一般在窑道顶及侧墙留设测温孔安装热电偶。本设计中分别布置于1、3、6、9、12、15、16、19、24、27标准节窑顶中部各设置一处测温孔,共10支。因此在烧成曲线的关键点，如窑头、氧化末段、晶型转化点、成瓷段

11、、急冷结束等都有留设。压力控制主要靠调节烟气、空气等流量来实现。 布置压力计于2、6、9、16、19、24、27车位中部,共7支。为方便画图，图纸中没有表示出。3.5.2、曲封窑墙与窑车之间、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。曲封窑车与窑墙距离为15mm3.5.3膨胀缝当隧道窑受热时，材料将会受热膨胀而产生相当大的应力。为减小应力，避免窑体开裂、挤坏，必须留设膨胀缝。膨胀缝的宽度为20mm，内填陶瓷棉。4、窑体材料和厚度的确定节位置（温度段）窑墙窑顶材质厚度(mm)总厚度(mm)材质厚度(mm)总厚度(mm)

12、排烟段(1-5)(20-550)轻质粘土砖250435轻质粘土吊顶砖250350硅藻土砖125岩棉毯60硅藻土砖100预热升温段(6-8)(550-900)轻质粘土砖250435轻质粘土吊顶砖250350硅藻土砖125岩棉毯60硅藻土砖100烧成段(9-16)(950-1290)轻质高铝砖250500轻质高铝吊顶转250450硅酸铝纤维毡125硅酸铝纤维毡100硅藻土砖125硅藻土砖100急冷段(17-19)(1290-700)轻质高铝砖250435轻质高铝吊顶砖250350硅酸铝纤维毡125岩棉毯60硅酸铝纤维毡100缓冷段20-24)(700-400)轻质粘土砖250435轻质粘土吊顶砖2

13、50350硅藻土砖125岩棉毯60硅藻土砖100快冷段（25-27）（400-80）轻质粘土砖250435轻质粘土吊顶砖250350硅藻土砖125岩棉毯60硅藻土砖1005、燃料燃烧计算5.1、助燃空气量计算燃料是焦炉煤气，低位发热量 = 17400（）根据理论空气量和燃烧生成烟气经验计算公式，单位理论空气消耗量（），取过剩系数 = 1.3则实际需要空气量：（）5.2、烟气量计算生成烟气量：（）5.3、燃烧温度计算燃料的理论燃烧温度，公式如下：式中 -燃料、空气及烟气的比热容，； 一定空气消耗系数下的单位燃料燃烧空气消耗量， =； 一定空气消耗系数下单位燃料燃烧生成烟气量，； 燃料及空气的预热

14、温度，。焦炉煤气，低位发热量 = 17400（），取室温20，此时空气的比热 1.30 焦炉煤气的比热= 1.38,经过多次假设试算，以下假设合理，假设烟气温度为1600，烟气的比热（查燃烧学表5-2）为= 1.1.67，带入公式得= 1654（1654 1600）/1600 5%,合理取高温系数为0.80，则实际温度为t= 0.851654= 1405,比实际温度1290高出115，符合燃烧要求，认为合理。6、物料平衡计算每小时烧成制品的质量制品质量为300g，每车装288个，每车制品的质量为 ，推车速度 = 27车/18时 = 1.5车/时。= 推车速度每车装载重量 每小时入窑干坯质量每小

15、时入窑湿坯质量每小时蒸发自由水质量窑具的质量棚板每层12，共72个，每层支柱20个，共20x5=100个Gb=(0.480.480.0172+0.040.040.05100)21001.5=547.74kg/h7、预热带烧成带热平衡计算7.1、热平衡计算基准热平衡计算以1h作为时间基准，而以0作为基准温度。计算燃烧消耗量时，热平衡的计算范围为预热带和烧成带，不包括冷却带。7.2、热平衡示意框图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窑车蓄热和散失热量； Q7物化反应耗热；Q8其他热损

16、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7.3、热收入项目7.3.1、坯体带入显热Q1Q1=G1C1T1 （kJ/h）其中：G1入窑制品质量（Kg/h）；G1= 140.9Kg/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=140.90.9220=2592.56（kJ/h） 7.3.2、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 =547.74kg/h

17、T2入窑硼板、支柱等窑具的温度（）；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+0.00014720=0.966KJ/（Kg）Q2=GbC2T2=18710.96620=10582.34（kJ/h）7.3.3、燃料带入化学热及显热QfQf=（Qd+Tf Cf）x （kJ/h）其中：Qd所用燃料低位发热量（KJ/Nm3）；燃料为焦炉煤气，低位发热量为：Qd=17400KJ/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时焦

18、炉煤气平均比热容为：Cf=1.38 KJ/（Kg）；x设每小时焦炉煤气的消耗量为 x（Nm3/h）；Qf=（Qd+Tf Cf）x=（17400+201.38）x=17427.6x kJ/h7.3.4、助燃空气带入显热QaQa=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=5.5562x (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 =1.30 KJ/（Kg）；Qa= Va CaTa=5.5562x1.3020=144.5x （kJ/h

19、）7.3.5、从预热带不严密处漏入空气带入显热Qa/Qa/= Va / Ca/ Ta/ （kJ/h）取预热带烟气中的空气过剩系数ag=2.0，已求出理论空气量 L0=4.274Nm3/ Nm3烧成带燃料燃烧时空气过剩系数af=1.3Va/=x（ag-af）L0=x(2.0-1.3)4.274=2.9918x （Nm3/h）漏入空气温度为Ta/=20，此时 Ca/=1.30 kJ/(Nm3)，则：Qa/= Va/ Ca/ Ta/=2.9918 x1.3020=77.7868x （kJ/h）7.3.6、气幕带入显热Qs Qs=VsCsTs （kJ/h）气幕包括封闭气幕、急冷阻挡气幕，封闭气幕只设在

20、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0.5-1.0倍，取为0.6倍。所以：Vs=0.6Va=0.65.5562x =3.3372x （Nm3/h），设Ts=20，查得Cs=1.30 kJ/(Nm3)，Qs= VsCsTs=3.3372x1.3020=86.68x （kJ/h）7.4、热支出项目7.4.1、制品带出显热Q3Q3=GmC3T3 （kJ/h）出烧成带产品质量：Gm=129.6 kg/h，出烧成带产品温度 ：T3=1290 查手册11，此时产品平均比热 ：C3=1.20 kJ/(kg )则：Q3=GmC3T3=129.612901.20=

21、200620.8（kJ/h）7.4.2、硼板、支柱等窑具带出显热Q4Q4=GbC4T4（kJ/h）棚板、立柱质量：Gb=547.74 kg/h，出烧成带棚板、立柱温度：T4=1290 此时棚板、立柱的平均比热：C4=0.84+0.000264t=0.84+0.0002641320=1.19 kJ/(kg )Q4= GbC4T4=547.741.19 1290=840835.674（kJ/h）7.4.3、烟气带走显热QgQg=VgCgTg（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，还有用于气幕的空气。用于气幕的空气的体积Vs=0.969x (Nm3/h)离窑烟气体积： Vg=

22、Vg0+（ag-1）L0x+Vs 烟气温度为Tg=250，此时烟气比热Cg=1.44 kJ/( Nm3)QgVgCgTg1.9+(2.0-1) 1.242x+0.969x1.442501480x （kJ/h）7.4.4、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7.4.4.1、20550段该段窑长度为10米，窑宽为1.53米。窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（20+550）/2=2857.4.4.1.1、窑墙部分散热计算此部分用材料如下：轻质粘土砖，厚度=250 mm，导热系数0.5068w/（m）；硅藻土砖，厚度=125mm，导热

23、系数0.276 w/（m）；岩棉毯，厚度=60mm，导热系数0.,037 w/（m）；热流q1=95.4W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按900mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/1=295.40.9103.6=6181.92（kJ/h）7.4.4.1.2、窑顶部分散热计算此部分用材料如下：轻质粘土，厚度=250 mm，导热系数0.5068 w/（m）；硅藻土砖，厚度=100 mm，导热系数0.2764 w/（m）；热流q2=258.93W/m窑顶散热量：Q/2=258.931.53103.6=14261.89（kJ/h）所以，20550段的窑体散热总量为：Q/3= Q/1 Q/2=6

24、181.92+14261.89=20443.81（kJ/h）7.4.4.2、550900段该段长度为6米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（550+900）/2=7257.4.4.2.1、窑墙部分散热计算 此部分用材料如下：轻质粘土砖，厚度=250 mm，导热系数0.5068w/（m）；硅藻土砖，厚度=125mm，导热系数0.276 w/（m）；岩棉毯，厚度=60mm，导热系数0.,037 w/（m）；热流q1=166.77W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按850mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/4=2266.770.8563.6=10371.84（kJ/h）7.4.4.

25、2.2、窑顶部分散热计算此部分用材料如下：轻质粘土，厚度=250 mm，导热系数0.5068 w/（m）；硅藻土砖，厚度=100 mm，导热系数0.2764 w/（m）；热流q2=723.95W/m窑顶散热量：Q/5=723.951.5363.6=23925.05（kJ/h）所以，550900段的窑体散热总量为：Q/6= Q/4 Q/5=10371.84+23925.05=34296.89（kJ/h）7.4.4.3、9001290段该段长度为16米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（900+1290）/2=10957.4.4.3.1、窑墙部分散热计算此部分用材料如下：轻质高铝砖，厚

26、度=250 mm，导热系数,0.398w/（m）硅酸铝纤维毡，厚度=125 mm，导热系数0.24 w/（m）硅藻土砖，厚度=125mm，导热系数0.27w/（m）；热流q1=654.51W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按950mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/7=2654.510.95163.6=71629.57（kJ/h）7.4.4.3.2、窑顶部分散热计算此部分用材料如下：轻质高铝砖，厚度=250 mm，导热系数,0.398w/（m）硅酸铝纤维毡，厚度=100 mm，导热系数0.24 w/（m）硅藻土砖，厚度=100mm，导热系数0.27w/（m）；热流q1=745.48W/m

27、不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按950mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/8=745.481.53163.6=65655.36（kJ/h）所以，9001290段的窑体散热总量为：Q/9= Q/7+ Q/8=71629.57+65655.36=137284.93（kJ/h）综上所述，预热带和烧成带窑体散失热量总和为：Q5=20443.81+34296.89+137284.93=192025.63（kJ/h）7.4.5、窑车蓄热和散失热量Q6取经验数据，占热收入的10%。7.4.6、物化反应耗热Q77.4.6.1、自由水蒸发吸热QwQw= Gw（2490+1.93Tg）自由水的质量 Gw=3.

28、4kg/h 烟气离窑的温度Tg=250。则可得：Qw=3.4（2490+1.93250）=10106.5（kJ/h）7.4.6.2、其余物化反应吸热QdQd= G12100w(Al2O3) （kJ/h） 其中，G1入窑干制品质量（Kg/h）；G1=137.5 Kg/h；Al2O3的反应热为2100（KJ/Kg）,w(Al2O3)陶瓷洁具结合剂中Al2O3含量占总质量的质量分数制品中；w(Al2O3)=19.62%；Qd= G12100w(Al2O3)= 137.5210019.62%=56652.75（kJ/h）则物化反应总耗热为：Q7=10106.5+56652.75=66759.25（kJ

29、/h）7.4.7、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%。7.5、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+Q82592.5610582.3417427.6x1455x77.7868x86.68x=200620.8840835.6741480x192025+10% Q收66759.25+5%Q收 14701.5x=1300129.4解得x= 88.4Nm3/h单位热耗：88.417400/137.5=11186 (千焦/千克瓷)7.6、列出热平衡表并分析热 收 入热 支 出项

30、目(kJ/h)（%）项目(kJ/h)（%）坯体带入显热2592.560.15产品带走显热200620.811.91燃料化学显热1540599.8490.83烟气带走显热1308327.76助燃空气显热1277387.54窑墙、窑顶带走显热192025.6311.39漏入空气显热6876.350.41物化反应耗热66759.253.96棚板、立柱带入显热10582.340.62棚板、立柱带出显热840835.67449.89气幕显热7662.50.45窑车积、散热169605.1610.06其它热损失84802.65.03总计1696051.59100总计1695481.11100分析： 两者之

31、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。8、冷却带热平衡计算8.1、热平衡计算基准本次计算选用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。8.2、热平衡示意框图图9-1 冷却带的热平衡示意图Q3制品带入显热； Q4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

32、热量；Q16其他热损失；8.3、热收入项目8.3.1、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=200620.8（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=840835.674（kJ/h）8.3.2、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=0.95Q6=161124.9（kJ/h）8.3.3、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 =1.5

33、Vx。 空气的温度Ta=20,此时空气的平均比热Ca=1.30 kJ/(Nm3）. 则：Q10=VaCaTa= Va1.320=26 Va（kJ/h）8.4、热支出项目8.4.1、制品带出显热Q11出窑产品质量Gm=137.5出窑产品温度 T11=80， 产品比热 C11=0.896kJ/(kg)Q11=GmC11T11=137.5800.896=9856（kJ/h） 8.4.2、硼板、支柱等窑具带出显热Q12出窑棚板、立柱质量Gb=547.74kg/h 出窑棚板、立柱温度T12=80， 棚板、立柱比热C12=0.861 kJ/（kg）Q12= Gb C12T12=547.740.86180=

34、37728.3（kJ/h）8.4.3、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=0.55Q9=0.55161124.9=88618（kJ/h）8.4.4、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，将窑墙分两段计算其向外散热 。 8.4.4.1、1290700段该段长度为6米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（1290+700）/2=9958.4.4.1.1、窑墙部分散热计算 此部分用材料如下：轻质高铝砖，厚度=250 mm，导热系数,0.398w/（m）硅酸铝纤维毡，厚度=125 mm，导热系数0.24 w/（m）岩棉毯，厚度=60m

35、m，导热系数0.037 w/（m）；热流q1=344.7 W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按850mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/1=2344.71. 5363.6 =12910.5（kJ/h）8.4.4.1.2、窑顶部分散热计算此部分用材料如下：轻质高铝砖，厚度=250 mm，导热系数,0.398w/（m）硅酸铝纤维毡，厚度=125 mm，导热系数0.24 w/（m）热流q1=831.2W/m窑顶散热量：Q/2=831.21.5363.6=27469.5（kJ/h）所以，1210800段的窑体散热总量为：Q/3= Q/1+ Q/2=12910.5+27469.5=40380 kJ

36、/h8.4.4.2、70080段该段长度为17.92米，窑外壁表面平均温度40，窑内壁表面平均温度：（700+80）/2=3908.4.4.2.1、窑墙部分散热计算 此部分用材料如下：轻质粘土砖，厚度=250 mm，导热系数0.5068w/（m）；硅藻土砖，厚度=125mm，导热系数0.276 w/（m）；岩棉毯，厚度=60mm，导热系数0.037 w/（m）；热流q1=120.7W/m不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按850mm计算，则两侧窑墙散热量：Q/4=2120.70.85163.6=11818.9（kJ/h）8.4.4.2.2、窑顶部分散热计算此部分用材料如下：轻质粘土，厚度=

37、250 mm，导热系数0.5068 w/（m）；硅藻土砖，厚度=100 mm，导热系数0.2764 w/（m）；热流q2=327.6W/m窑顶散热量：Q/5=327.61.53163.6=28870.7（kJ/h）所以，70080段的窑体散热总量为：Q/6= Q/4+ Q/5=11818.9+28870.7=40689.6（kJ/h）综上所述，冷却带窑体散失热量总和为：Q14=40380+40689.6=81069.6（kJ/h）8.4.5、抽走余热风带走热量Q15 Q15 = V15C15T15 其中，V15抽走余热风流量（m3/h）；该窑不用冷却带热空气做二次空气，冷却带抽走热风全部用于气

38、幕及干燥窑干燥，体积为V15=1.5Vx = Va Nm3。漏出空气忽略不记T15抽走余热风的平均温度（）；取T15=200C15抽走余热风的平均比热（KJ/（Kg）；查表，T15=200时，热空气的平均比热为：C15=1.3 KJ/（Kg）则：Q15= V15C15T15= Va 2001.30=260 Va（kJ/h）8.4.6、其他热损失Q16取经验数据，占冷却带热收入的5%10%，本次计算取5%。热收入=热支出，即：Q3+Q4+Q9+Q10=Q11+Q12+Q13+Q14+Q15+Q16200620.8+840835.674+8480.26+26Va=9856+37728.3+4664

39、.143+81069.6+260Va +5% Q收得：Va =3035.2Nm3/h 因此得窑尾风量为9644.5Nm3/h 急冷风量为4822.2 Nm3/h则每小时应抽余热风为：14466.7 Nm3 8.5热平衡方程式计算热收入=热支出，即：Q3+Q4+Q9+Q10=Q11+Q12+Q13+Q14+Q15+Q16200620.8+840835.674+8480.26+26Va=9856+37728.3+4664.143+81069.6+260Va +5% Q收得：Va =3991Nm3/h 因此得窑尾风量为2661Nm3/h 急冷风量为1331 Nm3/h则每小时应抽余热风为：3991

40、Nm38.6、热平衡表热 收 入热 支 出项 目(kJ/h)(%)项 目(kJ/h)(%)产品带入显热200620.815.4产品带出显热98560.8棚板、立柱带入显热840835.67464.4棚板、立柱带出显热37728.32.9窑车带入显热161124.912.4窑体散热81069.66.2急冷、窑尾风带入显热102229.97.8窑车带走和向车下散失显热886186.8抽热风带走显热102229978.3其它散热652415合计1304811.3100合计1304811.9100分析： 热平衡分析:从上面热平衡列表可以看出，热收入与热支出基本保持平衡，而热支出大于热收入是因为窑底冷风

41、带入显热要大于现在的计算值。主要的热支出是抽出的热空气带走的显热，为了节能，提高热效率往往要充分利用，冷却带余热可以用它去干燥坯体。9、窑体材料概算节位置（温度段）窑墙窑顶材质用量(t)材质用量(t)排烟段(1-5)(20-550)轻质粘土砖9.9轻质粘土吊顶砖4.98硅藻土砖2.67岩棉毯0.14硅藻土砖1.08预热升温段(6-8)(550-900)轻质粘土砖5.94轻质粘土吊顶砖2.99硅藻土砖1.6岩棉毯0.09硅藻土砖0.65烧成段(9-16)(950-1290)轻质高铝砖17.27轻质高铝吊顶转8.14硅酸铝纤维毡0.85硅酸铝纤维毡0.32硅藻土砖4.5硅藻土砖1.72急冷段(17

42、-19)(1290-700)轻质高铝砖6.08轻质高铝吊顶砖3.06硅酸铝纤维毡0.3岩棉毯0.09硅酸铝纤维毡0.12缓冷段20-24)(700-400)轻质粘土砖9.9轻质粘土吊顶砖4.98硅藻土砖2.67岩棉毯0.14硅藻土砖1.08快冷段（25-27）（400-80）轻质粘土砖5.94轻质粘土吊顶砖2.99硅藻土砖1.6岩棉毯0.09硅藻土砖0.6510、后记通过三周的专业设计，使我对热工基础知识有了更深地了解，对窑炉的结构和建造等加熟悉，而且让我了解到了很多书本上没有的知识，只有实践才知道啊。从而，了解只有使理论和实际很好的结合，才能做出很好的作品。在老师的悉心指导和同学的热情帮助下，再通过各方面文献和前辈设计的经验，还有经过自己详细计算，我按时完成了设计任务。设计过程中，指导老师给予我很大帮助，还有同学门的帮助。在此，我表示感谢!我觉得设计关键是自己动手，积极去查资