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1、 无机非金属材料课程设计学生姓名： 学 号： 5 专业班级： 材料10级（4）班 指导教师： 二一三年九月四日目录一、 前言- 1 -二、设计任务和原始数据- 2 -设计任务- 2 -课程设计原始数据- 2 -三、窑体主要尺寸的确定- 3 -隧道窑容积的计算- 3 -隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算- 3 -四、工作系统的安排- 5 -预热带工作系统- 5 -烧成带工作系统- 5 -冷却带工作系统- 6 -五、窑体材料以及厚度的确定- 7 -六、燃料燃烧计算- 8 -燃烧所需空气量计算- 8 -燃烧产生烟气量计算- 8 -燃烧温度计算- 8 -七、预热带和烧成带热平衡计算- 9 -热平衡计
2、算基准及范围- 10 -预热、烧成带热收入项目：- 10 -预热、烧成带热支出项目:- 12 -预热、烧成带平衡热计算- 14 -预热、烧成带热平衡表- 14 -八、冷却带热平衡计算- 15 -冷却带热收入项目：- 15 -冷却带热支出项目：- 15 -冷却带热平衡表- 16 -九、选用烧嘴及燃烧室计算- 17 -十、排烟系统的计算及排烟机的选型- 18 -排烟系统的设计- 18 - 阻力计算- 19 - 风机选型- 21 -十一、结束语- 23 -十二、参考文献- 23 -一、 前言隧道窑始于1765年，当时只能烧陶瓷的釉上彩，到了1810年，有可以用来烧砖或陶器的，从1906年起，才用来烧
3、瓷胎。最初著名的隧道窑，是福基伦式，到了1910年以后，就渐渐有了许多改进的方式。 隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带-烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。 隧道窑与间歇式的旧式倒焰窑相比较，具有一系列的优点。1、 生产连续化，周期短，产量大
4、，质量高。2、 利用逆流原理工作，因此热利用率高，燃料经济，因为热量的保持和余热的利用都很良好，所以燃料很节省，较倒焰窑可以节省燃料50-60%左右。3、 烧成时间减短，比较普通大窑由装窑到出空需要3-5天，而隧道窑约有20小时左右就可以完成。 4、 节省劳力。不但烧火时操作简便，而且装窑和出窑的操作都在窑外进行，也很便利，改善了操作人员的劳动条件，减轻了劳动强度。5、 提高质量。预热带、烧成带、冷却带三部分的温度，常常保持一定的范围，容易掌握其烧成规律，因此质量也较好，破损率也少。 6、 窑和窑具都耐久。因为窑内不受急冷急热的影响，所以窑体使用寿命长，一般5-7年才修理一次。 但是，隧道窑建
5、造所需材料和设备较多，因此一次投资较大。因是连续烧成窑，所以烧成制度不宜随意变动，一般只适用大批量的生产和对烧成制度要求基本相同的制品，灵活性较差。二、设计任务和原始数据 设计任务年产50万素烧釉面砖隧道窑的设计 课程设计原始数据 （1）生产任务：年产50万素烧釉面砖隧道窑的设计； （2）产品规格：1521525（mm）； （3）成品率：85% （4）坯体组成（干基）：（%） Al2O3 CaO MgO 其余 合计 （5）坯体水分：相对水分3%； （6）装窑密度：/m,附匣钵烧，每个匣钵装50块釉面砖坯，每个匣钵和垫片共重，每块砖坯入窑湿重； （7）燃料：60号重油，Qnet,ar=37000
6、KJ/kg ，预热温度90； （8）烧成制度： 1）、氧化气氛，； 2）、烧成时间：48小时； 3）、制品入窑平均温度85； 4）、制品出窑平均温度130； 5）、最高烧成温度1220； 6）、冷却带抽出热风温度200 7）、温度制度：85-400-750-950-1220-1200-700-400-130，其中，85-950为预热带，9501200 为烧成带，1200130为冷却带； （9）三带长度比例：预热带：烧成带：冷却带=41：20：39 （10）年工作日：340天/年； （11）总烟道内空气温度240（指烟囱底部温度），总烟道空气系数=； （12）外界空气温度25（地下水汽较低地区）
7、； （13）窑车高度取660mm（轨面至窑车衬砖高度），铁轨面至下拉杆高度为300mm； （14）窑型：明焰隧道窑。三、窑体主要尺寸的确定 隧道窑容积的计算隧道容积是根据生产任务、成品率、烧成时间以及装窑密度四个因素决定的。装窑密度是根据制品对焙烧过程的要求，制品的尺寸等找出最合理的装车方法而计算出来的，也可以从生产实践中收集数据。烧成时间是由烧成曲线决定的。生产任务和成品率都是已知的。则：隧道容积： m （3-1）式中 V隧道容积 m； G生产任务，kg/h或 件/h，且；烧成时间，即坯体在窑内停留时间 h；K成品率；g装窑密度，kg/m3 或件/m3。由生产任务和原始资料中可得，该隧道窑：
8、1）年产量：50万素烧釉面砖， 2）工作日:340天/年，3）成品率： 85%， 4）烧成时间: 48小时，5）装窑密度：g=/m, 6）产品规格：1521525（mm）；根据上述（3-1）式得：G=；综上所述，隧道窑容积： ；隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算本次设计的思路：1）在合理长度范围内，首先确定窑车的尺寸以及窑的长度，2）根据窑车车长以及窑内车数直接求出窑的有效长度以及各带长度，3）再根据窑长和制品尺寸，确定窑内宽和内高。隧道窑长度及各带长度计算隧道窑的长度与烧成制度以及窑内压力制度等因素有关。一般隧道窑长度在60到90m。所以，应根据具体情况，从产量、质量、投资、生产费用等各方
9、面去比较，确定。以下计算隧道窑长度：假设窑各带总长，取窑车长；在合理长度范围内，可以假设窑各带总长L1，然后通过修正，得到有效长度，具体修正公式如下：（n取整） （32）(33)其中，n窑车的数目， l车窑车长度 ， L有窑的有效长度；根据公式（32）、（33）得：窑内车数，有效长度，取进车车室和出车车室的长度l1=2m,则窑长L=80+2*2=84m；由原始资料可知：三带长度比例：预热带：烧成带：冷却带=41：20：39； 则各带长度： 预热带长度；烧成带长度； 冷却带长度。综上所述，隧道窑长度为84m，预热带长度，烧成带长度16m，冷却带长度。隧道窑内高、内宽计算隧道窑的内宽与内高根据窑的
10、断面温度分布均匀性、制品规格、工人操作方便等因素由经验确定。目前一般内高在1-2m（快速烧成的隧道窑内高较低），内宽在1-2m，顶烧隧道窑的宽度则较此数大。以下确定隧道窑内宽和内高：由隧道窑的长度和体积可得隧道窑的截面积，即： （34）其中， F隧道窑的截面积；隧道窑截面积与内宽及内高之间的关系： （35）其中，H窑车车面与拱脚的距离， B窑内宽度， f拱高；取窑内宽度B=，拱心角口=60，则f= ；根据式（34）、（35）可得： 综上所述，窑内宽度为,窑内高度为。四、工作系统的安排工作系统的确定原则是要满足制品的焙烧要求，减少窑内温差，加速传热和充分利用余热，便于施工以及操作控制等。具体设计
11、过程中遵循如下规律：1）排烟口的个数与窑车数相当，2）预热带排烟系统长度占预热带长度的65%-80%，3）预热带气幕气孔设2-3道，4）烧成带燃烧系统燃烧室先疏后密。预热带工作系统取排烟系统长度占预热带长度的比=70%，此时有l排=l预=，则排烟口个数y1=14个；在预热带2-15号车位设14对排烟口，每车位一对。烟气通过各排烟口到窑墙内的水平烟道，由8号车位的垂直烟道经窑顶金属管道至排烟机，然后由铁皮烟囱排至大气。排烟机及铁皮烟囱皆设于预热带窑顶的平台。 在1号、4号、7号车位有三道气幕。其中1号车位气幕为封闭气幕，窑顶和侧墙皆开孔，气体喷出方向与窑内气流成90。角。4号和7号车位为扰动气幕
12、，气体由窑顶喷出，方向与窑内气流成150。角。用作气幕的气体从冷却带的间接冷却部位抽出。 烧成带工作系统烧成带长度l烧=16m，窑车长度l车=，则有燃烧室对数y2=10对；在烧成带21号-30号车位设10对燃烧室，先疏后密，两侧相对排列。助燃空气不预热，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。冷却带工作系统冷却带在32-35号车位处，有7m长的间壁急冷段，由侧墙上的小孔直接吸人车间冷空气，冷却气体流动方向与窑车前进方向相同(顺流)。从换热观点，逆流冷却效率高，但砖砌体易漏风，逆流漏进的冷风和700左右的产品接触，易急冷至更低温度，达到SiO2晶形转化温度而使产品
13、开裂。所以要采用顺流。该处窑顶自31-35号车位有8m长的二层拱间接冷却，冷空气亦由窑顶孔洞处自车间吸入。由间壁、二层拱抽出来的热空气经窑顶上金属管道送往预热带作气幕。这里只作为计算例题，实际上该段应采用直接风急冷或直接、间接相结合，将丙层拱抽来的热气再喷入窑内作急冷，可防止大件产品炸裂。 自37-46号车位设9对热风抽出口，每车位一对。热空气经过窑墙内的水平热风通道，于41号车位处用金属管道由热风机抽送干燥。 窑尾50号车位处，由冷却风机自窑顶和侧墙集中鼓入冷却空气。 车下自2141号车位，每隔设一个冷却风进风口，由车下冷却风机分散鼓风冷却，并于8号车位处由排姻机排走。烧成带前后，即20号、
14、31号车位处，设两对事故处理口。全窑无检查坑道。五、窑体材料以及厚度的确定根据上述原则，确定窑体的材料及厚度如下表。材料及厚度确定后可进行材料的概算。确定全窑的材料消耗量。温度范围长度范围m窑体材料m窑体材料mI等粘土砖等粘土砖轻质粘土砖红砖I等粘土砖等粘土砖轻质粘土砖粒状高炉渣红砖钢筋混粘土进车室(2)854000400750750950事故处理口（空）空粘粘95012201200烧嘴处事故处理口(空)(空)粘1200700空700400023540013080(出车室)(2)六、燃料燃烧计算燃料燃烧的计算包括：燃烧所需空气量的计算，燃料生成烟气量的计算及实际燃烧温度的计算。61燃烧所需空气
15、量计算该窑用60号重油，其热值Qnet,ar=37000KJ/kg，查阅相关资料，得理论空气量计算公式： （6-1）其中，理论空气量；根据（6-1）得，理论空气量： 由实际空气量公式： （62）其中，空气过剩系数（通常有=）；根据（6-2），且取空气过剩系数=得，实际空气量: ;燃烧产生烟气量计算查阅相关资料，理论烟气量计算公式： （63）根据（63）得，理论烟气量：实际烟气量：V= Vo+（-1）Voa=+（）*=(Bm3/kg)63燃烧温度计算查阅相关资料，理论燃烧温度公式：tth=(Qnet,ar+CfTf+VaCaTa)/VC （64）其中，tth理论燃烧温度， Ca室温25时重油以及
16、空气比热，Cf入窑温度下的重油比热， C指定温度下烟气比热， Ta室温温度； Tf 重油入窑温度；设t=1600 查表得1600时烟气比热C=Bm3.在室温25的空气比热Ca= KJ/Bm3.重油比热Cf=+=+*90= KJ/Bm3.代入公式（64）得： t=（37000+90+25）/（*）=1585oC (1600-1585)/1585100%=%5%所以合理。取高温系数=则实际温度为:Tp=*1585=1300oC验证：1300-1220=80，在50-100之间，认为合理。4、 用经验数据决定燃料消耗量燃料消耗量的计算，可直接选用经验数据(表18)。表中列出隧道窑焙烧各种陶瓷产品的单
17、位热耗。将每小时的产量乘以表中数据，即为该窑每小时的热耗。陶瓷工业隧道窑的单位质量产品热耗和窑炉结构及操作条件各因素之间的关系，可参下图18：七、预热带和烧成带热平衡计算隧道窑的热平衡计算分为二部分：一部分是预热带和烧成带的热平衡，其目的是计算每小时的热耗，即每小时的燃料消耗量。另一部分为冷却带的热平衡，其目的是计算冷空气鼓入量和热风抽出量。 热平衡计算基准及范围在此以1小时作为计算基准，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。 热平衡框图 Qf Qa Qa Q2 QgQ1 Q8 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7其中Q1-制品带入的显热 Q2-匣钵带入
18、的显热Qf-燃料带入化学热及显热 Qa-助燃空气带入显热Qa-漏入空气带入显热 Q3-产品带出显热Q4-匣钵带出显热 Q5-窑墙、窑顶散失之热Q6-窑车积散之热 Q7-物化反应耗热Q8-其他热损失 Qg-废气带走显热预热、烧成带热收入项目：（1）制品带入显热的公式： (71)其中， 入窑制品质量（kg/h）, 入窑制品的平均比热，KJ/kg* 入窑制品温度，。 由原始资料可知，每块砖坯入窑湿重m=,通过计算可知每小时入窑的砖坯数量为：x=2652块， 每小时入窑的湿制品质量为：G1=2652*(kg/h)= (kg/h)，入窑制品含3%自由水，每小时入窑干制品质量： G1=*（）=(kg/h)
19、，入窑制品温度 t1= 85，入窑制品平均比热：C1=+=+*85= KJ/kg.，则根据（71）得：Q1= G1 C1 t1=*85=（KJ/h)，综上所述，制品带入显热 KJ/h。（2）匣钵带入显热Q2:匣钵或棚板等带入显热的公式： （72）其中，匣钵或者棚板等质量， 入窑匣钵或棚板等的平均比热， 入窑匣钵或者棚板等的温度；由原始数据可得：每个匣钵装50块釉面砖坯，每个匣钵加垫片，又由前述计算出每小时入窑的砖坯数量为x=2652件，由此可得： G2=2652/50*=（kg/h)C2=+*10-3t=+*10-3*85=kg.根据公式（72）可得： Q2=*85=（KJ/h)；综上所述，匣
20、钵带入显热 KJ/h。(3)燃料带入化学热及显热Qf：燃料带入化学热及显热Qf公式如下：Qf =x(+ Cf tf ) KJ/h （73）式中 x每小时燃料消耗量，Kg/h；60#重油的低热值，KJ/Kg；Cf入窑60#重油的平均比热，KJ/Kg；tf 入窑60#重油的温度，。Qnet,ar=37000KJ/Kg；重油入窑温度，t=90；查手册，此温度下的煤气平均比热为：Cf=+=+*90= KJ/kg.根据公式（73）可得;Qf=x(Qnet,ar+tfCf)=x(37000+*90)=（kg/h)(4) 助燃空气带入显热Qa;全部助燃空气作为一次空气。燃料所需空气量已求得：Va= Bm3
21、/h助燃空气温度 t =25查手册，在25 时空气的平均比热为；Ca =kg.根据公式可得：Qa=Va*Ca*ta=25= KJ/h(5)从预热带不严密处漏漏入空气带入显热Q、a.漏入空气体积公式如下：=()x Bm3/h， （74）式中 空气过剩系数为时的燃烧所需空气量，Bm3/Kg；烧成带的空气过剩系数；离窑时烟气中的空气过剩系数；漏入空气的平均比热，KJ/Bm3漏入空气的温度，。取预热带烟气中的空气过剩系数=，由上述已求出理论空气量 V= Bm3/kg烧成带燃料燃烧时的空气过剩系数f =根据公式（74）得：Va=x Bm3 /h漏入空气温度为 ta=25查手册，Ca=kg.根据公式可得
22、Qa=Va Ca ta =*25= kJ/h（6）气幕空气带入显热Qm； 作气幕用的气体由冷却带时间接冷却出抽来，其带入之显热由冷却带热平衡计算为：Qm=216000kJ/h；预热、烧成带热支出项目:(1)产品带出显热Q3产品带出显热公式： KJ/h （75）式中 G3出烧成带产品质量，Kg/h；C3出烧成带产品的平均比热，KJ/Kg T3出烧成带产品的温度，。出烧成带产品带出质量 G3=出烧成带产品温度 t3=1220产品平均比热：C3=+*1220=kg.根据公式（75）可得：Q3=*1220=742669kJ/h（2）匣钵带走显热Q4匣钵带走显热公式： Kg/h （76）式中 G4匣钵出
23、烧成带质量，Kg/h；C4出烧成带匣钵的平均比热，KJ/Kg；t4出烧成带匣钵的温度，。匣钵质量：G4=h出烧成带匣钵温度，t4=1220匣钵的平均比热为C4=+*1220=kg.根据公式（76）得：Q4=G4*C4*t4=*1220=627400 kJ/h（3）烟气带走显热Qg；烟气中包括燃烧生成的烟气，预热带不严密处漏入空气外，尚有用于气幕的空气。用于气幕的空气体积由冷却带计算为：Vm=1552 Bm3 /h；离窑体积计算公式如下：=+()x+ Bm3/h， （77）式中 空气过剩系数为时的烟气量，Bm3/Kg； 离窑时烟气中的空气过剩系数；离窑烟气的平均比热，KJ/Bm3；离窑烟气的温度
24、，。离窑烟气温度： tg=240查手册，此时烟气的平均比热为Cg=m3. 根据公式得：Qg=Vog+(ag-1)Voax+Vm*Cg*tg =+*x+1552*240 =+ kJ/h（4）通过窑墙，窑顶散失的热Q5取经验数据，占热收入的%=h。 (5)窑车积蓄和散失之热Q6取经验数据，占热收入的25%= kJ/h。（6）物化反应耗热和散热之热Q7（不考虑制品所含之结构水）：自由水质量 Gw= G1* 3%= *3%= kg/h烟气离窑温度 tg=240制品中A12O3含量为%，根据公式可得；Q7=Qw+Qr=Gw（2490+Gr*2100*A12O3% =*(2490+*240)+ *2100
25、* =294567 kJ/h(7)其他热损失Q8取经验数据，占热收入的10%，则Q8= kJ/h。预热、烧成带平衡热计算列出热平衡方程式：热收入=热支出Q1+Q2+Qf+Qa+Qa+Qm=Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Qg（+216000*%=742669+627400+294567移项整理得=x=h ,即每小时需要重油。预热、烧成带热平衡表列出预热带及烧成带平衡表如下：100106274004.助燃空气显热5.漏入空气显热6气幕显热100294567总 计总 计5.窑车积、散热6.物化反应热7.其他热损失kJ/h%kJ/h%4.窑墙、窑顶散热热 收 入热 支 出216000742669
26、项 目1.产品带出显热2.匣钵带出显热3.烟气显热1.坯体带入显热2.匣钵带入显热3.燃料化学热，显热八、冷却带热平衡计算冷却带热收入项目： (1)产品带入显热Q3此项热量即为预热、烧成带产品带出显热： Q3= 742669 kJ/h (2) 匣钵带入显热Q4 此项热量即为预热、烧成带匣钵带出显热： Q4= 627400 kJ/h (3)窑车带入显热Q9 预热带、烧成带窑车散失之热约占窑车积、散热之5%，而95%之积热带进冷却带。 Q9= *Q6 = * = KJ/h (4)冷却带末端送入空气带入显热Q10用公式（16）计算：ta=25，此温度下 空气平均比热查手册为：Ca=m3*。Q10=V
27、aCata=Va 25 = KJ/h 冷却带热支出项目：(1)产品带出显热Q11出窑产品质量： G11= Kg/h，出窑产品温度： t11= 130 ，此时产品平均比热，C11= +*130= kJ/kg.，根据公式可得： Q11=G11C11t11=* *130 = KJ/h(2)匣钵带出显热Q12出窑匣钵质量：G12= Kg/h出窑匣钵温度：t12= 130 在130匣钵的比热为： C12= + =+*130= KJ/m3* Q12= G12 C12 t12= *130=h (3)窑车带走和向车下散失之热Q13此项热量占窑车带入显热的55%： Q13=Q9= = KJ/h (4)抽送干燥用
28、的空气带走显热Q14该窑不用冷却带热空气作二次空气，且气幕所用空气由冷却带间壁抽出，所以，热空气抽出量即为冷却空气鼓入量Va。设抽送干燥器用的空气温度为200：此温度下的空气平均比热为：C14=Bm3Q14=VaC14t14=Va200=264Va kJ/h（5）窑墙、窑顶散热Q15取经验数据，占热收入的%，计算得，冷却带窑墙，顶散热为：Q15= kJ/h， (6)抽送气幕热空气带走显热Q16抽送气幕热空气包括两侧间壁及二层拱内抽出之热空气，其所带之热由窑墙、窑顶之计算中已知为： Q16=Q+Q=216000 kJ/h抽送气幕的热空气体积为； Vm=Vo+Vo = 1552Bm3/h(7)其他
29、热损失Q损取经验数据，占总热收入的5% 冷却带热平衡计算列热平衡方程式： 热收入=热支出： Q3+Q4+Q9+Q10=Q11+Q12+Q13+Q14+Q15+Q16+Q损*(742669+627400+=+264Va+216000移项整理得： Va =解得：Va=即每小时有 Bm3/h，200的热空气抽送干燥。冷却带热平衡表列出冷却带平衡表如下：1004.空气带显热100216000总 计总 计5.窑墙、窑顶散热6.热空气带走显热7.其他热损失kJ/h%kJ/h%4.空气带走显热热 收 入热 支 出202189项 目7426696274001.产品带出显热2.匣钵带出显热3. 窑车积、散热1.
30、坯体带入显热2.匣钵带入显热3.窑车带入显热九、选用烧嘴及燃烧室计算每小时燃料消耗量求出为：x= kg/h；该窑共设10对烧嘴，每个烧嘴的燃料消耗为：20kg/h=h；选择型号，与其配合的砖厚为230mm；燃烧室体积：V=*37000/1250000=m3；燃烧室深度：L=窑墙厚烧嘴砖厚=；燃烧室截面积：F= m2；取燃烧室宽B为5个半砖宽：B=5（砖宽+灰缝）=5（+）=， 选用60拱，拱高f= m，燃烧室的截面积=拱形部分面积+侧墙矩形部分面积：=（+）；燃烧室侧墙高： =； 取H=，四砖厚：7（砖厚+灰缝）=7（+）= m，则燃烧室总高为：+= m。十、排烟系统的计算及排烟机的选型排烟系
31、统的设计 排烟量计算 烟道和管道计算：需要由排烟系统排除的烟气量，由预热带的热平衡为： Vg=Vg0+(ag-1)Va0x+Vm =+（）*+1552 =Bm3/h 排烟口及水平支烟道尺寸共有14对排烟口，则每个排烟口的烟气流量为：qv=（14*2）= Bm3/h；标准状态下烟气在砖砌管道中的流速为1s，流速太大则阻力大，流速太小则管道直径过大，造成浪费。现在取流速v=s，烟道截面积为：F=（*3600）= m2排烟口高取四砖厚，即H=（+）*4=*4=则宽为B=，考虑砖型，取一砖长，即B=；排烟口水平深度定位。 垂直支烟道尺寸烟气由排烟口至垂直支烟道流量不变，流速相同，所以截面积应相等。但考
32、虑到砖的尺寸，取截面尺寸为：宽长= m2。垂直深度定为。其截面积为：=。 水平主烟道尺寸水平烟道内烟气流量为排烟口处烟气流量的7倍，流速不变则截面面积应为排烟口的7倍，即：7= m2；取宽为二砖半长，即=，则高为=；考虑砖型，取高为，即9砖厚：9（+）=；长度定位. 垂直烟道尺寸若烟气流量不变，垂直烟道又设于水平烟道的中部，所以其内烟气流量增加了一倍，因此截面积应为水平烟道的二倍。但从窑的结构强度来考虑，墙内通道过大，则窑的结构强度低，由于采用风机排烟，流速可以适当取大些，所以取垂直烟道截面积等于水平烟道截面积，并考虑砖型即5砖宽三砖长，高定位，此时垂直烟道内流速为3 Bm/s。垂直烟道上接金
33、属管道，直径为，长定位8m。 阻力计算阻力计算应包括料垛阻力、位压阻力、摩擦阻力和烟囱阻力的计算之和。10.2.1 料垛阻力h1取经验数据，每米窑长料垛阻力为1Pa，按理想情况假设，零压应在预热带和烧成带相接的位置，即第20号车位处，最后一对排烟口在第2号车位处，每车位长米，则：h1=（20-2）1=10.2.2 位压阻力hg风机与烟囱设在窑外的车间地面上，烟气从排烟口到风机（烟囱底部），位置升高米。取烟气平均温度为240。hg=H(ag)g=273/(273+25)273/(273+240)=10.2.3 局部阻力hl烟气从炉膛内进入排烟口，突然缩小，取1=； 90转弯至垂直支烟道，取2=2
34、；再90转弯至水平烟道，取3=2；在水平烟道中与另五个排烟口（2号、3号、4号、5号、6号、7号排烟口）的烟气经三次90合流，4=6*2=12；再与同一水平烟道另一边的烟气180合流，5=3；至垂直烟道，然后90转弯，6=2；与另一侧垂直烟道180合流，7=3；再90转弯，取8=2；与车下冷风90合流，9=2；至风机（与车下冷却风河流后，流量增加1730 Nm3/h，但管道直径未变，此时流速为5Nm/s）。 =192 Pa10.2.4 摩擦阻力hf对非圆形通道应求当量直径d：d排烟口的直径和长度：d1=0.250m ；l1=0.46m垂直支烟道当量直径和长度：d2= =0.231m；l2=0.
35、9m；水平主烟道当量直径和长度：d3= m；l3=6.75 m；垂直主烟道当量直径和长度：d4= m；l4=1.5 m；金属管道直径及长度：d5=，l5=8m；摩擦阻力系数：砌筑管道取1，金属管取2，则有：Hf= Pa10.2.5 烟囱阻力h铁皮烟囱高15m，取烟气在烟囱内流速：w=6 Bm/s，烟气在烟囱内的平均温度为200oC。（1） 烟囱尺寸烟囱排出烟气量=烟量+车下风量V =Vg+Vw= +1730= Bm/s；截面积F=V/W=（6*3600）=；其直径为：，取直径为750mm。（2）计算烟囱阻力= Pa由于烟囱较矮，烟气在烟囱中的流速比较大，烟囱本身的抽力尚不能克服烟囱本身的摩擦阻
36、力及出口动压头的损失，因此烟囱本身也成为阻力作用。须用风机来克服阻力。风机应克服的总阻力为：hx= h1+ hg+ hl+ hf+ h=+（）+192+= Pa 风机选型为保证正常工作，取安全系数为所以选型应具备风压H为： Pa风量为：Q=Vg(273+200)/273 =(273+200)/273=h；列出风机选型表：表11-1 风机型号表用途风机名称机型转速r/min全压Pa风量m3/h电动机型号功率/kW搅拌风机离心通风机284017851474Y190S-2车下风机离心通风机144016525896Y132S-4排烟风机锅炉引风机2900397112214Y200L1-230助燃风机离
37、心通风机144017973106Y132S-4快冷风机离心通风机1470327113034Y160M-422抽热风机锅炉引风机Y4-73No9D1450164425976Y180L-422急冷风机离心通风机144016525896Y132S-4十一、结束语此次无机方向的课程设计让我对隧道窑有了一个深入且全面的认识，通过前期对隧道窑的数据计算，让我对隧道窑所需达到的各方面的尺寸有了详细地了解，也明白了隧道窑的窑内设计等，通过后期的作图，不仅培养了自身的动手能力，探讨能力以及思考能力，更是对窑炉里面的构造有了系统性的了解。此次设计是在老师的悉心指导和同学们的帮助下，这其中还到图书馆查找了一些文献，经过自己还详细计算，最终顺利完成了此次任务。再此，对耐心指导过我的叶老师和帮助过我的同学们表示最真诚的感谢。十二、参考文献【1】刘振群 主编 陶瓷工业热工设备 武汉理工大学出版社 1989【2】筑炉工手册冶金工业出版社
