日产14吨砂轮天然气隧道窑设计_毕业设计(编辑修改稿)

日产14吨砂轮天然气隧道窑设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

16 7 燃料燃烧计算 助燃空气量计算 所用燃料为天然气，低位发热量： Q,ar=36000KJ/m3。 查工具书， 得理论空气 燃烧计算式（原国家标准总局推荐） ， Va0=* ,1000arQ + (m3/ m3) 则理论空气需要量为： Va0=* 360001000 += (m3/ m3) 取空气过剩系数为 ，则实际需要空气量为： Va= qv,a=α Va0=*= (m3/ m3) 烟气量计算 查工具书，得理论空气燃烧计算式（原国家标准总局推荐）， V0=* ,1000arQ + (m3/ m3) 则理论烟气量为： V0 =* 360001000 += (m3/ m3) 实际烟气量为： V= V0+（α 1） Va0=+（ ） *= (m3/ m3) 燃烧温度计算 天然气温度 tf=20℃ , Q,ar=36000KJ/M3，查表， cf= kJ/()。 助燃风平均温度 ta=200℃ ，查表， ca= kJ/()。 先计算理论燃烧温度， tth= , ar f f a a aQ c t V c tcV= 3 6 0 0 0 1 . 5 6 * 2 0 1 1 . 9 0 5 * 1 . 0 2 6 * 2 0 0* 1 2 . 9 0 5c 整理得到： ctth=38477 假设 t／ th=1700℃， 查表得此时， c／ =,则： **1700=﹤ 38477 假设 t〃 th=2073℃， 查表得此时， c〃 =,则： 热能工程系毕业设计说明书 86 米天然气 砂轮隧道窑 设计 17 *2073*=﹥ 38477 20732073 1700cht =  tth=℃ 取高温系数η =， 实际燃烧温度 tp=η tth=*=1425℃。 热能工程系毕业设计说明书 86 米天然气 砂轮隧道窑 设计 18 8 物料平衡计算 每车产品质量 ： （ 吨 /米窑长） *（ 米 /车） = 吨 /车 =1780 kg/车。 每小时产品质量： （ 车 /小时） * 吨 /车 = 吨 /小时 =610 kg/小时。 坯体入窑水分为 %， 每小时入窑湿坯质量为： （ 吨 /小时） /（ %） = 吨 /小时 =612 kg/小时， 所以每小 时自由水入窑量为： = 吨 /小时，即 2kg/小时。 经计算，每辆窑车上的硼板、支柱的重量为 485 kg/车 ，每小时窑具入窑重量为 ： 485 kg/车 * 车 /小时 =165 kg/小时。 取 装车 经验数据，砂轮垫砂 （ 二氧化硅含量达 %的 石英砂） 的重量约为砂轮重量的 5%，则每小时砂轮垫砂入窑重量为： （ 612 kg/小时） *5%=30 kg/小时。 热能工程系毕业设计说明书 86 米天然气 砂轮隧道窑 设计 19 9 预热带和烧成带的热平衡计算 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。 热平衡示意图 图 91 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— 垫砂带入显热； 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、搅拌风带入显热； Q4— 产品带出显热； Q f Q a Q `aQ 4Q 5Q 6Q 7Q 1Q 2Q 3Q sQ 8 Q 9 Q 10 Q g热能工程系毕业设计说明书 86 米天然气 砂轮隧道窑 设计 20 Q5— 硼板、支柱等窑具带出显热； Q6— 窑墙、顶 总散热； Q7— 垫砂带入显热； Q8— 物化反应耗热； Q9— 窑 车蓄热和散失热量； Qg— 烟气带走显热； Q10— 其他热损失； 热收入项目 坯体带入显热 Q1 Q1=G1C1T1 （ kJ/h） 其中 ： G1— 入窑 制品质量（ Kg/h）； G1=612 Kg/h； T1— 入窑 制品的温度（℃）； 取室温， T1=20℃ C1— 入窑制品的平均比热（ KJ/（ Kg℃））； T1=20℃时，查手册，棕刚玉砂轮平均 比热容为 C1= KJ/（ Kg℃）； Q1=G1C1T1=612**20=12485 kJ/h 硼板、支柱等窑具带入显热 Q2 Q2=G2C2T2（ kJ/h） 其中 ： G2— 入窑硼板、支柱等窑具质量（ Kg/h）； G2=165 Kg/h； T2— 入窑硼板、支柱等窑具的温度（℃）；取室温， T2=20℃ C2— 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=+=+*20= KJ/（ Kg℃） Q2=G2C2T2=165*20*=3188 kJ/h 垫砂带入显热 Q3 Q3=G3C3T3（ kJ/h） 其中 ： G3— 入窑垫砂质量（ Kg/h）； G3=30 Kg/h； T3— 入窑垫砂的温度（℃）；取室温， T3=20℃ C3— 入窑垫砂的平均比热（ KJ/（ Kg℃））； 垫砂 的平均比热容按下式计算： C3=+=+*20= KJ/（ Kg℃） 热能工程系毕业设计说明书 86 米天然气 砂轮隧道窑 设计 21 Q3=G3C3T3=30*20*=580 kJ/h 燃料带入化学热及显热 Qf Qf=（ Q,ar+Tf Cf） x （ kJ/h） 其中： Q,ar— 所用燃料 低位发热量（ KJ/m3）；燃料 为天然气，低位发热量 为： Q,ar=36000KJ/m3； Tf— 入窑 燃料温度（℃）；入窑 天然气温度为 Tf=20℃ ； Cf— 入窑燃料的平均比热容（ KJ/（ Kg℃））； 查表， Tf=20℃ 时天然气平均比热容为： Cf= KJ/（ Kg℃） ； x— 设每小时天然气的消耗量为 x（ m3/h）； Qf=（ Q,ar+Tf Cf） x=（ 36000+20*） x=36031x kJ/h 助燃空气带入显热 Qa Qa=qv,aCaTa（ kJ/h） 其中： qv,a— 入窑助燃风 流量 （ m3/ h）； 前面燃烧部分计算得： qv,a =Va *x= x (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=200℃； Ca— 入窑助燃风的平均比热容（ KJ/（ Kg℃））； 查表， Ta =200℃助燃风时平均 比热容为： Ca = KJ/（ Kg℃）； Qa=VaCaTa=*200*=2443x kJ/h 从 预热带 不严密处 漏入空气带入显热 Q/a Q/a= q/v,aC/aT/a （ kJ/h） 其中： q/v,a— 漏入空气流量（ m3/ h）； 取预热带烟气中空气过剩系数 α g=。 烧成带燃料燃烧时 ,空气过剩系数 α f=。 q/v,a=x(α gα f) Va0=() x= m3/ h T/a— 漏入空气的平均温度（℃）； 漏入空气的平均温度为 T/a=20℃； C/a— 漏入空气的平均比热容（ KJ/（ Kg℃））； 查表， T/a=20℃时，漏入空气的平均 比热容为： C/a=（ KJ/（ Kg℃））； Q/a= q/v,aC/aT/a =**20= x（ kJ/h） 气幕、搅拌风带入显热 Qs Qs= qsCsTs （ kJ/h） 热能工程系毕业设计说明书 86 米天然气 砂轮隧道窑 设计 22 其中： qs— 气幕、搅拌风流量（ m3/ h）； 按一道气幕 ,8个搅拌风管（Φ =60mm,δ =） ,风速ν =13m/s，经计算， qs=1300 m3/ h； Ts— 气幕、搅拌风的平均温度（℃）； 气幕、搅拌风的风源同助燃风，但考虑到管道散热，取其平均温度 Ts=100℃。 Cs— 气幕、搅拌风的平均比热容（ KJ/（ Kg℃））； 查表， Ta =100℃助燃风时平均比热容为： Ca = KJ/（ Kg℃） ； Qs= qsCsTs =1300*100*=131170（ kJ/h） 热支出项目 制品带出显热 Q4 Q4=G4C4T4 （ kJ/h） 其中 ： G4— 出烧成带制品质量（ Kg/h）； 出烧成带制品质量 G4= 610 Kg/h(不考虑灼减 )； T4— 出烧成带制品的温度（℃）； 出烧成带制品的温度 T4=1320℃。 C4— 出烧成带制品的平均比热（ KJ/（ Kg℃））； 查手册 ,T4=1320℃时，棕刚玉砂轮平均比热容为 C4= KJ/（ Kg℃）； Q4=G4C4T4=610**1320=1006500 kJ/h 硼板、支柱等窑具带 出 显热 Q5 Q5=G5C5T5（ kJ/h） 其中 ： G5— 出烧成带 硼板、支柱等窑具质量（ Kg/h）； 出烧成带硼板、支柱等窑具质量 G5= G5=165 Kg/h； T5— 出烧成带 硼板、支柱等窑具的温度（℃）； 出烧成带硼板、支柱等窑具的温度 取 最高烧成温度 ， T5=1320℃ C5— 出烧成带 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： C5=+=+*1320= KJ/（ Kg℃） Q5=G5C5T5=165*1320*=251995 kJ/h 窑墙、窑顶散失热量 热能工程系毕业设计说明书 86 米天然气 砂轮隧道窑 设计 23 20— 450℃段 该段长度为 8米，窑外壁表面平均温度 25℃，窑内壁表面平均温度： （ 20+450） /2=235℃ 窑墙部分散热计算 此部分用材料如下： 重质粘土砖，厚度δ =230 mm，导热系数 w/（ m℃）； 珍珠岩，厚度δ =140 mm，导热系数 w/（ m℃）； 硅酸钙硬 板，厚度δ =10 mm，导热系数 w/（ m℃）； 热流 q1= 23 5 25 3 4 6 7= w/m2 不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按 1293mm 计算， 单侧窑墙散热面积： A1=*8= m2 则两侧窑墙散热量： Q/1=2***=5576（ kJ/h） 窑顶部分散热计算 此部分用材料如下： 重质粘土板，厚度δ =20 mm，导热系数 w/（ m。