年产60万件中高档次卫生洁具隧道窑设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

年产60万件中高档次卫生洁具隧道窑设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

a0=x()= （ Nm3/h） 漏入空气温度为 ta/=20℃ 此时 Ca/= kJ/(Nm3℃ ) 则： Qa/= Va/ Ca/ ta/= x20= （ kJ/h） 气幕带入显热 Qm 气幕包括封闭气幕和搅拌气幕，封闭气幕只设在窑头，不计其带入显热。 取搅拌气幕风源为空气，其风量一般为理论助燃空气量的 倍，取为 倍。 所以 ： Vm=== （ Nm3/h） 设 tm=20℃ ，查得 Cm= kJ/(Nm3℃ ) Qm= VmC mt m=20= （ kJ/h） 热支出 产品带出显热 Q3 出烧成带产品质量： G3=1637 Kg 出烧成带产品 温度 ： t3=1230 ℃ 查手册 [11]，此时产品平均比热 ： C3= kJ/(kg• ℃ ) 则： Q3=G3C 3t 3=18021224=2416212 （ kJ/h） 棚板、立柱带出显热 Q4 棚板、立柱质量： G4=1170 kg/h 出烧成带棚板、立柱温度： t4=1230℃ 此时棚板、立柱的平均比热： C4=+=+1230= kJ/(kg ℃ ) 则： Q4= G4C 4t 4=1170 1230= （ kJ/h） 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，还有用于气幕的空气。 用于气幕的空气的体积 Vm= (Nm3/h) 本科生设计说明书 98m年产 60万件卫生洁具燃气隧道窑 20 离窑烟气体积： Vg=[Vg0+（ ag1） V a0]x+Vm 烟气温度为 250℃ 此时烟气比热： Cg= kJ/( Nm3℃ ) 则： Qg＝ VgC gt g＝ {[+() ]x+}250＝ （ kJ/h） 窑顶、窑墙散热 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四段计算 窑墙平均高度（ 2090+2160） /2=2125mm 窑顶平均宽度（ 3050+3150） /2=3100mm 第 1 至 8 节， 长 16 米，温度范围 20600 ℃ ,平均温度 310 ℃ ,外壁温度 80℃ q1=221101 tt = 80310 =210 W/m2 q2=221101 tt = 80310= W/m2 Qa=21016+64 16 2=14768 （ kJ/h） 第 9 至 15 节，温度范围为 600900 ℃ ，长 14 米 ,平均温度 750 ℃ q3=221101 tt = 80750= W/m2 q4=4433221101  tt = 80750  =Qb=14+ 142 = （ kJ/h） 第 16 至 21 节，温度范围 9001200 ℃ 长 16 米，平均温度 1050℃ q5=221101 tt = 801050=本科生设计说明书 98m年产 60万件卫生洁具燃气隧道窑 21 q6=4433221101  tt = 801 0 5 0  =Qc= 16+ 162= （ kJ/h） 第 22 至 30 节，温度范围 12001230℃ 长 18 米，平均温度 1215176。 C 1 8801 2 1 5332211017 ttq （ kJ/h） 801 2 1584433221101 ttq （ kJ/h） Qd=18+182=（ kJ/h） Q5=14768+++= （ kJ/h） 窑车积蓄和散失 之热 Q6 取经验数据，占热收入的 10%。 物化反应耗热 Q7 自由水的质量 Gw=17 kg/h 烟气离窑的温度 tg=250℃。 制品中 AL2O3含量为 % 则可得： Q7=Qw+Qr=17（ 2490+250） +2100=85403（ kJ/h） 其他热损失 Q8 取经验数据，占热收入的 5%。 列出热平衡方程 由热平衡方程：热收入 =热支出，有 Q1+Q2+Qf+Qa+Qb+Qm=Q3+Q4+Qg+Q5+Q6+Q7+Q8 解得 x= Nm3/h 单位燃耗： （标准立方米 /千克瓷） 单位热耗： 35000= (千焦 /千克瓷 ) 预热带、烧成带热平衡表预热带、烧成带热平衡表如表 82 所示。 表 82 预热带、烧成带热平衡表 本科生设计说明书 98m年产 60万件卫生洁具燃气隧道窑 22 分析：热支出于热收入之间的差值 Q==115（ hKJ/ ） 两者之间存在差值，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。 由上表可以看出热支出项目中 ,产品带走显热和物化反应耗热两项不可能减少，而其它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。 在资金允许得情况下 ,减少窑体散热可采用新型 耐火、隔热材料。 冷却带热平衡计算 : 计算基准：基准温度 0℃ 基准质量 1 小时进入系统的物料 热平衡示意图 83 热 收 入 热 支 出 项 目 (kJ/h) （ %） 项 目 (kJ/h) （ %） 坯体带入显热 产品带走显热 2416212 燃料化学显热 烟气带走显热 助燃空气显热 窑墙、窑顶带走显热 漏入空气显热 物化反应耗热 85403 棚板、立柱带入显热 棚板、立柱带出显热 气幕显热 窑车积、散热 10 其它热损失 5 总 计 7660078 100 总 计 7660193..44 100 本科生设计说明书 98m年产 60万件卫生洁具燃气隧道窑 23 图 83 冷却带热平衡框图 热收入： 制品带入显热 ： Q3 棚板、立柱 带入显热 ： Q4 窑车带入显热 ： Q9 急冷风与窑尾风带入显热 ： Q10 热支出： 产品带出显热 Q11 棚板、立柱 带出显热 Q12 窑车带走和车下 散失之热 Q13 窑顶、窑墙散热 Q14 从窑道内抽出热空气带走显热 Q15 其 它热损失 Q16 热收入项目： 制品带入显热 Q3 此项热量即为预热、烧成带产品带出显热 Q3=2416212（ kJ/h） 棚板、立柱 带入显热 Q4 此项热量即为预热、烧成带 棚板、立柱 带出显热 Q4=（ kJ/h） 窑车带入显热 Q9 预热带、烧成带窑车散失之热占积、散热的 5%，而 95%的积热进入冷却带。 则： Q9=Q6== （ kJ/h） 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（ 1/21/4），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：。 空气的温度 ta=20℃ ,此时空气的平均比热 ca= kJ/(Nm3℃ ） . 则： Q10=Vac at a=20=39Vx（ kJ/h） 本科生设计说明书 98m年产 60万件卫生洁具燃气隧道窑 24 热支出项目： 产品带出显热 Q11 出 窑产品质量 G11=1637 ㎏ 出窑产品温度 t11=80℃ ， 产品比热 C11=(kg℃ ) Q11=G11C 11t 11=163780= （ kJ/h） 棚板、立柱 带出显热 Q12 出窑 棚板、立柱 质量 G12=1170 kg/h 出窑 棚板、立柱 温度 t12=80℃ ， 棚板、立柱比热 C12= kJ/（ kg℃ ） Q12= G12 C12 t12=117080= （ kJ/h） 窑车带走和车下散失之热 Q13 此项热量占窑车带入显热的 55%。 Q13=Q9==（ kJ/h） 窑顶、窑墙散热 Q14 根据各处的材料，并考虑温度范围不能太大，将窑墙分 三 段计算其向外散热 急冷从第 31 至 34 节，温度范围为 1230800 ℃ 长 8 米 ,平均温度 1015 ℃ q1=221101 tt = 801015= W/m2 q2=4433221101  tt = 801015  =Qa=8+ 82= kJ/h 缓冷从第 35 至 42 节，温度范围 800400176。 C 长 16 米 ,平均温度 600 ℃ q3=221101 tt = 80600= W/m2 q4=4433221101  tt =0 3 3 7 1 1 806 0 0  =208 W/m2 Qb= 16+208 162= （ kJ/h） 本科生设计说明书 98m年产 60万件卫生洁具燃气隧道窑 25 快冷带从第 43 至 49 节，温度范围为 40080 长 14m,平均温度 240176。 C q5=221101 tt= 80240=258（ kJ/h） q6=221101 tt= 80240=（ kJ/h） Qc=25814+142=（ kJ/h） Q15=++=（ kJ/h） 从窑道内抽出热空气带走显热 Q15 假设抽出热空气平均温度 ta=300℃ ，查得 Ca= kJ/(Nm3℃ ），该窑不用冷却带热空气做二次空气，冷却带鼓入风量全部用于气幕，体积为 Va= Nm3。 漏出空气忽略不记． 则： Q16=VaC at a=300=594Vx （ kJ/h） 它热损失 Q16 按占冷却带热收入总量的 10%计算。 热平衡方程式 列出热平衡方程式 ： 热收入 =热支出，即： Q3+Q4+Q9+Q10=Q11+Q12+Q13+Q14+Q15+Q16 带入数据 得 ： Vx = Nm3/h 所以：窑尾风量 Nm3/h 急冷风量 Nm3/h 抽送热空气风量 Nm3/h 冷却带热平衡表 冷却带热平衡表如表 84 所示。 表 84 冷却带热平衡表 热 收 入 热 支 出 项 目 (kJ/H) (%) 项 目 (kJ/H) (%) 产品带入显热 2416212 产品带出显热 棚板、立柱带入显 棚板、立柱带出显 本科生设计说明书 98m年产 60万件卫生洁具燃气隧道窑 26 热 热 窑车带入显热 窑体散热 急冷、窑尾风带入显热 窑车带走和向车下散失显热 抽热风带走显热 其它散热 10 合 计 100 合 计 100 由冷却带热平衡计算知：冷却带抽热风带走的显热占了非常大的比例，因此在现在节能窑炉中将该部分的抽热风拿一部分去干燥，一部分去作助燃空气和搅拌气幕，这样。