辊道窑设计计算汇总

我说设计的抛光砖辊道窑长131米，宽2米，高1.2米(辊道窑上0.5米，辊道窑下0.7米)。年产350万件，是一座大型辊道窑。最高温度为1350，使用的燃料是焦炉煤气。一、设计任务书和原始数据材料学院(系)2010年7月1日专业的无机非金属班级0701学生姓名陈峰教师孟险峰先生科目年产360万块抛光砖辊道窑的设计主要研究内容和设计技术参数：1.年产量：360万片，按每年350天计算2.空白作文：二氧化硅Al2O3Fe2O3K2O Na2O首席行政官氧化镁燃烧减少71.9218.270.620.0380.250.64.63.产品规格：60060010毫米，单重7。4公斤；毛坯线收缩率：10%4.窑内水分含量：1%5.产品合格率：99%6.发射周期：50分钟7.温度系统：下表。(最高燃烧温度：1350)温度/40-500500-750750-11001100-13501350保温1350-800800-400400-80时间/分钟6.44.16.02.410.53.39.388.焙烧气氛：完全氧化气氛9.燃料焦炉煤气：总裁氘甲烷C2H4H2S二氧化碳N2O2比热Qnet(MJ/Nm3)8.053.222.74.00.34.07.00.81.41kj/Nm3/15.210.其他条件由自己决定基本要求(包括成就要求):独立思考；设计计算准确，窑结构合理，工作制度安排合理；说明书应完整详细，并应按照格式进行排版和打印。图纸应整洁、清晰、规范、尺寸完整，并由计算机打印。设计图纸范围：窑体结构图和窑体剖面图。工作时间表：从2010年6月28日到2010年7月9日，有两个星期。计算机集中操作将在计算中心(地点：科技馆计算中心)进行，每人20课时。注：2010年7月9日下午，请将手册的电子版与计算机辅助设计图纸文件一起上交。文件名保存为：例如，陈峰同学的文件名为“无机071陈峰窑设计手册”，不会过期。二。窑体主要尺寸的确定2.1内部宽度的确定2.1.1窑内宽度内宽度的初步确定车身尺寸=产品尺寸/(1-烧成收缩率)=600/(1-10%)=666.67毫米为了计算窑的内部宽度，667毫米是方便的。我设计了两件并排发射的东西。两侧坯体与窑壁之间的距离为185毫米，两块砖之间的距离为300毫米。因此，B=2667 2185 300=2000mm毫米，B=2000mm毫米.2.1.2内部宽度的确定窑宽B=667 2185 300=2000mm毫米，取b=2000毫米2.2窑体长度的确定2.2.1窑体长度的初步确定生产任务g同一排砖离砖50毫米，那么窑包装密度(件/每米窑长)所以窑长=129米2.2.2窑体有效长度的计算因为它是一个辊道窑，设置三块砖为一段，每段长度为(66750)3=2150毫米，截面数=(截面)时速60海里。因此，窑长为10毫米此外，进口和出口各为两米，因此总长度为129 4=133米2.3窑高的确定辊道窑的内部高度由辊道窑分为两部分：辊道窑高度和辊道窑下部高度。内部高度是窑内产品传热和燃烧的空间。内部高度必须合理，既要有利于产品的热交换，满足足够的烟气流动空间的要求，又要满足一定的燃烧空间和冷却空间。因此，确定内部高度有一定的原则。经过一段时间的数据审查，我设计的窑的内部高度如下表所示：位置预热区燃烧区冷却带滚动高度500毫米500毫米500毫米较低的滚轮高度700毫米700毫米700毫米总内部高度1200毫米1200毫米1200毫米三种烧结系统的确定窑的烧制系统取决于坯釉的成分和性质、坯体的形状、尺寸和厚度、窑的结构、装载窑的方法、燃料的类型等。烧结系统主要包括温度曲线、压力曲线和气氛控制。烧结系统的配方原则包括以下四点：每个阶段都应有一定的升温和降温速率，不应超过；在适当的温度下，应该有b每个温度区的划分名字温度(/)时间(/分钟)加热速率(/min-1)区段数(/区段)窑前带405006.471.87518预热区5007504.160.98913预热区75011006.0751420燃烧带(保温)110013502.4104.172123燃烧区135010.502435淬火区13508003.6-152.783639缓慢冷却区8004009.3-43.014050缓慢冷却区400808.0-405060总数5060点火曲线：见计算机辅助设计图纸窑带长度的确定根据烧制曲线中的温度划分，每段的长度：预热区：(节)20节射击带：(节)15节冷却区：(部分)取25个部分四.工作系统的确定辊道窑的工作系统包括排烟系统、燃烧系统、冷却系统等。以下是每个系统的初步安排。4.1排烟系统预热区的3-17段设有15对排烟口，每段在窑顶或窑底设有一对排烟口，窑顶和窑底交错排列。烟气通过每个烟气出口进入窑壁的水平通道，从第10部分的垂直通道进入吸烟机，然后从烟囱排放到大气中。4.2燃烧系统由于设计为明焰辊道窑，使用天然气作为燃料，所有这些都被注入窑中，在燃烧器的中空部分燃烧。滚筒的上下各有24对喷嘴，每对喷嘴的节数为20-34节，分布不均匀，两侧交错排列。燃烧带的滚轮上设有观察孔，以便更好地观察火焰的燃烧情况，便于操作和控制。4.3冷却系统产品在晶体生长和转变过程中冷却，出窑冷却是整个烧结过程的最后一个环节。从热交换的角度来看，冷却带本质上是一个废热回收装置。它利用产品在冷却过程中释放的热量来加热空气，余热风可以干燥，达到节能的目的。4.3.1淬火区36至39段是7m的淬火带，通过侧壁上的小孔直接从车间吸入冷空气。冷却气体的流向与抛光砖的流向相同。虽然逆流效率较高，但逆流温差太大，容易使产品变形。因此，应该采用逆流。滚筒上和滚筒下分别设有3根内径为 76毫米的尖锐冷风管4.3.2缓慢冷却区第40到60个是慢速冷却带。当产品冷却到800-400时，这是冷裂解的危险区域。冷却速度应严格控制。为了达到缓慢冷却的目的，热空气通常用来冷却产品。大多数辊道窑在此位置设有3 6个抽气口，以使来自急冷段和窑尾段的热空气流过产品，从而使产品能够缓慢而均匀地冷却。每个部分40-48设置有一对抽气端口，以从49-57抽取热空气用于冷却。第49排到第58排各有一对用于自然空气冷却的进气口。4.4传输系统4.4.1滚筒材料的选择辊道窑对辊道窑材料有严格的要求。它要求轧辊材料具有小而均匀的热膨胀系数、良好的高温抗氧化性、高的荷重耐火性、小的蠕变性、良好的热稳定性和高温耐久性、大的硬度和强的抗污能力。常用的辊有金属辊和陶瓷辊。为了节省成本，不同材料的辊子通常被选择用于不同的温度区域。设计选择如下：低温段(40 500和400 80)无缝钢管轧辊中温段(500 1100和800 400)氧化铝陶瓷棒高温段(1100 1350和1350)碳化硅辊棒4.4.2滚筒直径和长度的确定如果滚筒的直径大，强度就大。但是，如果直径过大，会影响窑内的辐射传热和对流传热。由于设计的窑道较长且较宽，本设计中的辊轮直径较大，所以选择直径为50毫米的辊轮棒，长度为2800毫米4.4.3滚动距离的确定为了确保有3个滚轮杆在该设计中，选择了由多个电机和分段驱动的传动方案。窑炉分为30个部分，每个部分都由电机支撑，并通过变频调节。所有电机可以同时运行，每个电机也可以独立运行。5.燃料和燃料计算5.1燃料的成分燃料成分如下：焦炉煤气：总裁氘甲烷C2H4H2S二氧化碳N2O2比热Qnet(MJ/Nm3)8.053.222.74.00.34.07.00.81.41kj/Nm3/17.85.2燃烧所需的空气量窑炉使用低热值焦炉煤气：Qd=17800Kj/Bm3当气体的低热值超过14650 Kj/Bm3时，使用经验公式理论风量：Va0=-0.25=4.37 m3将过量空气系数取为1.29Va=Va0a=4.371.29=5.64 m35.3烟雾生成的计算烟气量采用经验公式和理论烟气量：V0=0.25=5.09 m3V=V0 (a-1)Va0=6.17 m35.4实际燃烧温度的计算t=空气和燃料的温度是在20的室温下计算的。如果不考虑热分解，空气的比热约为1.47 kj/m3。假设温度等于1700，Cf=1.63千焦/M3。，代入公式t=1786相对误差|5%是合理的。取0.8的高温系数，实际燃烧温度为0.8X1786=1428，比烧结温度1350高78，这被认为是合理的。6.窑体材料的测定1、窑体材料的确定原则窑体材料应为耐火隔热材料。耐火材料必须具有一定的强度和耐火性，以保证烧成高温的窑体不会失效。隔热材料应具有蓄热和散热小、材质轻、隔热性能好和节约燃料的特点。但也要考虑廉价材料的问题，并尽量选择符合要求的廉价材料，以减少投资。窑体材料厚度的确定原则为了建造一个方便整洁的外观，窑壁厚度不应变化太大。材料的厚度应为砖长或砖宽的整数倍；墙的高度是砖厚度的整数倍，砖应该切得尽可能少。厚度应确保强度和耐火性。基于上述原则，我设计的窑炉的材料和厚度如下表：所示音调数窑炉位置材料名称使用温度导热性W/(m.)厚度毫米密度千克/立方米120和4060炉墙壁粘土砖14000.835 0.5810-3t230高纯耐火纤维针刺毡11000.09(400)100耐热钢板20炉顶端粘土砖14000.835 0.5810-3t230高纯耐火纤维针刺毡11000.09(400)100耐热钢板20炉底部高铝砖15001.52 0.1810-3t113轻质粘土砖13000.26 0.2610-3t11310002139炉墙壁硅砖18500.920.710-3t230含锆硅酸铝纤维板10500.18(1000)120耐热钢板20炉顶端硅砖18500.920.710-3t230含锆硅酸铝纤维板13500.18(1000)120耐热钢板20炉底部高铝砖15001.52 0.1810-3t113轻质粘土砖14000.41 0.3510-3t1131300进入和退出炉墙壁红砖6000.80 0.3110-3t240窑顶红砖6000.80 0.3110-3t240窑底红砖6000.80 0.3110-3t2407.热平衡计算7.1预热区和燃烧区热平衡计算7.1.1热收入项目(1)将产品转化为显热Q1=G1C1t1 kj/h其中：G1湿产品质量(千克/小时)C1产品的比热t1 产品的温度根据物料平衡计算，GSP=3391.9(千克/小时)；由于预热区从1区开始，1区的温度t1为20；产品的比热C1=0.842610-540=0.95Q1=128892.7(千焦/小时)代入数据(2)燃料转化为化学热和显热QffQf=X(Qd Ctff)其