《玻璃专业熔制车间毕业设计》指导书

1、玻璃专业熔制车间毕业设计指导书一、说明书1 总论：内容：生产方法概况、特点、设计指导思想以及设计原则。2 玻璃的成分设计内容：设计原则、成分确定及性质计算（熔化温度、温度-粘度曲线、退火温度和密度）3 总工艺计算内容：（1）主要技术经济指标的确定； 年工作日：冷修年，310320天；非冷修年 365天。 拉引速度：生产方法拉引速度（m/h）3mm5mm6mm8mm10mm浮法600800360480300400200-250 玻璃原板宽度：2.54.5m。 机组利用率：9698%。 总成品率：7275%。可达9095%。 碎玻璃损失率：0.5%。（2）工艺平衡计算； 玻璃成品产量的计算：计算出

2、各种规格产品的产量；各种规格产品的全年平均生产天数。 玻璃液熔化量： 配合料需要量：4 熔窑设计内容：（1）熔窑种类的确定；（2）熔窑结构设计； 熔化部设计：熔化率的初步确定：平板池窑：熔化率 K=2.03.0 （t/m2d）；500 吨窑，K=2.35 (t/m2d) ; 700 吨窑,K=2.78 (t/m2d);熔化部面积的初步确定:熔化面积:Fm = Q(m2)式中：Q 熔窑的产量 (t/d)熔化部窑池的长度和宽度的确定：熔化区宽度的确定：平板池窑：Bm = 0.75 X 10-2Q + 6.75( m)TOLETO公司的经验公式：2 5Bm = 9500 ,Q/400( m)熔化区长

3、度的确定：lm = K1X Bm( m)式中：K1熔化区的长宽比，一般为 1.82.4。l m = d1 + d2 ( n-1) + 1.0式中：d1 1#小炉中心线到前脸墙的距离，一般为34m ,900吨窑达6.8mm。d2小炉中心线间距，一般为2.83.5m。n小炉对数。澄清区长度的确定：一般在8.319m。熔化部窑池深度的确定：熔化部窑池深度为1.2m。熔化部面积的调整和复核：熔化率的复核：熔化部窑池大碹股跨比的确定：大型窑为 1，中小型窑为1 17.5889大碹的厚度确定：熔化部胸墙的高度和厚度的确定：熔化部胸墙的高度：由燃料的种类、喷嘴的安装方式确定。平板池窑：烧煤气时，为0.8 0

4、.9m ;烧油时，为1.5 2.0m。熔化部胸墙的厚度：450 500mm ;熔化部火焰空间的高度和宽度的确定：火焰空间的宽度：比窑池宽400 500mm ;火焰空间的高度：等于胸墙的高度加大碹的股高；熔化部火焰空间尺寸的复核：用火焰空间容积热强度来复核：平板池窑：烧煤气时，为 700 815 X 102( W/m3)；烧油时，为 9301232X 102(W/m3)； 分隔装置的设计：气体分格装置的设计：气体分格装置的种类：平板池窑多使用矮碹和U型吊碹结构；气体分格装置的尺寸确定：宽度与卡脖的宽度相等。玻璃液分格装置的设计：玻璃液分格装置的种类：平板池窑多使用卡脖；玻璃液分格装置的尺寸确定：

5、卡脖的宽度：为熔化池宽度的35 50% ；卡脖的长度：不用搅拌器，长度为2.4 3.0m ;使用搅拌器，长度为4.2 4.5m ；如再穿大水管为 4.8 5.5m ；使用垂直搅拌器时，卡脖碹顶留宽度300mm的长缝；使用水平搅拌器时，在两边胸墙开宽800mm,高400mm的孔。 投料口设计：加料口的布置方式：分正面投料和侧面投料；加料口的尺寸设计：加料口的宽度：正面投料：为池窑宽度的85%100% ；垅式投料机：B = 900n + 300( mm)式中：n投料机的台数斜毯式投料机：B = n b+ 200( mm)b 投料机宽度；侧面投料：800 1000mm ；加料口的长度：正面投料：垅式

6、投料机：1200 1600mm ；斜毯式投料机：2000 2400mm ；侧面投料：1200 1600mm ； 冷却部设计:窑池：冷却部窑池形状的确定:冷却部面积的确定：用冷却部面积与熔化部面积之比来确定（Fn /Fm ）；般，平板池窑:FnFm=0.5 0.6冷却部长度、宽度和池深的确定：冷却部宽度：可与熔化部池窑宽度的8090%或等宽;冷却部长度:Ln =FnBn冷却部池深：平板池窑：900 1200mm ；冷却部尺寸的复核：气体空间：冷却部胸墙的高度和厚度的确定：冷却部胸墙的高度：500 800mm冷却部大碹的股跨比、厚度和高度的确定：与熔化部相同；（3）窑体耐火材料的选择；确定窑体各部

7、位耐火材料的结构、种类、厚度。（4）燃料消耗量与燃烧计算； 燃料消耗量的计算：理论消耗量的计算：列出熔化部的热平衡表，然后计算出燃料消耗量。具体的计算步骤见樊德琴主编的玻璃工业热工设备及热工测量第120页至123页。燃料消耗量的近似计算：具体的计算步骤见樊德琴主编的玻璃工业热工设备及热工测量第124页至125页。 燃料热值的计算：固体和液体燃料的热值计算：Qnet，ar= 339Car + 1030Har 109 （ Oar Sar） 25M ar （ kJ/kg）气体燃料热值的计算：Qnet= 126CO + 108H 2 + 358CH4 + 590C2H4 + 637C2H6 + 806

8、C3H6+ 912C3H8 + 1187C4H10 + 232H2S（ kJ/m3） 空气量的计算:理论空气量的计算：固体和液体燃料的计算：Va = 0.089Car + 0.267Har+ 0.033 ( Sar Oar)( Bm3/kg )气体燃料的计算：Vao = 0.0238 (CO+H2) + 0.0952CH 4 + 0.0476 ( m + n/4) CmHn + 0.0714H 2S 0.0476O2( Bm 3/kg)实际空气量的计算：Va = a Vao( Bm3/kg )烟气量的计算：固体和液体燃料的计算：VL = 0.01865Car + 0.112Har + 0.01

9、243M ar + 0.0068Sar+ 0.21 (a 1) Vao + 0.008Nar + 0.79V a( Bm/kg)气体燃料的计算：理论烟气量的计算：Vl = CO + CO 2 + H2 + H2O + 3CH4 + ( m+n/2) CmHn + 2H 2S79+ N2% + VO2x 刃(Bm3/kg)实际烟气量的计算：Vl = Vl + （a 1） Vao（ Bm3/kg ）单耗煤气量Q*=Q1+0.3Q11单位耗热量的计算：式中：Q* 玻璃液耗热量（kJ/kg）Q1发生炉煤气的低位热值（kJ/Bm3）单耗煤量=Q*(Q1+0.3Q12)VqQ11煤气离开蓄热室时的物理热（

10、kJ/Bm3）式中：Vq 煤气产率（Bm3/kg）单耗油量=Q*Q2+Q21+Q22式中：Q2重油热值（kJ/kg） 熔窑热效率的计算:对于烧煤气的窑:熔窑热效率Q21 重油物理热（kJ/kg）Q22雾化介质物理热（kJ/kg ）pqFq1+q2式中：p每m2熔化部面积每小时熔化玻璃液量（kg/m2h）q玻璃形成热（kJ/kg）F熔化部面积（m2）qi、q2分别为每小时消耗燃料的热值和物理热（kJ/）对于烧重油的窑：熔窑热效率= pqFn = q1+q2+q4式中：q4雾化介质物理热（kJ/（5）小炉结构设计； 小炉形式的确定：由燃料种类确定。 燃烧器的选择：玻璃熔窑使用的雾化器类型有：（1）

11、机械雾化器；（2）低压空气雾化器；（3）中压空气雾化器；常用 燃烧器的安装方式的确定：燃烧器的安装方式有：（1 ）底烧式；常用（2）底下插入式；（3）顶部插入式；（4）侧墙插入式；（5）顶烧式；（6）侧烧式； 小炉主要尺寸的设计：(Voa+Vof)(t+273)(m2)小炉口断面积的确定：273w式中：Voa 通过小炉的空气流量（Bm3/s）Vof 通过小炉的煤气流量（Bm3/s）t 喷火口的火焰温度（C）3火焰的喷出速度（ m/s）。一般横焰窑3= 1015 m/s ;横焰窑：一侧小炉口的总面积与熔化面积的比值为3.0 3.5%。小炉口的宽高比：平板池窑：宽高比为2.3 2.5;股跨比1/1

12、01/8 ;小炉口的宽度：平板池窑：小炉口的宽度为1.5 2.5m ;小炉口的宽度确定后，用火焰覆盖系数复核。、宀、，一侧小炉口总宽平板池窑：火焰覆盖系数=熔化带长= 45 55%小炉间距的确定：一般小炉间距为 2.8 3.5m；应保证小炉侧墙外间距在0.9 1.2m，以便热修方便。水平通道长度的确定：燃油小炉的长度为：2.7 3.2m燃煤气小炉的预燃室长度为：2.0 2.4m ;舌头长300500mm ;舌头厚度 150250mm ;小炉倾斜角的确定：小炉的空气下倾角为：20 25燃煤气小炉的上倾角为：3 5喷枪的间距与喷嘴砖后移的距离：喷枪的间距：由小炉口宽度和喷嘴形式而定，小炉口宽度为1

13、.0 1.2m时，安装12只；小炉口宽度为 1.2 1.6m时，安装2只；小炉口宽度为 1.6 2.0m时，安装3只；喷嘴砖后移的距离：一般燃烧点离喷火口前端距离200 500mm。小炉尺寸的复核：废气排除速度：13 15 m/s （1400 1500C）小炉口热负荷：平板池窑：450 650 （ kg.oil/m 2.h）（6）蓄热室结构设计； 蓄热室形式的确定：蓄热室的形式有：（1）连通式；(2) 分隔式；(3) 半分隔式；(4) 两小炉分隔式；蓄热室的顶部与小炉的连接方式：(1) 上升道式结构；(2)箱形结构； 格子体的排列方式确定：格子体的排列方式有：(1)西门子式；常用(2)李赫特式

14、；(3 )编蓝式；(4) 十字形式； 蓄热室的尺寸确定：蓄热室的长度：L = d i + (n-1) d2 + d3式中：di 1#小炉中心线到蓄热室前端墙内侧的距离，一般为 1.21.6m。d2小炉中心线的距离。d3末对小炉中心线到蓄热室后端墙内侧的距离，一般d3 = d1格子体的构筑系数：0= 一也=0.6 1.0蓄热室格子体的高度与宽度的比值：2.0 3.0 格子体的体积计算：格子体的受热面积：F = K F1( m2)式中：K 单位熔化面积占有的格子体的受热面积(m2/m2),燃煤气熔窑：K = 20 30 ( m2/m2)燃油和天然气熔窑：K = 15 25 ( m2/m2)F1熔窑

15、的熔化面积(m2)计算单位格子体的体积所具有的受热面积f;格子体的体积：V = *(m3) 格子体的尺寸确定:格子体的长度：L=隔墙后一膨胀缝(一个缝 20 50mm )格子体的横断面积:VO3 o S(m2)式中：Vo 燃烧所需的空气或煤气量(Bm3 /s)3。一 格子体中的气体流速，一般为0.25 0.55( Bm/s)S 1m2格子体横截面积所具有的气体通道面积。(m2/m2)格子体的宽度：B = L (m)格子体的高度：H = Fi( m) 格子体材料的选择： 格子体热负荷的校验：q= VQdV-熔窑小时燃料消耗量，kg/h或Nm3/h; F-一侧格子体受热表面积；Q-燃料的低位热值，

16、kj/kg或kj/Nm 3；一般，燃油为 2093427215kj/(m2.h)；燃煤气为 1674723027kj/(m 2h);(7) 烟道设计；烟道的布置方式：由燃料的种类和蓄热室的形式决定。烟道截面积的确定:3式中：V 通过某一段烟道的烟气量(Bm3/s);需考虑各部位的漏气量;3烟气流速，一般为 1.53.0 ( Bm/s)烟道截面高度、宽度和股高的确定；(8) 烟囱设计；烟囱直径的计算;(m)24 (Bm/s)2 4V烟囱出口直径：d =. 3600 * 3.14 3式中：V烟气排除量(Brr/h )3烟囱出口的烟气流速，为烟囱出口直径： D =(1.5 2.0) d ( m) 烟囱高度的计算： 烟囱材料的选择:5 主要设备选型与计算(1)配合料输送设备的选型:(2 )窑头料仓的设计计算：(3)投料机的选型：(4 )熔窑助燃风机的选型