《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：计算出各种规格产品

2、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 = （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 = 0.7510-2Q + 6.75 （m） TOLETO公司的经验公式： Bm = 9500 （m）熔化区长度的确定：lm = K1Bm （m） 式中：K1

3、熔化区的长宽比，一般为1.82.4。lm = d1 + d2（n-1）+ 1.0 式中：d11#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 ，中小型窑为 。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 0.9m； 烧油时，为1.5 2.0m。熔化部胸墙的厚度：450 500m

4、m；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 815102 （W/m3）； 烧油时，为9301232102 （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： 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

5、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：垅式投料机：1200 1600mm； 斜毯式投料机：2000 2400mm； 侧面投料

6、：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）； 一般，平板池窑： = 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 = 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：

7、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（OarSar）25Mar （kJ/kg）气体燃料热值的计算： Qnet= 126CO + 108H2 + 358CH4 + 590C2H4 + 637C2H6 + 806C3H6 + 912C3H8 + 1187C4H10 + 232H2S （kJ/m3

8、）空气量的计算：理论空气量的计算：固体和液体燃料的计算： Vao = 0.089Car + 0.267Har + 0.033（SarOar） （Bm3/kg）气体燃料的计算： Vao = 0.0238（CO+H2）+ 0.0952CH4 + 0.0476（m + n/4）CmHn + 0.0714H2S 0.0476O2 （Bm3/kg） 实际空气量的计算： Va = Vao （Bm3/kg）烟气量的计算：固体和液体燃料的计算： VL = 0.01865Car + 0.112Har + 0.01243Mar + 0.0068Sar + 0.21（1）Vao + 0.008Nar + 0.79V

9、a （Bm3/kg） 气体燃料的计算： 理论烟气量的计算： VLo = CO + CO2 + H2 + H2O + 3CH4 +（m+n/2）CmHn + 2H2S + N2% + VO2ox （Bm3/kg） 实际烟气量的计算： VL = VLo +（1）Vao （Bm3/kg）单位耗热量的计算：单耗煤气量 = 式中： Q*玻璃液耗热量 （kJ/kg） Q1发生炉煤气的低位热值（kJ/Bm3） Q11煤气离开蓄热室时的物理热（kJ/Bm3） 单耗煤量 = 式中：Vq 煤气产率（Bm3/kg） 单耗油量 = 式中：Q2重油热值（kJ/kg） Q21重油物理热（kJ/kg） Q22雾化介质物理热

10、（kJ/kg）熔窑热效率的计算：对于烧煤气的窑：熔窑热效率 = 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） q1、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 = 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）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；

11、 （6）侧烧式；小炉主要尺寸的设计：小炉口断面积的确定： F = （m2） 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（oC） 火焰的喷出速度（m/s）。一般横焰窑 = 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1/101/8； 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。 平板池窑：火焰覆盖系数 = = 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

12、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 25o 燃煤气小炉的上倾角为：3 5o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1.0 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（1

13、400 1500oC） 小炉口热负荷：平板池窑：450 650（ kg.oil/m2.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；（3）编蓝式；（4）十字形式； 蓄热室的尺寸确定：蓄热室的长度： L = d1 +（n-1）d2 + d3式中：d11#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

14、端墙内侧的距离，一般 d3 = d1 格子体的构筑系数：= = 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 = KF1 （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 = L隔墙后膨胀缝（一个缝20 50mm） 格子体的横断面积：F1 = （m2） 式中：Vo 燃烧所需的空气或煤气量（

15、Bm3 /s） o 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 = (m) 格子体的高度：H = （m） 格子体材料的选择：格子体热负荷的校验：q= V-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，kj/kg或kj/Nm3； 一般，燃油为2093427215kj/(m2.h)；燃煤气为1674723027kj/(m2.h)； （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： Fl = 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； 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； 烟囱出口直径：d = （m）式中：V烟气排除量（Bm3/h） 烟囱出口的烟气流速，为24（Bm/s）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