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文档简介
1、陶瓷隧道窑设计,一、窑型选择:,1、根据任务书要求,采用普通窑车隧道窑 2、考虑传热效果,为保证产品质量,降低制造和使用费用 采用明焰裸烧方式 3、根据产品形状特点在窑车上使用适当量的棚板,二、窑体主要尺寸的计算,1、窑车的设计 (1)窑车主体尺寸 、装车图:产品间距:2030mm, 产品车边距:70100mm 、每车产品件数(件/车) 、车的长、宽窑内宽 隧道窑的发展趋势宽体窑。 (2)窑车高度 、车衬:材料和高度(可参考其他 ) 、车架:材料和高度。铸铁和轻型钢(可参考其他 ) 、,2、窑的 长度,窑长:(是否考虑进车室和出车室),有无窑门 窑内的容车数:取整 窑的有效长度 各个带长度及比
2、例 推车时间、小时推车数、连续进车or间歇进车 3、窑内宽 (1)两侧墙之间距离,考虑水平断面上温度均匀性 (2)窑内墙车边,间隙2050mm (3)窑的宽高要根据制品具体情况而定,应该遵守矮而宽的原则, 宽/高=1.53.0。新型较宽。旧式偏窄,4、窑内高,、拱高(f) 根据拱心角计算确定,60.90.120.180 制品最高点距拱角底部 、墙高(H): 是否留有火道(避免火焰冲击),或使用垫砖(68135mm) 考虑最高装载面(料垛)拱顶间隙:50100mm 窑过高,气体分层明显;过矮,产量低。 、轨面车台面: 金属架+ 车衬高=600750mm窑车的实际总高 传统窑车:车衬厚度30040
3、0mm 新型材料,窑车高度可适当降低,传统材料窑车高度偏高 画截面示意图,断面结构示意图,拱高,墙高,车高,下拉杆,拱脚砖,拱脚梁,窑车,火道,窑车结构与材质,三、工作系统的确定,原则: 满足制品的焙烧技术要求减少温度差,加强传热,充分利用余热 提高热利用率,减少热耗,窑炉具有良好的热工性能及各个方面的使用性能 便于施工、操作 考虑实际,节约投资,1。预热带,1。封闭气幕: (1)位置预热带窑头,一道或二道? (2)形式:窑墙顶开孔。多用于间歇进车 窑顶与出车方向成45, 多用于连续进车 (3) 气源冷却带抽取的热空气、车间冷空气,气体的温度 2。搅动气幕、循环气幕 是否设置? 几道气幕? 位
4、置、形式、气源 3。排烟系统: 、排烟口: 长度方向的布置: 分散:传统,分布排烟口的地段约占预热带全长的70%,从第2个车位开始 集中:现代窑,集中在窑头 对数。 高度方向布置 、支烟道,垂直支烟道、水平支烟道 、主烟道:主烟道支烟道的连接形式 、烟囱、排烟机的位置,三、工作系统的确定,封闭气幕,排烟口与支烟道,2. 烧成带,(1)燃烧室: 对数: 结构形式:大功率烧嘴、小功率烧嘴 布置:均匀、前疏后密、中间密两边疏。 (2) 助燃风: 风源: 直接抽取车间空气; 用冷却带抽出热风 温度:重油预热温度 90110。 (3)事故处理口:位置;大小,三、工作系统的确定,3。冷却带,(1)冷却方式
5、选择: 直接冷却、间接冷却、直接冷却与间接冷却结合 (2)急冷气幕: 形式、位置:直接冷却: 1道或2道 间接冷却:间壁急冷却段 风源、温度: (3)间接冷却的二层拱、间壁: 位置、长度,三、工作系统的确定,(4)窑尾冷却:形式 形式:直接鼓入:主要以窑顶为主、两侧为辅。送风与中心线成3060 位置: 风源、温度:冷空气 (5)热风抽出口: 位置:700400 对数、布置: 急冷气幕+窑尾冷却风=冷却鼓入总风量,三、工作系统的确定,窑尾冷却,直接冷却,4。窑体材料及厚度的确定,根据各处温度,确定窑墙、窑顶材料及其厚度 材料设计时,可将温度相近的两段的材料设计相同材料 根据参考,初步确定各温度段
6、使用的材料 尽量选用新型耐火材料和保温材料 根据不同材料的性能,确定使用材料的厚度及窑墙、窑顶的厚度 材料选择核算(选做) 选择某一温度段,对墙、顶的材料进行详细计算,并写出计算过程。 硅酸盐工业热工基础p79,例2-2 窑外壁温度依照温度段的不同,为4080,窑顶温度稍高。,三、工作系统的确定,窑体材料选择参考,根据任务书中温度段进行分别的材料选择,四、燃料燃烧计算,1、燃烧所需实际空气量 2、燃烧生成烟气量 3、实际燃烧温度 注意: 燃料的发热值可由经验公式进行计算 理论空气量用分析计算进行,五、预热带及烧成带热平衡计算,目的:确定燃料的消耗量 计算范围:预热带及烧成带 原则:热平衡:热收
7、入=热支出, 基准:1.0(h),0 画出热平衡示意图,1、热收入项,(1)制品带入:Q1=G1c1t1(kg/h) (2)棚板带入: 所用材料及其质量。可根据窑具/产品确定,或参考其他 类似材料直接确定棚板 质量 (3)燃料带入:包括化学热和物理热 燃料的发热值可由经验公式进行计算 (4)助燃空气带入:按照实际空气量计算 (5)从预热带不严密处漏入空气带入 (6)窑车带入:与窑车的积蓄热和散热一并计算,立柱和棚板的选用参考,棚板材料采用堇青石莫来石板 立柱 尺寸为:,2、热支出项,(1)制品带走: (2)棚板带走: (3)烟气带走 (4)通过窑墙、顶散失热量: 墙:c=4.0,A=2.2;顶
8、:c=4.0,A=2.8; (5)窑车积散热: 选取其中一个温度段描述散热计算详细过程,其他各温度段可将计算结果直接以列表的形式 (6) 物化反应耗热 (7) 其他热损失,六、冷却带热平衡计算:,目的:确定冷却空气用量(窑尾冷却风用量) 计算范围:冷却带 方法:与预热带、烧成带 热平衡方法相同 注意: 各项热量的计算一定与工作系统中所确定的相对应,五、燃烧装置的设计 1、每个烧嘴的燃料消耗量 2、燃烧室尺寸计算: 根据空间热力强度:(1.252.10)106(KJ/m3.h) 六、烟道和管道计算 排烟口、垂直支烟道、水平支烟道、垂直烟道及连接的金属管道的尺寸 冷却带:热风抽出口尺寸计算方法同排烟口 阻力计算,七、钢架结构 拱脚梁、上拉杆、下拉杆、立柱 说明所选用材料, 各种结构的布置间距 八、其他附属设备与结构 1、窑车 2、窑门:是否设置,开启形式、选用材料 3、轨道: 4、窑炉基础 5、膨胀缝的设置: 6、砂封、车封画在手工图上 九、
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