日产19500平方米内墙釉面砖素烧辊道窑毕业设计说明书

材料科学与工程学院毕业论文（设计） 摘要 本科生毕业论文（设计） 日产19500M2内墙釉面砖素烧辊道窑 窗体顶端 Nissan 19500M2 wall brick gas roller kiln design 窗体底端 学 号： 201210610125 姓 名： 张文挺 专业班级： 能源与动力工程1班 指导老师： 陆琳教授 完成日期： 2016年5月10日 材料科学与工程学院 摘 要 当今社会节能观念的深入，在科学技术迅猛发展的今天，中国制造业正在慢慢转型。在陶瓷企业中，由传统的高耗能、高污染粗放化也逐步变为现代自动机械化，以达到经济环保的要求。然而，在陶瓷厂里，工业窑炉更是耗能的重头，因此，如何设计出符合陶瓷工厂各项所需的窑炉是我们目标。本人本科毕业设计课题为《日产19500M2内墙釉面砖素烧辊道窑设计》。我国正大力推行文化创新产业，生产过程自动控制程度高、燃料清洁的高端日用陶瓷及艺术陶瓷是未来的发展趋势。对一开始数据的仔细研究和探讨，日产19500M2内墙釉面砖素烧辊道窑的长258米宽2.61米。该素烧辊道窑的烧成温度是一千一百四十九摄氏度。与一般辊道窑体的区别在于窑顶上的材料不同，相对密集，也相对错落的布置是事故处理口的布置的特点。并且依靠棍棒的平稳转动保持直线运动轨迹且不与旁边的砖碰撞。靠辊棒的转动使陶瓷产品从窑头传送到窑尾，经过预热带，烧成带，冷却带，由多成分黏土坯体经各种氧化还原反应玻化成瓷，设挡墙和挡板是为了提高冷热交换效果，和有效的加强内部气体的滞留。首先窑顶是采用耐热钢穿轻型吊顶砖的吊顶结构，另外窑顶镶嵌上一层铝制材料，从而增强辐射能力 。相对密集，也相对错落的布置是事故处理口的布置的特点。设挡墙和挡板是为了提高冷热交换效果，和有效的加强内部气体的滞留。另外一方面，为了能够充分利用烟气的热量，可以在窑炉前段采用集中排烟方式。所以本次设计日产19500M2内墙釉面砖素烧辊道窑设计不仅仅是为了创新，更是为了节能。 关键词： 快速烧成 辊道窑 保温 节能 Abstract 窗体顶端 Depth in today's society the concept of energy saving, the rapid development in science and technology today, the Chinese manufacturing industry is slowly restructuring. Ceramic enterprises, from traditional high energy consumption, high pollution, extensive technology has gradually become a modern automatic mechanization to achieve economic and environmental protection requirements. However, in the ceramics factory, industrial furnace is more energy-intensive heavy head, therefore, how to design a ceramic factory in line with the required furnace is our goal. I graduated from design issues to "Nissan 19500M2 interior glazed unglazed roller kiln design." China is vigorously promote cultural innovation industry, high degree of automation of production processes, high-end daily-use ceramics and ceramic art clean fuel is the future trend of development. Careful study and discussion of the beginning of the data, Nissan 19500M2 interior glazed unglazed roller kiln length of 258 meters wide and 2.61 meters. The unglazed roller kiln firing temperature is one thousand one hundred forty-nine degrees Celsius. Usually the difference between kiln roller kiln lies on top of different materials, relatively dense, relatively scattered arrangement is incident handling port layout features. And rely on the smooth rotation of the sticks remain straight trajectory does not collide with the next brick. By roller rotation of the ceramic product is conveyed from the kiln to kiln, after preheating zone, firing zone and cooling zone, the clay body by a variety of multi-component redox reaction into glass porcelain, retaining wall and bezel set It is to increase the heat exchanging effectiveness, strengthen the retention and effective internal gas. First, the crown is the use of heat-resistant steel wear lightweight ceiling tile ceiling structure, in addition to the crown inlaid aluminum material layer to enhance radiation. Relatively dense, relatively scattered arrangement is incident handling port layout features. Let retaining wall and baffles to improve heat exchanging effect, and effectively strengthen the internal gas retention. On the other hand, in order to make full use of flue gas heat can be concentrated in the furnace preceding the use of Exhaust System. So this design Nissan 19500M2 interior glazed unglazed roller kiln designed not only for innovation, but also to save energy. Keywords: quick firing, roller kiln insulationenergy saving 目录 2摘 要 8前 言 91景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书 102 窑体尺寸的确定 102.1 进窑砖坯尺寸 102.2 排砖方法、内宽及内高的确定 102.2.1 排砖方法及内宽 102.2.2 内高 112.3 烧成制度的确定 112.4 窑长及各带长 112.4.1窑长 122.4.2 各带长 133 工作系统的确定 133.1 排烟系统 133.2 燃烧系统 133.2.1 烧嘴的设置 133.2.2 烧嘴布置 133.3 冷却系统 133.3.1急冷通风系统 143.3.2缓冷通风系统 143.3.3快冷通风系统 143.4 窑体附属结构 143.4.1 事故处理孔 143.4.2 测温孔 153.4.3观火孔 153.4.4膨胀缝 153.4.5挡墙、挡板 164窑体材料确定 164.1窑体材料确定原则 164.2窑体材料厚度的确定原则 164.3全窑体所用材料及厚度列表 175燃料燃烧计算 175.1燃料天然气对应成分的湿成分的换算 175.2空气量 175.3.烟气量 175.4.燃烧温度 196物料平衡计算 196.1相关物料质量计算 207预热带烧成带热平衡计算 207.1热平衡计算准则 207.2热平衡示意图 217.3热收入项目 217.3.1坯体带入显热 217.3.2燃料带入化学热及显热 217.3.3助燃空气带入显热 7.3.4预热带漏入空气带入显热 21 227.4热支出项目 227.4.1热制品带出显热 7.4.2窑体散热 22 287.4.3物化反应耗热 287.4.4烟气带走显热 287.4.5其他热损失 287.5 热平衡方程 308 冷却带热平衡计算 308.1计算基准： 308.2热收入项目 308.2.1产品带入显热Q2 308.2.1冷风带入显热Q6 308.3 热支出项目 308.3.1产品最终带出的显热Q7 318.3.2热风抽出时带走的显热Q8 318.3.3窑体散热Q9 368.3.4其它热损失Q10 368.4 热平衡方程 389烧嘴选型 3910 传动计算 3910.1 传动系统的选择 3910.2 传动过程： 3910.3 辊子材质的选择 4010.4 辊距的确定 4010.5 辊子传动过程中的联接方式 4010.6 辊子转速的选择 4111 管道尺寸、阻力计算及风机的选用 4111.1排烟风机的管道尺寸、阻力计算 4111.1.2 抽烟管道及风机 4211.1.3风机的选型 4311.2 其他管道及风机 4311.2.1天然气输送管径的计算 4311.2.2助燃风管的计算 4411.2.3冷却带风管计算 4411.2.4缓冷抽热风管 4411.2.5急冷风管 4511.2.6快冷风管 4511.2.7其他风机选型 4712 材料概算 52后 记 53致谢词 54参考文献 55英文文献 61窑炉的节能减排与余热利用 前 言 由于当今陶瓷用品的范围特别的广泛，因此就对生活品质也有了更多的要求，即提倡低碳、绿色、环保的生活。而且陶瓷工业在人们的生活、生产中都有着重要的地位。这个时候各个业都需要去迎合市场。当今社会，机器化自动化逐渐代替了人体劳动力。陶瓷用窑炉按操作方法可分为连续窑、半连续窑和间歇窑。辊道窑就是其中的连续式窑炉，也是当今使用度广泛的窑炉种类，隧道窑的优点在于连续操作、生产效率大、燃料消耗相对较低、使用寿命相对较长、机械化和自动化程度较高、劳动条件较好、烧成制度容易调控及制品品质好。 我国社会主义建设、国防科学和人民日常生活中无处不有陶瓷工业技术，可见其发挥着至关重要的作用。这也促使的我国陶瓷工业窑炉改朝换代，不断革新，其发展过程是由低级到高级，由低产量、低质量、高消耗演变为高产量高质量低消耗；由劳动强度大发展为当今的机械化和自动化，大大降低了劳动强度，由原来的烧成温度低且不能控制烧成气氛改编为当代的烧成温度高且能熟练掌握其烧成气氛。经过前人的在实践中得到的经验总结，以及他们在实践中对问题的及时解决，辊道窑得以发展至今，并且其已经成为当今陶瓷烧成工艺的先进且成熟的窑炉形式，被行内人士推广应用。产品的质量受烧成过程的严重影响，而烧成的关键在于烧成设备—窑炉，可见窑炉是陶瓷生产中的作用绝不可忽视的设备。在坯体烧制过程中，对温度制度的控制是极为重要的工序。一定要保持窑内具有一定的压力制度；而且一定要保持合适的气氛。这些烧成制度我们都必须遵守。我 们所要设计的是 日产19500M2内墙釉面砖素烧辊道窑，其产品排布方式是双层双排排布。辊道窑是一种连续性工作的陶瓷热工设备,它有产量高、能耗低、机械自动化程度高的特点，代表着现代窑炉的发展方向。 硅酸盐工业窑炉应用在很多行业，而其产品更是充斥在我们的生产生活中。应时代发展的需要，国家也是大力提倡节能减排，而对于硅酸盐工业窑炉这个行业而言，只有深入了解了原料的处理、窑炉的设计、制品的烧制才能更好的从中找寻到一种降低能耗，减少污染物排放的可行 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。本文阐述了一个陶瓷工业窑炉的设计方案，来全面阐述陶瓷窑炉的设计过程、及确立最终的设计方案。本人也在设计中，尽量符合生产实际需求，但是鉴于水平有限，经验不足，对于设计中存在的不当和错误之处，诚恳欢迎各位指正。 在烧成过程中，能够确定一个合理准确的温度制度是保证高质量，高产量和节约燃料的关键一步。而温度在辊道窑内是根据制品的温度要求时间和位置变化所决定的。与此同时，一定的压力是确定温度的因素和对整个窑炉控制的确立保障。故此，保持一定的压力和温度都是对窑炉有着极大的影响。在设计之前，对于窑体的整个制度进行确定估算，而后又进行了精确地计算。 在窑炉生产进程当中，烧成的过程相当重要，可能有一点点差池就可能导致生产品的质量瑕疵，而烧成的重中之重也在于窑内的温度把控、窑内的压力掌控和气氛制度调节。另外节能以及能源的充分利用在当今也是十分热门的发展方向， 本次的设计该窑炉的目的在于能够更加熟悉辊道窑方面的结构以及烧成方式，更是为了能够更好的掌握利用这大学四年来所学到的知识，希望在这次的设计当中能够看到自己的不足，以至于自己能够得到更好的进步，这次设计能够完成当中也是得到了导师的悉心教导，以下为本次窑炉设计的相关数据参数 1景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书 院（系） 材料学院 2015年 12 月 专业 热能与动力工程 班级 热工2012 学生姓名 张文挺 指导教师 陆 琳 题目 日产19500M2内墙釉面砖素烧辊道窑设计 主要研究 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 和设计技术参数： 1、日产量：19500平方米内墙砖 2、产品规格：300×450 3、烧成周期：40.5分钟 4、最高烧成温度：1149℃ 5、烧成气氛：全氧化气氛 6、烧失率：9.2％ 7、燃料：天然气 8、其他设计技术指标，参数自定 基本要求（含成果要求）： 1、通过设计计算确定窑体材料及厚度、主要结构尺寸、管路系统尺寸等 2、确定工作系统安排，编写设计说明书，并打印输出 3、绘出设计图纸一套，应包括：主体结构图、管路系统图、砌筑图、异型砖图及其它必须的附件图 4、设计说明书中应有英文摘要，图纸中至少应有一张CAD绘图。 工作进度计划： 第 1~5 周：查阅、收集与设计有关的文献资料； 第 6-8 周：进行设计计算，编写说明书初稿； 第9~13周：绘制窑体结构图，砌筑图； 第14-17 周：绘制管路系统图、异型砖图及附件图； 第18周：图纸上墨，说明书整理； 第 19 周：准备答辩 2 窑体尺寸的确定 2.1 进窑砖坯尺寸 产品规格：300×450×11 mm 产品宽度300mm，长450mm，考虑烧成收缩为9%，则： 490mm 坯体尺寸2=300/(1-9%)=330mm 2.2 排砖方法、内宽及内高的确定 2.2.1 排砖方法及内宽 根据产量，所用的燃料，窑内传热等因素，粗略确定内宽的尺寸，入窑坯体的尺寸为330×490，故暂定窑内宽B = 2800 mm。 坯体离窑墙内壁一般有100～200 mm 间隙，取150 mm，则可排砖数为： 最终确定并排7片 所以，窑内宽=330×7+150×2=2610 mm，最后定窑内宽为2610 mm。 2.2.2 内高 内高为窑道内整个空间的高度，等于辊上高（辊道中心线至窑顶的距离）与辊下高（辊道中心线至窑底的距离）之和。内高必须合理，既能有利于产品换热满足烟气有足够的流动空间，又必须满足一定的烧成空间和冷却空间，所以，内高的确定有一定的原则，为了有利于热量的传递，三带的内高不应一样，烧成带和急冷、缓冷带由于温度较高，为了保证有足够的烧成空间和冷却空间。所以，内高可较其他两带稍高一些。 取内高如下： 标准砖：230×114×75mm。一般考虑耐火砖及轻质砖灰缝在2～4mm，红砖在7～10mm，此次设计考虑耐火砖灰缝取3mm。预热带，缓冷带和快冷带孔砖上排3层砖，孔砖下排7层砖。烧成带和急冷带孔砖上排5层，孔砖下排7层。 第1～9节和第105～115节 第10节～第104节 辊上高 324 478mm 辊下高 410 410mm 总高 734 888mm 2.3 烧成制度的确定 （1）温度制度： eq \o\ac(○,1) 烧成周期:40.5min eq \o\ac(○,2) 各温度段的划分与升温速率 名称 温度/℃ 时间/min 升温速率/·min-1 长度比例/% 节数 预热带 20～950 15.19 61.22 30 37 烧成带 950～1149 7.59 43.48 28.3 35 急冷带 1149～950 2.53 -130.43 6.7 9 缓冷段 950～400 11.39 -48.28 26.7 34 快冷段 400～80 3.8 -84.21 8.3 11 累计 40.5 100 126 （2）气氛制度：全窑氧化气氛 （3）压力制度：预热带-8～-4 Pa ，烧成带 < 8 Pa 2.4 窑长及各带长 2.4.1窑长 我取同一列砖的距离为30 mm ，则装窑密度=每米排数×每排片数×每片砖面积 = ×7×0.49×0.33=2.17（ ） 所以， 窑长= 。 利用装配式，由若干节相互联结组成，每一节设定的长度设计为2002 mm ，节和节之间的联结长度 8 mm ，由此知晓总长度 2010 mm 节数= 取节数为126节。 所以，窑长度为：L=2.010×126=253m 2.4.2 各带长 抽烟段： （节） 取 10节 预热带： （节） 取28节 烧成带： （节） 取30节 保温带： （节） 取7节 急冷段： （节） 取7节 缓冷段： （节） 取32 节 快冷段： （节） 取12节 3 工作系统的确定 3.1 排烟系统 在窑前段第1、3、5、7节设置排烟口，采用4段分散排烟的方式，且上下交错分布，使内部气流扰动剧烈，排水效果较好。在每段排烟处设4个排烟口直通窑体外，在排烟口出口处设置一条支烟管，每条支烟管设置排烟闸，以调节烟气支流量。然后经水平分管进入总烟管，水平管道第3、4节之间设置排烟闸，控制水平管道的烟气量。总烟管设于窑顶，上有总闸。利用烟气抽力，引导窑内气体流运动。 在第9节处设置一个工作平台，上面布置两台排烟风机，一台为正常运作风机，另一台备用。 3.2 燃烧系统 在辊子上下各设一层烧嘴，同一层烧嘴两侧交错布置，同一侧烧嘴上下交错布置。烧嘴的对侧是观察孔，以便更好的观察火焰的燃烧情况，便于操作控制。 为均匀窑温，强化窑内对流换热，在选择烧嘴时，选用小流量高速烧嘴，本设计采用的是佛山市克罗姆热能技术有限公司的KIC KIO型燃气高速脉冲烧嘴. 该高速脉冲烧嘴，可直接点火及控制。最佳燃烧使得污染物排放水平极低。 3.2.1 烧嘴的设置 日产19500M2内墙釉面砖素烧辊道窑因为用的燃料是天然气。本设计从预热带开始设置烧嘴，这样利于快速升温，缩短烧成周期，但是低温段烧嘴不宜多，则在第15-25节，每节下排两侧各设置一对 3.2.2 烧嘴布置 位置 16—26节 27—38节 39—75节 烧嘴布置 每节2个烧嘴 每节4个烧嘴 每节8个烧嘴 烧嘴总数 22个 46个 296个 总共 364个 3.3 冷却系统 制品在冷却带有晶体成长，转化的过程，并且冷却出窑是整个烧成过程最后的一个环节。从热交换的角度来看，冷却带实质上是一个余热回收设备，它利用制品在冷却过程中所放出的热量来加热空气，余热风可供干燥，达到节能的目的。 3.3.1急冷通风系统 急冷风系统是使用冷风迅速冷却产品的一个过程，是从温度高达一千多度迅速冷却到六、七百度的一个过程。这次的设计是在急冷段使用节的窑长去实施急冷，辊的上和下每节放置6对Φ90不锈钢急冷风管，使其交错横穿过窑体内部 3.3.2缓冷通风系统 缓冷通风系统是使石英转换成晶型的一个系统，和它名字一样，它的冷却是一个十分缓慢的过程。 这次设计和很多辊道窑设计一样采取抽热风的的缓冷方法，在缓冷风系统处打算每节窑顶部放两个抽热的风口（含两个抽热风孔），闸板设计在缓冷风管的总管处，另外还需要缓冷风机来抽取空气冷却。 在第84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114十六节窑顶设置抽热风口，每处设置4个小抽热风口。 3.3.3快冷通风系统 快冷通风系统是待产品冷却到四百度之后迅速冷却产品的过程，而且必须保证出窑产品温度得小于八十度，否则产品会破裂。 这次设计使用不锈钢冷风管和急冷段一样采取七对Φ90不锈钢快冷风管。 3.4 窑体附属结构 3.4.1 事故处理孔 事故处理孔的布置的好坏，能够直接影响到我们处理事故的效率和有效程度，并且事故处理孔布置的数量应该布置的越少越好，因为如果布置过多，反而会导致窑体的密封不够，影响烧成，本次设计的强辐射窑顶辊道窑事故处理孔的布置如下图所示： 与此同时，我们不能忽略气体跑出导致窑体密封失效的这个问题，所以在烧成过程中必须将事故处理孔采取密封的措施，我们需要额外使用棉花将其塞住更能保证它的密封性。 3.4.2 测温孔 为严密监视及控制窑内温度制度，及时调整烧嘴开度，一般在窑道顶及火道侧墙留设若干处测温孔以安装热电偶。测温孔间距一般为3～5米，高温段布密些，低温段布稀些，在烧成曲线的关键点，如氧化末段、晶体转化点、釉始溶点、成瓷段、急冷结束等都应设测温孔。 本设计如下：第1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125节的窑顶和辊下侧墙各设置一个测温孔。 3.4.3观火孔 在每个烧嘴的对侧窑墙设置直径50mm的观火孔，以便及时观察对面烧嘴火焰情况。遇到事故处理口，取消观火孔。 3.4.4膨胀缝 窑体受热会膨胀，产生很大的热应力，为避免砌体开裂、挤坏，必须重视窑体膨胀的留设，窑墙、窑顶等砌体都要留设，一般每隔2m左右留设20mm膨胀缝，内填陶瓷棉或石棉。 3.4.5挡墙、挡板 由于辊道窑属中空窑，工作通道空间大，气流阻力小，难以调节窑内压力制度及温度制度。因此，通常在辊道窑工作通道的某些部位，辊下筑挡墙，辊上插挡板，缩小该外工作通道面积，以增加气流阻力，便于压力与温度制度的调节。 为了更好的调节窑炉内温度制度的调节，本设计将在每个换带之间设计上挡板，在烧成带和冷却带设置挡墙、挡板是为避免烧成带的烟气倒流，又避免了压力波动时急冷风窜流向烧成带而降低高温区温度。再一个就是防止高温烟气的辐射对急冷管的损害。预热带设置挡墙、挡板可以增加烟气在高温区的滞留时间，提高烟气利用率且可控制低温区的温度。 4窑体材料确定 4.1窑体材料确定原则 窑体材料要用耐火材料和隔热材料。耐火材料必须具有一定的强度和耐火性能以便保证烧到高温窑体不会出现故障。隔热材料的积散热要小，材质要轻，隔热性能要好，节约燃料。而且还要考虑到廉价的材料问题，在达到要求之内尽量选用价廉的材料以减少投资。 4.2窑体材料厚度的确定原则 为了砌筑方便的外形整齐，窑墙厚度变化不要太多。 材料的厚度应为砖长或砖宽的整数倍；墙高则为砖厚的整数倍，尽量少砍砖。 厚度应保证强度和耐火度。 4.3全窑体所用材料及厚度列表 分段 节数 窑体位置 材料名称 使用温度 导热率 W/（m.℃） 厚度 m 窑前段 快冷段 1-10 115-126 窑墙 硅藻土砖 700℃ 0.063+0.14×10-3t 0.23 窑顶 轻质高铝砖 1300℃ 0.66+0.08×10-3t 0.23 窑底 硅藻土砖 700℃ 0.063+0.14×10-3t 0.229 预热带 缓冷带 11-38 86-114 窑墙 粘土质隔热砖NG-1.0 1150℃ 0.29+0.26×10-3t 0.114 硅酸铝耐火纤维毡 1000℃ 0.15 0.143 窑顶 轻质高铝砖 1300℃ 0.66+0.08×10-3t 0.23 硅酸铝耐火纤维毡 1100℃ 0.15 0.13 窑底 超轻质耐火粘土砖 1200℃ 0.058+0.170×10-3t 0.075 硅藻土砖 700℃ 0.063+0.14×10-3t 0.154 烧成带、 保温带、 急冷带 39-82 窑墙 轻质高铝砖 1300℃ 0.66+0.08×10-3t 0.114 国产混合纤维毡LG-46 1360℃ 0.11 0.143 窑顶 轻质高铝砖 1300℃ 0.66+0.08×10-3t 0.23 国产混合纤维毡LG-46 1360℃ 0.11 0.13 窑底 超轻质耐火粘土砖 1200℃ 0.058+0.170×10-3t 0.154 硅藻土砖 700℃ 0.063+0.14×10-3t 0.075 5燃料燃烧计算 5.1燃料天然气对应成分的湿成分的换算 天然气的一般组成： 天然气的发热量是：33490kJ/m3～37680 kJ/m3。 对应成分的湿成分换算： 根据公式：X湿%=X干%（100-H2O湿）/100 其中H2O湿%=0.00124g干H2O/（1+0.00124 g干H2O） 按常温20℃时,查<<燃料及燃烧>>附表5,g干H2O=18.9g/m3 CO2湿%=(0.1 ×100)/(100+0.124×18.9)=0.10% H2S湿%=(0.3×100)/100+0.124×18.9)=0.29% O2湿%=(0×100)/(100+0.124×18.9)=0 C2H4湿%=(3.5×100)/100+0.124×18.9)=3.42% CO湿%=0.20% H2湿%=0.20% CH4湿%=93.41% N2湿%=0.10% H2O%=2.29% Qd=4.187×(3046×co%+2580×H2%+8550×CH4%+14100×C2H4%+5520×H2S%) =4.187×(3046×0.2+2580×0.2+8550×93.41+14100×3.42+5520×0.29)/100 =35572.9KJ/m3 计算出来的低温发热量属于33490KJ/m3～37680KJ/m3范围 5.2空气量 =38000KJ／m³ 理论空气需要量 =0.264 /1000+0.02=10.052（m³/m³） 取空气过剩系数1.20 实际空气量： =1.20 =1.20×10.052=12.06(m³/m³) 5.3.烟气量 理论烟气量 = EMBED Equation.3 +0.38+0.018 Qnet/1000=13.124 实际烟气量 = +( -1) =15.14 5.4.燃烧温度 理论燃烧温度 （Kj/m³℃） （Kj/m³℃） 设 =1500℃，查表得 =1.635（Kj/m³℃） =1549℃ <5% 取高温系数=0.85 实际温度Tp=1549*0.85=1316.65℃ 比要求温度高出1316.65-1210=106.65℃，基本符合。 6物料平衡计算 6.1相关物料质量计算 小时烧成制品质量 ，每件产品质量密度为15.22kg/㎡, 每件产品质量为2kg 每小时生成干坯的质量Gg取灼减5% 每小时生成湿坯的质量Gs （含水量 1.3% ） 每小时蒸发自由水的质量Gz Gz=13519-13344=175 7预热带烧成带热平衡计算 7.1热平衡计算准则 计算准则： 基准温度 0℃ 基准质量 1小时进入系统的物料 7.2热平衡示意图 坯体带入显热： 燃料带入化学热及显热： 助燃空气带入显热： 预热带漏入空气带入显热： 热制品带出显热： 窑体散失热 ： 物化反应耗热： 其他热损失： 烟气带走显热： 7.3热收入项目 第1、2节热源为烟气余热，即利用烟气带走显热，所以1、2节不列入热平衡计算中，但计算时应以第2节末坯体温度计算坯体带入显热，以第2节末烟气温度计算烟气带走显热。 7.3.1坯体带入显热 eq \o\ac(○,1)入窑干制品质量Gg 烧成灼减5% ，取每块砖的质量为3 =9233.6 eq \o\ac(○,2)入窑制品含自由水 1.3% 湿基制品质量 =9355.2 制品入窑第2节末时温度t1=80℃，入窑制品比热 =0.866（Kj／Kg℃） = =9355.2×0.866×100=810160.3 7.3.2燃料带入化学热及显热 天然气低热值 38000 入窑天然气温度 EMBED Equation.DSMT4 ，20 时天然气比热容Cf=1.603 设天然气消耗量为 = (38000+1.603×20)=38032 ………… 7.3.3助燃空气带入显热 助燃空气温度80 =80 ℃时，空气比热容 =1.32 = EMBED Equation.DSMT4 =10.58 EMBED Equation.DSMT4 =Va总CaTa=(10.58 )×1.32×80=1273.5 7.3.4预热带漏入空气带入显热 取预热带空气过剩系数 =1.8 漏入空气温度 =20℃ ，空气比热容Cb=1.30 漏入空气总量为 =156 (KJ／h) 7.4热支出项目 7.4.1热制品带出显热 EMBED Equation.DSMT4 制品烧成温度tg=1280 ℃ 制品平均比热容，查手册 =0.84+26×10-5×1280=1.1728 =GgtgC2=9233.6×1280×1.1728=13861332(KJ／h) 7.4.2窑体散热 将窑体分为三部分 第6～9节:80～400℃,取平均值240℃; 第10～34节:400～1000℃,取平均值700℃; 第35～68节:1000～1280℃取平均值1140℃ 7.4.2.1第一部分 第5～10节, 窑内平均温度240℃,窑外平均温度40℃ 7.4.2.1.1窑顶散热: 材料及厚度：轻质高铝砖230mm λ高铝砖=0.66+0.08×10-3t=0.66+0.08×10-3× =0.6776(w/m·℃) 单位热流q= =589.2(w/㎡) 窑顶散热面积A顶= ×2.01×4=22.83㎡ ∴Q顶 = 3.6qA=589.2×22.83×3.6=48425(kJ/h) 7.4.2.1.2窑墙散热: 材料及厚度：硅藻土砖厚度230mm λ硅藻砖=0.063+0.14×10-3t=0.063+0.14×10-3 =0.0938(w/㎡·℃) 单位热流q= =81.57 (w/㎡) 一侧墙散热面积A墙= ×2.01×4=9.35㎡ ∴二侧墙散热量Q墙=2×81.57×9.35×3.6=5491(kJ/h) 7.4.2.1.3窑底散热: 材料及厚度：硅藻土砖75mm λ硅藻砖=0.063+0.14×10-3t=0.063+0.14×10-3 =0.0938 (w/m·℃) 单位热流q= =250.13（w/㎡) 窑底散热面积A底=A顶=17.13㎡ ∴Q底= q×A×3.6=250.13×17.13×3.6=20557.7(kJ/h) 7.4.2.2第二部分 第10～34节, 窑内平均温度700℃,窑外平均温度80℃ 7.4.2.2.1窑顶散热: 材料及厚度：粘土质隔热砖230mm 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： = + =14 ∴最大热流量为： 据导热公式有： 已知 , ， 但 未知，须采用试差法计算：先假定 ，则 =0.498 ， 重设 , =0.5 相对误差(613.6-612)÷613.6=0.26%<5%,认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 硅酸铝耐火纤维130mm， λ纤维=0.15 单位热流q= =466.17(w/㎡) 窑顶散热面积A顶= ×2.01×25=136.28㎡ ∴Q顶 = q×A×3.6=466.17×136.28×3.6=228706.73(kJ/h) 7.4.2.2.2窑墙散热: 材料及厚度：粘土质隔热砖114mm 硅酸铝耐火纤维143mm， λ纤维=0.15 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 , ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.524 ，重设 =0.526 相对误差(818-817)÷818=0.12%<5%,认为第二次假设合理。 ∴ 26 (w/㎡·℃) 单位热流q= =529.9(w/㎡) 一侧墙散热面积A墙= ×2.01×25=61.73㎡ ∴二侧墙散热量Q墙=2×529.9×61.73×3.6=235525.34(kJ/h) 7.4.2.2.3窑底散热: 材料及厚度：超轻质耐火粘土砖75mm 0.058+0.170×10-3t 硅藻土砖154mm 0.063+0.14×10-3t 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 , ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.2 ，重设 ,则 =0.201 相对误差(686-685)÷686<5%,认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 0.117 单位热流q= =364.7（w/㎡) 窑底散热面积A底=A顶=136.28㎡ ∴Q底= q×A×3.6=364.7×136.28×3.6=178924.73(kJ/h) 7.4.2.3第三部分 第35～68节，1000～1280℃，窑内平均温度1140℃,窑外平均温度80℃ 7.4.2.3.1窑顶散热: 材料及厚度：轻质高铝砖230mm 国产混合纤维LG-46 130mm， λ纤维=0.11 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， 即为要求的， ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.756 ，重设 =0.754 相对误差很小，认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 单位热流q= =712.8(w/㎡) 窑顶散热面积A顶 = ×2.01×34=185.34㎡ ∴Q顶 =q×A×3.6=687.9×185.34×3.6=458983.38(kJ/h) 7.4.2.3.2窑墙散热: 材料及厚度：轻质高铝砖114mm 国产混合纤维LG-46 143mm， λ纤维=0.11 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， 即为要求的， ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.756 ，重设 ,则 =0.759 相对误差很小，认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 单位热流q= =731(w/㎡） 一侧墙散热面积A墙= ×2.01×34=94.48㎡ ∴两侧墙散热量 Q墙=q×A×3.6×2=2×706.9×94.48×3.6=480873(kJ/h) 7.4.2.3.3窑底散热: 材料及厚度：超轻质耐火粘土砖75mm 0.058+0.170×10-3t 硅藻土砖154mm 0.063+0.14×10-3t 外壁最高温度为t3=80℃，环境温度取20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.2 ，重设 =0.2 相对误差(686-685)÷686<5%,认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 0.117 单位热流q= =751.8(w/㎡) 窑底散热面积A底=A顶=185.34㎡ ∴Q底= q×A×3.6=185.34×751.8×3.6=501619(kJ/h) 窑体总散热量: =1923851（kJ/h） 7.4.3物化反应耗热 自由水质量 EMBED Equation.DSMT4 烟气离窑温度 ℃ ∴ EMBED Equation.DSMT4 其余物化反应热 用 反应热近似代替。 入窑干制品质量 （ ）， 含量为25% EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 7.4.4烟气带走显热 离窑烟气过剩系数取 离窑烟气总量 离窑烟气温度一般为 ，现取 ℃ 查手册，此时烟气的平均比热为 ∴ 7.4.5其他热损失 根据经验占热收入的5% =40508+1973.075x 7.5 热平衡方程 EMBED Equation.3 810160.3+39461.5x=20799940+8150.625x 解得x=638.4(m3/h) 表8.3 预热带烧成冷却带热平衡表 热吸收 热支出 项目 kJ/h % 项目 kJ/h % 坯体带入显热： 810160.3 3.35 热制品带出显热： 13861332 53.41 燃料带入化学热及显热： 24279628 93.15 窑体散失热 ： 1923851 6.5 助燃空气带入显热： 813002.4 3.12 物化反应耗热： 5197361.6 20.2 预热带漏入空气带入显热： 99590.4 0.38 烟气带走显热：0 3943747.9 15.13 其他热损失： 1300119 5 总计 26002381.1 100 总计 26003299 100 由表格可以看出，预热带和烧成带窑体散热6.5%，散热小，窑墙材料设计合理，物化反应耗热比较多，占了20.2%。 8 冷却带热平衡计算 8.1计算基准： 小时；温度0℃；计算范围：冷却带 热平衡框图以及相关说明 Q2 ：产品带入显热 Q7 ： 产品带出显热 Q6 ：冷风带入显热 Q8 ：热风抽出带走显热 Q9 ：窑体散热 Q10：其他热损失 8.2热收入项目 8.2.1产品带入显热Q2 此项热量为预热带和烧成带产品带走的显热 =13861332 (kJ/h) 8.2.1冷风带入显热Q6 鼓入冷风的温度为： =20oC 查表知此时冷风的比热为： =1.29KJ/（m³℃） 设窑尾风量为Vx M3/H =1.29×20× =25.8 (kJ/h) 8.3 热支出项目 8.3.1产品最终带出的显热Q7 产品离窑温度为80℃. 制品的平均比热容 =0.84＋26×10-5×80=0.86(kJ/m³·℃) 出窑制品质量 =8771.9(kg/h) = 0.86×8771.9×80=603506.72kJ/h) 8.3.2热风抽出时带走的显热Q8 热风抽出的温度为200度，查表得比热为1.32 KJ/（m³℃） =1.32×200V=264 8.3.3窑体散热Q9 将窑体分为三部分 第69～75节:1280～1000℃,取平均值1140℃; 第76～104节:1000～400℃,取平均值700℃; 第105～115节:400℃～80℃取平均值240℃ 第一部分 第69～75节, 窑内平均温度1140℃,窑外平均温度80℃ a.窑顶散热: 材料及厚度：轻质高铝砖230mm 国产混合纤维LG-46 130mm， λ纤维=0.11(w/m·℃) 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， ，先假定 ，则 =0.756 ，重设 =0.754 相对误差很小，认为第二次假设合理。 ∴ 单位热流q= =711.4(w/㎡) 窑顶散热面积A顶= ×2.01×7=35.98㎡ ∴Q顶 = q×A×3.6=711.4×35.98×3.6=92138.51(kJ/h) b.窑墙散热: 材料及厚度：轻质高铝砖114mm 国产混合纤维LG143mm，λ纤维=0.11 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.756 ，重设 =0.759 相对误差很小，认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 单位热流q= =731(w/㎡) 一侧墙散热面积A墙= ×2.01×7=24.51㎡ ∴二侧墙散热量Q墙=2×731×24.51×3.6=129037.74(kJ/h) c.窑底散热: 超轻质耐火粘土砖75mm 0.058+0.170×10-3t 硅藻土砖154mm 0.063+0.14×10-3t 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.2 ，重设 =0.2 相对误差(686-685)÷686<5%,认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 0.117 单位热流q= =741.3(w/㎡) 窑底散热面积A底=A顶=35.98㎡ ∴Q底= q×A×3.6=741.3×35.98×3.6=96019.1(kJ/h) 第二部分 第76～104节, 窑内平均温度700℃,窑外平均温度80℃ a.窑顶散热: 材料及厚度：轻质粘土砖230mm， 国产混合纤维LG-46 130mm， λ纤维=0.15 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.498 ，重设 =0.5 相对误差(613.6-612)÷613.6=0.26%<5%,认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 单位热流q= =466.17 (w/㎡) 窑顶散热面积A顶= ×2.01×29=149.05㎡ ∴Q顶 = q×A×3.6=466.17×149.05×3.6=250133.35(kJ/h) b.窑墙散热: 材料及厚度：粘土质隔热砖114mm 硅酸铝耐火纤维143mm， λ纤维=0.15 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.524 ，重设 =0.526 相对误差(818-817)÷818=0.12%<5%,认为第二次假设合理。 ∴ 26 (w/㎡·℃) 单位热流q= =529.9(w/㎡) 一侧墙散热面积A墙= ×2.01×29=71.61㎡ ∴二侧墙散热量Q墙=2×529.9×71.61×3.6=273209.39(kJ/h) c.窑底散热: 材料及厚度：超轻质耐火粘土砖75mm 0.058+0.170×10-3t 硅藻土砖154mm 0.063+0.14×10-3t 外壁最高温度为 =80℃，环境温度取 =20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知 ， ，但 未知，须采用试差法计算： 先假定 ，则 =0.2 ，重设 =0.201 相对误差(686-685)÷686<5%,认为第二次假设合理。 ∴ (w/㎡·℃) 0.117 单位热流q= =364.7（w/㎡) 窑底散热面积A底=A顶=149.05㎡ ∴Q底= q×A×3.6=364.7×149.05×3.6=195690.72(kJ/h) 第三部分 第105～115节，400～80℃，窑内平均温度240℃,窑外平均温度40℃ a.窑顶散热: 材料及厚度：轻质高铝砖230mm,λ硅藻砖=0.0966 λ高铝砖=0.66+0.08×10-3t=0.66+0.08×10-3× =0.6776 单位热流q= =589.2 (w/㎡) 窑顶散热面积A顶= ×2.01×11=55.94㎡ ∴Q顶 = q×A×3.6=589.2×55.94×3.6=118651.84(kJ/h) b.窑墙散热: 材料及厚度：硅藻土砖厚度230mm λ硅藻砖=0.063+0.14×10-3t=0.063+0.14×10-3 =0.0938 单位热流q= =81.57 (w/㎡) 一侧墙散热面积A墙= ×2.01×11=24.02㎡ ∴二侧墙散热量Q墙=2×81.57×24.02×3.6=14108.52(kJ/h) c.窑底散热: 材料及厚度：硅藻土砖75mm λ硅藻砖=0.063+0.14×10-3t=0.063+0.14×10-3 =0.0938 单位热流q= =250.13（w/㎡) 窑底散热面积A底=A顶=55.94㎡ ∴Q底= q×A×3.6=250.13×55.94×3.6=50372.18(kJ/h) 窑体总散热量: =1219361.3（kJ/h） 8.3.4其它热损失Q10 根据经验值为热收入的5% =0.05（ ）=0.05×(13861332+25.8V)=693066.6+1.29V (kJ/h) 8.4 热平衡方程 13861332+25.8V =603506.72+264V+1219361.3+693066+1.29V 9918852.3=239.49V 解得 =50288(m3/h) 表8.3 冷却带热平衡表 热吸收 热支出 项目 kJ/h % 项目 kJ/h % 制品带入显热Q2 13861332 92.8 产品带出 显热Q7 603506.72 3.9 冷却风带入 显热Q6 1297430.4 7.2 抽热风带出 显热Q8 13276032 84.6 窑体散热Q9 1219361.3 8.04 其它热损失Q10 757938.12 5 总计 15158762.4 100 总计 15159838.14 100 窑体散热占总散热8%，热损失量并不大。热损失中热风带出显热最多，占据了84.6%。将抽出热风用于干燥及生活用水加热可以有效提高热利用率。制品带入显热占比重较大，至制品出窑时带出显热仅占3.9%，可见冷却效果甚好。 9烧嘴选型 每小时燃料消耗量为 （ ） 考虑到烧嘴的燃烧能力和烧嘴燃烧的稳定性取储备系数1.5 本设计一共设置了364个烧嘴。 每个烧嘴的燃料消耗量为： （ ） 烧嘴的热负荷：2.9×38000=110269 所以本设计采佛山市克罗姆热能技术有限公司的KIC KIO型燃气烧嘴 该烧嘴技术性能如下： 热负荷 燃气 助燃空气 流量调节比例 火焰 长度 功率范围 炉膛温度 流量 压力 流量 温度 压力 200MJ/h 5 Bm3/h 1000Pa～0.2MPa 20 Bm3/h 常温 ～450℃ 1500～3500 Pa 1：12 200～3000 1.5～3000KW ～1800℃ 所以该烧嘴符合本设计要求。 10 传动计算 10.1 传动系统的选择 辊道窑的传动系统由电动机,减速设备和传动机构所构成。常见的传动机构由链传动和齿轮传动两种，本设计采用齿轮传动。 传动系统采用螺旋斜齿轮传动方式，采用分段传动，1－115节每三节窑长为一传动组，58－113节每三个窑段为一传动组，每组由一台摆线针轮减速机带动，高温区每台摆线针轮减速机由一个变频器调节速度，低温区每两台摆线针轮减速机由一个变频器调节速度。全窑累计减速机38台，变频器19台，一个电磁离合器。 操作人员可以将全窑调成一个速度。当发生堵窑事故需要处理时，事故区前的棍棒可以调成往返摆动，事故区后的棍棒可以继续将砖坯送至窑出口。这种传动方式运行平稳可靠，调整简单，维修量小。螺旋斜齿轮传动都采用油浴润滑，润滑效果好，磨损少，使用寿命长。 10.2 传动过程： 电机→减速器→主动链轮→滚子链→从动链轮→传动轴→主动螺旋齿轮→从动螺旋齿轮→棍棒传动轴→辊子。 10.3 辊子材质的选择 辊子的材质要求十分严格，它要求辊子具有很好的抗热震性能，使辊子经受得起急冷急热的冲击；要求辊子直径一致和平直，确保产品的平直移动；要有强的高温抗氧化性能，使辊子能承受高温；要有高的荷重软化温度和小的蠕变性，使辊子在高温下具有最小的弯曲变形；要有好的高温耐久性，使辊子能在高温下长久的工作。另外，还要有好的去污性能，使粘在辊子上面的釉滴或其它污物容易去掉。 本设计在低温段（1～9和105～115节）和前台、后台均采用的是Ф40×3230的金属质辊棒；在中温段（10～34和76～104节）采用的是Ф40×3230的莫来石棍棒；在高温段（35－75节）采用的是Ф40×3230的莫来石－刚玉质陶瓷棍棒。 10.4 辊距的确定 辊距即相邻两根辊子的中心距，确定辊距主要依据是制品长度、辊子直径以及制品在辊道上移动的平稳性，一般用下面经验公式计算： ， 为制品长度。所以，本设计辊距不大于660/3=220mm,取辊距为67mm，每节窑长2010mm，每节窑辊子数2010/67=30，取30根。 则窑内辊子总数为N =126×30 =3780根。 10.5 辊子传动过程中的联接方式 依据以上原则，联接方式辊子主动端采用弹簧夹紧式，从动端采用托轮摩擦式，双支点混合支撑，便于更换辊子。 10.6 辊子转速的选择 根据辊子转速的公式： L----窑长,mm t----烧成周期,min d----辊子直径,mm K----考虑到制品的滑动系数,一般取K = 1.05 则： r/min 11 管道尺寸、阻力计算及风机的选用 11.1排烟风机的管道尺寸、阻力计算 11.1.2 抽烟管道及风机 11.1.2.1 管道尺寸 排烟系统需排除烟气量： V ＝{ V 0+（α -1）×Va0}x＝{15.14+（1.8-1）×10.025}×638.4=14785.3m³/h 烟气抽出时实际体积: V=V ×(273+200)/273=25617.02m /h=7.12m /s eq \o\ac(○,1)总烟管尺寸 烟气在金属管中流速根据经验资料取ω=10m/s 内径d = = =0.95m 所以,总管内径取值为950mm。总管长4.75m eq \o\ac(○,2)分烟管尺寸 烟气在分烟管中的流速ω=10m/s,n=2,分管流量V =V/2=3.56m /s. 内径d = =0.673m 所以,分管内径取680mm。分管长度为4m eq \o\ac(○,3)支烟管尺寸 烟气在支烟管中的流速ω=10m/s,n=4,分管流量V =V/4=1.78m /s. 内径d = =0.476m，所以内径为480mm。长度取0.4㎜。 ④抽烟口风管尺寸 烟气在支烟管中的流速ω=10m/s,n=16,分管流量V =V/16=0.445m /s. 内径d = =0.238m、 所以,支管内径取值为240mm,支管长度为0.2m. 11.1.2.2阻力计算 eq \o\ac(○,1)料垛阻力h 根据经验每米窑长料垛阻力为0.5Pa. 设0压在23-24节交接处。 则h =（12＋0.5）×2×0.5=12.5Pa. eq \o\ac(○,2)位压阻力h 烟气从窑炉至风机,高度升高H=2.45m,此时几何压头位烟气流动的动力即负位压阻力,取烟气温度位200℃, ∴h =-H(ρ -ρ )g =-2.45×(1.29× -1.30× )×9.8 =-10.8Pa eq \o\ac(○,3)局部阻力 局部阻力ζ由表查得: 烟气从窑炉进入支管:ζ1=1 支烟管进入分烟管:ζ2=1.5 并45 圆弧转弯: 3=0.5×2=1 并90°圆弧转弯：ζ4=1.5×2=0.7 分管90 圆弧转弯:ζ5=1.5×2=3 分管进入总管:ζ6=1.5 为简化计算,烟管中烟气流速均按10m/s计,烟气温度均按200℃计,虽在流动过程中烟气会有温降,但此时流速会略小,且取定的截面积均比理论计算的偏大,故按此值算出的局部阻力只会略偏大,能满足实际操作需要. hc=ζ =(1+1.5+1+0.7+3+1.5) × =326.4(Pa) eq \o\ac(○,4)摩擦阻力h 摩擦阻力系数:金属管取ζ=0.03. h =ζ(L /d +L /d +L /d +L /d )×ω ×ρ/2 =0.03×(0.2/0.13+0.4/0.25+4/0.36+4.75/0.5)×10×10×273/2(273+200) =0.03×(1.54+1.6+11+9.5)×10×10×273/2(273+200) =20.5Pa ∴风机应克服总阻力h =h +h +h +h =348.6Pa 11.1.3风机的选型 为保证正常工作，取风机抽力余量0.5，风机排出烟气平均温度200℃，所以选型应具备风压： H＝(1+0.5)×348.6× =906Pa。 实际烟气排量Vg=xVg=638.4×15.14=9665.4Bm /h ∴Q＝1.5×9665.4×（273＋200）/273=25119.4Bm /h. 选用风机应考虑窑炉有空气、其它气体比例失调，大量增加烟气量，增大抽风阻力，造成较大阻力，故选型时全风压应留有较大余地。 所以排烟风机选用Y9-35No8D锅炉引风机. 型号 转速(r/min) 风量(m /h) 全压(Pa) 电动机 型号 功率（kW） Y9-35-4No8D 960 16000～5810 1040～1940 Y132M1-6 4 11.2 其他管道及风机 11.2.1天然气输送管径的计算 ① 燃料总管 天然气的流量为：638.4Bm3/ h，取天然气在总管中的流速为：3m/s， 总管选用一根管子，那么总管的内径为： 274mm， 总管内径取值：275mm ② 窑顶、窑侧的分管尺寸 天然气分管共39根，气体在金属分管中流速，根据经验数据取ω=6m/s， 内径 32mm，分管内径取值：40mm ③ 通往烧嘴的汽化石油气支管内径计算 窑体共安装了126个烧嘴，天然气支管总共有330根，而流速取ω=10m/s 内径 14.1mm 考虑到在实际操作中有些烧嘴是关闭的所以分管内径取值：20mm 11.2.2助燃风管的计算 助燃风量:V =12.06×638.4=7699Bm /h. 实际助燃风量V=7699×(273+80)/273=9955Bm /h eq \o\ac(○,1)助燃风总管内径的确定 取风在总管中的流速为:ω=10m/s,则: d = =0.593m,取助燃风总管的内径为600mm. eq \o\ac(○,2)窑顶、窑底分管内径 取ω＝10m/s,n=4,分管流量为:9955/4=2488.75Bm /h d = =0.297,取分管内径为300mm. ③助燃风支管 取ω＝10m/s,n=330,分管流量为:9955/330=30.17Bm /h d = =0.033,取分管内径为40mm. 11.2.3冷却带风管计算 冷却带鼓入冷风比例 所占比例（%） 风量 急冷段 40 20115.2 快冷段 60 30172.8 缓冷段 0 -50288 11.2.4缓冷抽热风管 eq \o\ac(○,1)缓冷抽热总管内径 换冷抽出风量V =50288Bm /h,故鼓入热风V=V /0.95=52934.7Bm /h. 取ω=10m/s,n=1,则: d = =0.678m,取680mm. eq \o\ac(○,2)缓冷抽热分管内径 取ω=10m/s,n=8,则: d = =0.241m,取250mm. ③抽热支管的内径 取ω=10m/s,n=56,每个分管的流量为: 50288/56=945.3Bm /h,则: d = =0.0894m,取100mm. 11.2.5急冷风管 急冷风量为: V=V /0.95=52934.7m /h. eq \o\ac(○,1)急冷风总管内径的确定 取风在总管中的流速ω=10m/s,则: d = =0.46,取460mm. eq \o\ac(○,2)窑顶的分管 取ω=10m/s,n=4,每个分管的流量为:50288/4=1300Bm /h,则: d = =0.21m,取210mm. eq \o\ac(○,3)急冷支管 急冷支管上下交错排列,共78根,取ω=10m/s,n=78,通过每个支管的流量为: 50288/78=216.75m /h,则: d = =0.085m,取90mm. 11.2.6快冷风管 快冷带鼓入冷风量V=V /0.95=31760.8m /h.m3/ h eq \o\ac(○,1). 快冷风管总管内径 快冷风在总管中的流速为：ω=10m/s， m，实际总管内径取520mm eq \o\ac(○,2). 快冷风管分管内径 快冷风在分管中的流速为：ω=10m/s， m，实际分管内径取370mm eq \o\ac(○,3). 快冷风管支管内径 快冷风在支管中的流速为：ω=10m/s， 快冷风管支管共有132支，那么支管的内径为： m，实际支管内径取50mm 11.2.7其他风机选型 11.2.7.1助燃风机的选型 助燃风机的风量为V =12.06x=2118.9 Bm /h ,依据风量选用风机的型号为:9-26-No4A5.5kw高压离心通风机。 型号 转速(r/min) 风量m /h 全压(Pa) 电动机 型号 功率 9-26-No4A5.5kw 2900 3847～2198 3000～3930 Y132S1-2 5.5 11.2.7.2急冷风机的选型 急冷风机的风量为: =5202m /h ,依据风量选用风机的型号为: 4-72-11No4A5.5kw离心通风机. 型号 转速r/min 风量m /h 全压(Pa) 电动机 型号 功率 4-72-11No4A5.5kw 2900 7420～4020 1340～2040 Y355M1-6 5.5 11.2.7.3缓冷抽热风机的选型 缓冷段抽出热风总量13006m /h，所以排烟风机选用Y9－35No10D22kw锅炉引风机。 型号 转速(r/min) 流量(m /h) 全压(Pa) 电动机 型号 功率 Y9－35No10D22kw 960 31250～11350 1530～1630 Y200L2-6 22 11.2.7.4快冷风机的选型 急冷风机的风量为: =7413.3m /h ,依据风量选用风机的型号为:4-72-11No4A5.5kw离心通风机. 型号 转速r/min 风量m /h 全压(Pa) 电动机 型号 功率 4-72-11No6A4kw 1450 12720～6840 800～1160 Y112M4-4 5.5 12 材料概算 确定了窑墙的材料及厚度，决定了窑的结构后，可以进行窑体所需材料的概算。材料的概算可以预备资金，预购材料，使窑炉砌筑工作不致盲目。 硅藻土砖 窑墙所需硅藻土砖数量 在全窑中用到硅藻土砖砖有：窑前段1～9节和105～115节。有效计算高度1.23-0.18=1.05米（0.18为孔砖高度），长20节。所以所需硅藻土砖的窑墙体积为： 30.74m³ 由于考虑砌筑时两砖之间填放耐火泥浆2mm厚，1m3体积含标准砖的体积为： 95% 耐火粘土砖的体积： 29.2m³ 窑底需硅藻土砖数量 在全窑中用到硅藻土砖砖有：窑的第1～9节，105～115节和35～75节高75㎜，51节。 窑的第10～34节和第76～104节，高152 所以所需硅藻土砖的窑底体积为： 61.9m³ 由于考虑砌筑时两砖之间填放耐火泥浆2mm厚，1m3体积含标准砖的体积为： 95% 耐火粘土砖的体积： 58.8m³ ∴ =58.8+14.6=73.4m³ 所需耐火粘土砖数量 =29549块 轻质高铝砖 在全窑中用到轻质高铝砖有：第35～75节。有效计算高度1.05米，长41节。所以 ①所需轻质高铝砖的窑墙体积为： 24.9m³ 由于考虑砌筑时两砖之间填放耐火泥浆2mm厚，1m3体积含标准砖的体积为： 95% 耐火粘土砖的体积： 23.7m³ 窑顶所需轻质高铝砖 窑墙所需轻质高铝砖体积为： 64.2考虑砌筑后2mm厚的耐火粘土泥后体积： 61.05m³ ∴ =23.7+61.05=84.75m³所需轻质高铝砖砖数量 =34118块 超轻质耐火粘土砖 在全窑中用到轻质高铝砖有：第10～104节。有效计算高度0.152米，长29节。0.075米，长66节。所以 窑底所需超轻质耐火粘土砖为： 49.09 考虑砌筑后2mm厚的耐火粘土泥后体积： 46.64m³ 所需轻质高铝砖砖数量 =23717块 粘土质隔热砖 在全窑窑墙10节～34节和76～104用粘土质隔热砖，有效计算高度为1.05： 所需超轻质耐火粘土砖体积为： m³ 考虑砌筑后2mm厚的耐火粘土泥后体积： 15.59m³ 所需粘土质隔热砖数量 =6276块 硅酸铝耐火纤维毡 在窑炉中所用普通硅酸铝耐火纤维毡有窑前带、快冷带。密度取100kg/m³ 窑墙所用硅酸铝耐火纤维毡 m³ 窑顶所用普通硅酸铝耐火纤维毡 总共所需∴ =57.25m³ 需要质量为：M=57.25×100=572.5kg 国产混合纤维LG-46 在窑炉内使用国产混合纤维LG-46的区域是第35～75节的窑墙和窑顶 窑墙所需国产混合纤维LG-46（体积密度310kg/m3） m³ 窑顶所需国产混合纤维 m³ 总共所需∴ =43.48m³ 需要质量为：M=43.48×310=13478.8kg 耐热钢材 排烟支管用材 ×4= ×4=0.8㎡ ②排烟分管用材 ×2= ×2=0.8㎡ ③排烟总管用材 = =0.932㎡ ④抽热风支管 ×7= ×7=1.68㎡ ⑤抽热风分管 ×2= ×2=0.52㎡ ⑥抽热风总管 = =1.1㎡ ⑥助燃风支管 ×9= =0.3㎡ ⑥助燃风分管 = =0.97㎡ ⑥助燃风总管 = =0.16㎡ 总计：7.26㎡ 普通钢材 窑两侧面用普通钢材外包 206.33㎡ 因此次仅仅是初次进行材料概述，故此对一些材料的用量估计不准，与市场价格可能有些出处，为此，此次材料概述比较粗糙。 材料清单 材料名称 型号/规格 数量 单位 单价 总价(元) 粘土质 230x114x75 6276 块 3元/块 18828 轻质高铝砖 230x114x75 34118 块 4元/块 136472 超轻质耐火粘土砖 230x114x75 23717 块 6元/块 142302 硅藻土砖 230x114x75 29549 块 2元/块 59098 硅酸铝耐火纤维毡 572.5 公斤 8.5元/公斤 4866.25 国产混合纤维LG-46 13478.8 公斤 10元/公斤 134788 烧嘴砖 330 块 10元/块 3300 过桥砖 300×230×75 32 块 10元/块 320 热电偶 K、S 30 根 300元/根 9000 角钢 128 根 4222元/吨 5000 工字钢 型号12 128 根 76元/米 2432 耐热钢材 7.26 M2 5000元/吨 5000 普通钢材 206.33 M2 3419元/吨 12000 排烟风机 Y9-35No8D锅炉引风机 2 台 5000元/台 10000 助燃风机 9-26-No4A5.5kw高压离心通风机 2 台 5000元/台 10000 急冷风机 4-72-11No4A5.5kw离心通风机 2 台 5000元/台 10000 抽热风机 Y9－35No10D22kw锅炉引风机 2 台 5000元/台 10000 抽热风机 4-72-11No4A5.5kw离心通风机 2 台 5000元/台 10000 球阀 136 个 30元/个 4080 总价 587486.3 后 记 大学最有意义的事就是做毕业设计了。毕业设计初期，我非常的迷茫困惑，久久没有思绪。有幸我的毕业导师陆琳老师给我指明了方向，让我放下心中的浮躁，去实际的生产实践中去寻找契机。于是我去了生产基地直接了解窑炉实物。在实习实践中，我了解到了生产中存在的问题，回到学校后，明确了我的课题方向，灵感迸发。确定了设计的计划思路，并循序渐进的执行了下来。设计过程中会发现诸多复杂问题，不断地发现问题、解决问题中，将四年所学到的知识联系了起来，可以说毕业设计让我重新地温故了四年学习中所学所见！ 致谢词 在陆琳导师的尽心帮助和指导下我完成了本设计。在此我非常感谢他，是他用严谨的工作态度和孜孜不倦的教导给了我无尽的帮助。我在他的帮助下，我不仅确定了论文的方向、研究对象--辊道窑，我还明白了一些为人处事的道理。此次设计以前，自己对辊道窑的结构特点只是通过对课本知识的掌握一个感性的认识，还很缺乏对辊道窑全面系统的了解，所以会经常碰到一些实际问题，而且整个设计过程就是不断的学习、修改，最终尽量完善自己的毕业设计。此设计从选题到完成，除了自己的努力，更是花费了导师大量的心血，还有得到了很多同学和其他专业老师的帮助。在此，我向我的导师---陆琳老师和帮助过的人表示由心的感谢 参考文献 [1] 胡国林 《建陶工业辊道窑》.中国建材工业出版社.1998.6 [2] 胡国林 陈功备 《窑炉砌筑与安装》.武汉理工大学出版社.2005.5 [3] 蒋鉴华 张振刚 《热工测量及过程自动控制》.江西高校出版社.2009.2 [4] 孙晋淘 《陶瓷工业热工设备》. 武汉理工大学出版社.1989.10 [5] 蔡增基 龙天渝《流体力学泵与风机》.中国建筑工业出版社.1999.12 [6] 陈 帆 《现代陶瓷工业技术设备》.中国建材工业出版社.1995.5 [7] 续魁昌 《风机手册》.北京机械工业出版社.1995.5 [8] 王秉铨 《工业炉设计手册》. 北京机械工业出版社.1996.8 [9] 姜正侯 《燃气工程技术手册》.同济大学出版社.1993.5 [10] 刘麟瑞 林彬荫 《工业窑炉用耐火材料手册》 冶金工业出版社.2001.6 [11] 杨世铭 陶文铨 《传热学》第三版 . 高等教育出版社.1998 英文文献 Energy saving furnace and waste heat utilization First, macro-surface Dealing with the fire kiln, furnace output by the daily life of most products occupy, which is also an important part of modern society. Dealing with fire, it involves combustion, involving insulation, related to emissions, so that people attached furnace industry a better life, an attached greenhouse gases and harmful gas emissions, its important can be seen. Based on this understanding, the Copenhagen meeting, if the furnace industry changes, can bring immediate results. 1, the quality of the pursuit of the furnace of the pursuit of product quality, can bring twice the impact. Just think, give up this purpose, what will bring serious consequences. Take the building ceramics industry, the turn of the century, the development of Foshan ceramics impressive, as Foshan, even people relish. But cool to think, how much consumption of Foshan ceramics fossil raw materials, chemical raw materials and fuel? Large number of ceramic products has still retained in our home and decoration of public facilities? In other words, is not there for 10 years or 20 years of happiness and joy in exchange for future generations or even centuries of tragic years? starting from 2009 the national expansion of construction ceramics industry, race, location far below the level of Foshan. The development of society should be going up, and such a situation, energy conservation and emission reduction in crying today, means that we will face even greater tragedy! Industrialization is a perpetual motion machine, not long before the earth disappear ceramic raw materials and fuel can depleted. Besides, we have begun to face non-ceramic material can be dug, recoverable state. The sake of our posterity, we have to consider seriously some of the problems. The needs of low-quality low-end success of the furnace equipment and other manufacturing equipment market? Or the other hand, because of backward production facilities, it has cultivated a low-end market? This is a subject not tell Road, unknown, but the result is yes, the building ceramics products, the products of low quality means durability, poor persistence, in the near future (maybe this time is about 10 years), social development, and now the rural market and low-income groups, a significant portion of will be renovated, which in turn is a tremendous waste. China is a big country, but it is also resource poor countries, must be considered in the durable goods production conditions, development of appropriate national policy, or economic prosperity, social prosperity will not last long. Product quality and production equipment for quality products is the largest energy source. Good equipment must be able to produce a good product, good equipment, but it is also more durable and energy efficient, resulting benefits are double. Grasp the product quality, focus on the quality of equipment, saving energy is the key link. We can do this kind of discourse, low quality of the equipment (usually cheap), I will not speak a certain low-quality products and low-cost, on the device itself, may be faced with three years of minor repairs to five years The overhaul, maintenance costs do not say, may soon be eliminated, while the need to remove obsolete equipment, recycled, pay a considerable cost recovery. China's economic development in the early, low-cost investment to make the first pot of gold enterprise development, and enable enterprises to gradually regulate, grow, is feasible but should be necessary, but with considerable capital scale of today, still make such repeat the story, it had to say our sad! if not well resolved, which will be a moment for the future lay hidden dangers of national disaster. 2, industry standards and other thermal equipment furnace is actually involved in multidisciplinary industry, no rules to follow in a few years. Kiln industry norms, can be divided into the following areas: First, practitioners, furnace and other thermal equipment industry is essentially a high threshold for industry, country or the relevant trade associations should be the main furnace design and manufacturing, to be provided for construction workers, limiting their qualification. Followed by furnace and related enterprises to implement qualification system for personnel, equipment and operation of enterprises and to validate the request. The third is a thermal furnace and related equipment, the product itself to develop industry standards. Furnace product to solve the temperature problem, that firing system (or pressure systems) or heat treatment. Used for different purposes, different temperature, the kilns are classified, on the furnace design, material selection, selection of auxiliary equipment, combustion and control, manufacturing, installation and commissioning of equipment and other aspects of security in particular is a refractory, burner and control system, furnace control systems were provided. In addition, it must be the performance of the product itself, such as furnace fuel consumption indicators, power consumption targets, emission targets, control the level of development testing, evaluation criterion. Kilns is that most sources of industrial and domestic products, the furnace industry to progress only in the specification, the furnace industry and progress, and industry to progress, social order and progress! What is more, our emission reduction becomes possible. 3, R & D investment industry furnace is interdisciplinary, involving materials science (steel and refractory materials, etc.), combustion and control studies, thermal engineering, mechatronics, automation and control and many other branches of science. Kiln industry is also an ancient industry, has a long history of ancient China, there kilns, Jun ware, kiln, etc., prestigious, but ultimately are kiln, not energy. Furnace of history, is the history of civilization, with the technology, the furnace has also been rapid development of the industry, gave birth to the modern material civilization. All highly sophisticated materials such as aerospace materials, special materials (such as high temperature materials, high strength materials, corrosion-resistant materials, etc.) and so on, no furnace is not a masterpiece. China's technological strength behind the western countries, one important aspect, that is, behind the furnace industry. Furnace with the aforementioned development of the industry's development in all subjects, or conversely, to the latest developments in technology disciplines applied to the furnace industry, facilitate the development and progress of the furnace industry, and then consolidate the material of modern civilization. In China, the economic principle of priority, the lack of kiln industry standards, resulting in the furnace product quite a mixed bag, and then fired low-end products so popular in the market. This is the first, that as new technologies are the means the cost of Zeng Jia, causing the user does not seek the introduction of new technologies; the other, takes in this area of research and development is backward Yu Fadaguojia's. Second, the design and manufacture of furnace First, the production of precision; First, the latest technology. Intelligent furnace and related products, is our pursuit. The latest Combustion Theory and combustion equipment (system), the latest control technology in our products can be applied. To adapt to continuous production of roller kiln tunnel kiln and take the following measures to ensure the quality of the furnace so as to enhance the energy efficiency of the furnace: 1, optimal design. Different products for different customers, different output curves at different temperatures for specific design to meet the product in the case of firing, as saving space, as adapted for multi-product, multi-system firing. In the design and implementing the following basic techniques: ① thermal equilibrium bifurcation diagram. According to bifurcation diagrams, before embarking on the design of the furnace to make a basic thermal calculation. Bifurcation picture shows the designer pointed out the basic design direction. For example, the treatment of the kiln, the flue gas treatment, can be seen from the bifurcation diagram comes in many forms. Different furnace, thermal equilibrium bifurcation diagram similar. ② high quality materials, including steel and refractory materials. Furnace steel and refractory materials is the basic principal is directly related to the durability and energy-saving furnace indicators. Furnace with fire, dealing with the high temperature products, working environment. Any carelessness furnace structure, would have serious consequences, so the main selection of the furnace must be cautious. Steel manufacturers have to use the regular high-quality steel, welded solid, polished, rust decontamination, spray rust (zinc-rich paint the best choice) and the metal finish. After such processing and production of long steel will not rust, durable. Selected according to temperature requirements refractory thermal conductivity, specific gravity (heat specific volume), have better physical properties of high temperature materials, with special emphasis on the consistency of quality materials to ensure that the furnace used to heat □ high to low heat and kiln regenerator, and the furnace to a long life. 2, in addition to the conventional technology, the company also follows for the roller kiln tunnel kiln and unique technology: ① pressure balance system using waste heat. In diameter, under certain conditions, flow depends on the pipeline pressure. And so the company developed the principle of waste heat recovery systems, waste heat can be done for different purposes without the slightest impact on the normal operation of the furnace. ② impulse control impulse control is actually the closest to micro-combustion system variable control theory. Temperature curve for each rise or insulation is actually variable Δ by numerous micro-component heat input, while the pulse is characterized by the need to control the heat input is a fire, do not completely closed when the burner is to do a small variables, to ensure that the temperature curve of continuous and smooth. In addition, since pulse is varied between zero in the fire and, together with the random pulse system balance, high-temperature gas inside the furnace due to mixing and considerable homogenization. So pulse system for wide-body kiln, need a minimum temperature of the products or firing, there is a distinct advantage. ③ furnace control PLC + HMI + SCADA system with high-quality, accurate and constant heat output of the combustion and control system, makes the PLC control in the furnace on the practical application possible. The PLC application, supplemented by detailed data such as burner combustion power, fuel air-fuel ratio, temperature curves characteristics, pipeline pressure drop, so that intelligent control of the entire furnace can be effectively achieved. It is worth mentioning that the use of temperature (or pressure) module, due to the use of the PID loop's proportional, integral, differential technique, and these parameters can be set according to different use of the environment, making their application form with the normal temperature control is more effective. HMI that is touch screen user interface for the furnace operation. The company introduced the furnace operating SCADA system is based on iFax4.0 infinite point spread over the Chinese Internet version developed with its function is very powerful. ④ gas emission reduction and the use of hot flue gas take away a large proportion of the total heat that can use this part of the heat up, will bring great economic benefits. The Company will adopt two measures of the gas processing: A semi-automatic and efficient development of the whole closed drying system, full use of flue gas heat. B the porous ceramics used for flue gas treatment. Conclusion The primary direction of energy saving furnace is the quality of the furnace, the State should introduce appropriate measures to restrict the backward, poor materials used in the furnace product, because of inferior materials, in addition to leading to high repair rate, but also led to high elimination rate, operating costs and depreciation costs considerably. Inspection tour in the UK, have seen a kiln for over 30 years, and I was so sad, so kiln made quality to the view of the hope aroused sympathy from colleagues and users. Based on the quality, energy-efficient furnace is the direction of new technology in the successful application of furnace engineering, because any new technology, will certainly bring great economic benefits. And to energy-efficient furnace, to a large extent, is also reducing emissions. 窑炉的节能减排与余热利用 一、宏观面 窑炉是与火打交道的，经窑炉产出的产品占据着日常生活的绝大部分，因而也是现代化社会的重要组成部分。与火打交道，就涉及到燃烧、涉及到保温、涉及到排放，所以窑炉行业一头连着人们美好的生活，一头连着温室气体与有害气体的排放，其举足轻重可见一斑。基于如此的认识，哥本哈根会议之后，如果在窑炉行业推行变更，即可带来立竿见影的效果。  　　1、品质化追求 对窑炉产品品质化的追求，能带来双倍的收效。试想想，放弃此宗旨，会带来何等严重的后果。就拿建筑陶瓷行业来说，上世纪末本世纪初，佛山陶瓷的发展令人瞩目，为佛山人、甚至国人津津乐道。但冷静来想，佛山的陶瓷消耗了多少化石原料、化工原料与燃料?庞大的陶瓷产品中有多少至今仍保留在我们的家居与公共设施的装饰中?也就是说，是不是存在着10年或20年的幸福与快乐换来未来子孙百年甚至数百年的悲惨?从09年开始的全国建筑陶瓷行业的竞相扩张，定位大大低于佛山的水平。社会的发展应当是往上走的，如此的局面，在呼喊节能减排的今天，意味着我们将面临更大悲哀!工业化是一个永动机，不要多久，地球上的陶瓷原料与燃料就可消失殆尽。何况我们已经开始面临无陶瓷原料可挖、可采的境地了。为了我们的后辈，我们不得不严肃地去考虑一些问题。  　　是低品质的需求成就了低端窑炉设备与其他制造设备的市场?还是反之，是因为生产设施的落后，才培育了低端产品市场?这是一个说不清道不明的课题，但结果是肯定的，就建筑陶瓷产品而言，低品质意味着产品耐用性、持久性差，不久的将来(也许这个时间就是10年左右)，社会发展了，现在的农村市场和低收入群体，相当大一部分将会翻新，这又将是极大的浪费。中国是个人口大国，同时又是资源穷国，在耐用品生产方面必须考虑国情，制定相应国策，否则经济的繁荣，社会的繁荣将不会长久。  　　产品的品质和生产产品的设备的品质是最大的节能源泉。好的设备一定能生产出好的产品，好的设备同时又是更经久耐用和节能的，由此产生的效益是双倍的。抓产品的品质、抓设备的品质，才是节能减排的纲。我们可以做这样的论述，低质的设备(通常是低价的)，先不说生产的产品一定低质与低价的，就设备本身而言，面临的可能是三年的小修、五年的大修，维修成本不说，可能很快被淘汰，而淘汰的设备需要拆除、回炉，付出相当的回收成本。在我国经济发展初期，靠低成本投资赚取企业发展的第一桶金，然后使企业逐步 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 、壮大，是可行的而且也应是必要的，但具有相当资本规模的今天，仍然让如此的故事重复，这不得不说是我们的悲哀!如不很好的解决，这必将会为未来某个时刻民族的灾难埋下隐患。  　　2、行业规范 窑炉及其他热工设备实际上是涉及多学科的行业，多年来几无规范可循。窑炉行业的规范，可以分为以下几方面：  　　首先是从业人员，窑炉及其他热工设备行业本质上是一个高门槛行业，国家或有关行业协会应当对窑炉的设计与主要制造、施工人员加以规定，限定其资质要求。  　　其次是窑炉及相关企业要实行资质制度，对人员、设备及企业运作提出要求并进行审定。  　　第三是对窑炉及相关热工设备产品本身制定行业标准。窑炉产品解决的是温度问题，即烧成制度(或压力制度)或热处理。针对不同使用目的、不同使用温度，对窑炉进行分类，对窑炉的设计、选材、辅助设备选型、燃烧与控制、制造、安装与调试以及设备的安全性等方面特别是对耐火材料、烧嘴及其控制系统、窑炉控制系统等进行规定。除此之外，还必须对窑炉产品本身的性能如燃耗指标、电耗指标、排放指标、操控水平等制定检测、评判标准。  　　窑炉是绝大部分工业和生活产品的来源，窑炉行业只有在规范中才能进步，窑炉行业进步了，工业才能进步，社会才能进步!更甚者，我们的减排才成为可能。  　　3、研发投入 窑炉是多学科交叉行业，涉及到材料学 (钢结构与耐火材料等)、燃烧与控制学、热工学、机电学、自动化与控制学等多分支。窑炉行业同时又是古老的行业，具有相当长的历史，古时的中国就有龙窑、钧窑、官窑等，享有盛誉，但归根结底都是土窑，不节能。窑炉的历史，就是文明进程的历史，随着科技的发展，窑炉行业也有了飞速的发展，催生出了现代的物质文明。所有高尖端材料如航天航空材料、特种材料(如高温材料、高强度材料、耐腐蚀材料等)等，无不是窑炉的杰作。中国的科技实力落后于西方发达国家，其中重要的一方面，就是窑炉行业的落后。窑炉行业的发展是与前述的各学科的发展息息相关的，或者反过来说，把各学科的最新发展技术应用到窑炉行业，促进了窑炉行业的发展与进步，进而夯实了现代的物质文明。在我国，由于经济优先的原则，窑炉行业规范的缺失，导致窑炉产品鱼龙混杂，进而使低端烧成产品在市场上大行其道。这是其一，也就是说由于新技术都是意味着成本的增加，导致用户不会主动采用新技术;其二，我们在相关领域的研发方面也是落后于发达国家的。  二、窑炉的设计与制造  　　一是精工的制作;一是最新技术的应用。智能化的窑炉及相关产品，是我们的追求。最新的燃烧理论与燃烧设备(系统)，最新的控制技术都在我们的产品中得以应用。  　　对于适应于连续式生产的辊道窑与隧道窑采取如下措施确保窑炉的品质从而提升窑炉的节能性：  　　1、优化设计方案。对不同用户的不同产品、不同产量、不同温度曲线作针对性设计，在满足产品烧成的情况下，尽可能节约空间，尽可能适应于多产品、多制度的烧成。在设计中贯彻以下基本技术：  　　①热平衡分叉图。根据分叉图，在着手窑炉的设计之前作一基本的热工计算。分叉图为设计师的设计指明了基本的设计方向。比如说对窑体的处理，对烟气的处理，从分叉图可以看出孰轻孰重。不同的炉型，热平衡分叉图大同小异。  　　②采用优质材料,包括钢材与耐火材料。钢材与耐火材料是窑炉的基本主体，直接关系到窑炉的耐用性和节能指标。窑炉是与火，与高温打交道的产品，工作环境恶劣。窑炉结构的稍有不慎，将会带来严重后果，所以窑炉的主体选材必须慎之又慎。  　　钢结构必须选用正规厂家的优质钢材，焊接牢固、打磨、除锈除污、喷防锈漆(最好选用富锌漆)与金属面漆。经如此处理与制作的钢结构才会长期不生锈，经久耐用。  　　耐火材料依温度要求选用导热系数、比重(热比容)、高温物理性能均较佳的材料，同时特别注重材料品质的一致性，确保窑炉使用时至高的保温□热性和至低的窑体蓄热，以及窑炉至长的使用寿命。  　　　2、除了上述常规的技术外，本公司还有如下针对辊道窑和隧道窑的独特技术：  　　①余热利用压力平衡系统。在管径一定的条件下，流量取决于管道压力。依此原理本公司开发出的余热利用系统，可以将余热做不同用途而不致丝毫影响窑炉的正常工作。　 　　②脉冲控制系统脉冲控制实际上是最接近于微变量控制理论的燃烧系统。温度曲线上的每一上升或保温实际上是由无数的微变量Δ热输入组成，而脉冲控制的特点就是需要热输入时是大火，不需要时烧嘴完全关闭，正是做到了一个细小的变量，确保了温度曲线的连续、平滑。除此之外，由于脉冲是在大火与零之间变化，加上脉冲系统的随机均衡性，整个窑炉内部的高温气体因搅拌而相当均化。所以脉冲系统对于宽体窑，或者需要极小温差的制品烧成，有明显的优势。  　　③窑炉控制PLC+HMI+SCADA系统有了高质量的、热输出恒定准确的燃烧与控制系统，使得PLC在窑炉操控上的实际应用成为可能。而PLC的应用，辅以详实的燃烧数据如烧嘴功率、燃料空燃比、温度曲线特性、管道压降等，使窑炉的全智能控制得以有效地实现。值得一提的是采用温度(或压力)模块，由于运用了PID回路的比例、积分、微分技术，而这些参数又可根据不同使用环境进行设置，使得其应用相对于普通温控表更有效。HMI即触摸屏，为窑炉操作的人机界面。本公司推出的窑炉操作SCADA系统是基于iFax4.0以上中文无限点扩展网络版开发而成，其功能十分强大。  　　④烟气的减排与利用 烟气带走的热占总热的比重相当大，能够把这部分热利用起来，将会带来很大的经济效益。本公司将采取两方面的措施对烟气进行处理：  　　A开发全封闭半成品全自动高效干燥系统，充分利用烟气热能。  　　B将多孔陶瓷用于烟气的处理。  　　结语 窑炉节能减排的首要方向是窑炉的品质，国家应当出台相应的措施，限制落后的、劣质的材料在窑炉产品上使用，因为劣质的材料除了导致高的维修率，还导致了高淘汰率，运行成本和折旧成本相当大。在英国考察时，曾见有使用超过30年的窑炉，对我是相当大的震撼，所以提出了窑炉品质论的观点，希望能引起广大同仁和用户的共鸣。在品质的基础上，窑炉的节能方向在于新技术在窑炉工程上的成功应用，因为任何新的技术，一定能带来巨大的经济效益。而能够节能的窑炉，在相当大程度上又是减排的。 _1234568145.unknown _1234568273.unknown _1234568337.unknown _1234568369.unknown _1234568385.unknown _1234568401.unknown _1234568409.unknown _1234568413.unknown _1234568417.unknown _1234568419.unknown _1234568421.unknown _1234568423.unknown _1234568424.unknown _1234568422.unknown _1234568420.unknown _1234568418.unknown _1234568415.unknown _1234568416.unknown _1234568414.unknown _1234568411.unknown _1234568412.unknown _1234568410.unknown _1234568405.unknown _1234568407.unknown _1234568408.unknown _1234568406.unknown _1234568403.unknown _1234568404.unknown _1234568402.unknown _1234568393.unknown _1234568397.unknown _1234568399.unknown _1234568400.unknown _1234568398.unknown _1234568395.unknown _1234568396.unknown _1234568394.unknown _1234568389.unknown 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