隧道窑的设计
目录
1.前言 (2)
第2章原始数据 (2)
第3章窑体主要尺寸计算 (3)
3.1隧道容积的计算 (3)
3.2 窑体有效长度的确定 (3)
3.3窑内宽和高尺寸的确定 (4)
3.4窑体各带长度的确定 (4)
3.5窑体总长度的确定 (4)
第4章工作系统的确定 (5)
4.1排烟系统 (5)
4.2燃烧系统 (6)
4.3冷却系统 (6)
4.4窑体附属结构 (7)
第5章窑体材料及厚度的确定 (7)
第6章燃料的计算 (9)
第7章冷却带平衡计算 (16)
第8章燃烧室的计算 (18)
第9章排烟系统计算及风机的选型 (19)
第10章结束语 (23)
第11 章参考文献 (23)
1.前言
隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，广泛用于陶瓷产品的焙烧生产，在磨料等冶金行业中也有应用。
第2章 原始数据
1.生产任务：年产60万m 2地砖隧道窑
2. 产品规格：100×100×5mm
3.成品率：85%
4.坯体组成百分比（干基 %）：
5.坯体水分：相对水分3%
6.装窑密度：39.9 m 2/m 3 附匣钵烧，每匣钵装150块釉面砖坯，每个匣钵（加垫片）8.25 kg ，每块砖坯入窑湿重0.41 kg
7.烧料：60#重油 Q DW =37000 kJ/kg 预热温度90°C 8.烧成制度：①氧化气氛，空气系数α=1.5~2.0 ②烧成时间48小时 ③制品入窑平均温度85℃ ④制品出窑平均温度130℃ ⑤烧成温度1220℃ ⑥冷却带抽热水温度200℃ ⑦温度制度：
坯体组分 （干基） SiO 2 Al 2O 3 MgO CaO 其余 质量百分数（%）
63.24
21.20
3.01
2.05
10.50
85℃～400℃～700℃～950℃预热带
950℃～1220℃～1200℃烧成带
1200℃～700℃～400℃～130℃冷却带
9.三带长度比例：预热带：烧成带：冷却带=41%：20%：39%
10.年工作日：340天/年
11.总烟道内烟气温度240℃总烟道空气（过剩）系数α=3.5
12.外界空气温度25℃，地下水位较低地区
13.窑车高度取660mm（轨面至窑车衬砖高度），铁轨面距下拉杆高度取300mm
14.窑型：明焰隧道窑
第3章窑体主要尺寸计算
3.1隧道容积的计算
隧道容积= 生产任务（m2/h)×烧成时间（h）即：V= G·τm3
成品率×装窑密度（kg/m3） K·g
G= 生产任务（m2/h） = 600000 =73.53 m2/h 年工作日（日/年）×24（h/日） 340×24
V= G·τ= 73.53×48 =104.07 m3
K·g 85%×39.90
3.2 窑体有效长度的确定
假设窑长L为81m(60~90m)，窑车长度l为2m(1.5~2m)，
n(窑车数量)= L窑长 = 81 = 40.5辆取40辆
L窑车 2
则窑车有效长为：40×2=80 m
3.3窑内宽和高尺寸的确定
令窑内宽B取1.2 m（釉面砖烧窑内宽0.3～1.3m）。拱心角α取60°，则拱高f=0.134B=0.134×1.2=0.1608 m。
由V=F·L
即：F= V = 104.07 =1.301 m2
有
80
L
有
由F=HB+ 2/3 Bf 得：1.301=H×1.2+2/3 ×1.2×0.1608
即：H=0.977 m
验证：H/B=0.977/1.2=0.814 在0.8～1之间合理。
所以原假设窑内宽B=1.2m合理。
由于轨面至窑车衬砖面高660mm。即侧墙高度（轨面至拱脚)H=0.660+0.977=1.637 m
3.4窑体各带长度的确定
预热带长度=预热带比例×总长=41%×80=32.8 m
烧成带长度=烧成带比例×总长=20%×80=16 m
冷却带长度=冷却带比例×总长=39%×80=31.2 m
3.5窑体总长度的确定
因为进车室取长范围2～3m，出车室2m左右，分别取进车室2.0m，出车室2.0 m，则窑体总长为80+2+2=84m。
推车时间： 48 × 60 =72 min/车
40
小时推车数： 60 =0.833车/h
72
第4章工作系统的确定4.1排烟系统
排烟系统占预热带长度的65%～80%。
取L
排=75% L
预
=75%×32.8=24.6 m
由于每车位设一对排烟口，所以排烟口个数：n
排
= 24.6 =12.3对，取13对 2
即：L
排=13×2=26（m) L
排
/ L
预
= 26 =79.27%
32.8
故可在2～14号车位设13对排烟口，每车位一对。
在预热带从第2-14号车位设13对排烟口，每车位一对。烟气通过各排烟口到窑墙内的水平烟道，由9号车位的垂直烟道经窑顶金属管道至排烟机，然后由铁皮烟囱排至大气。排烟机及铁皮烟囱皆设于预热带窑顶的平台上。
在1号、5号、7号车位有三道气幕。其中1号车位气幕为封闭气幕，窑顶和侧墙皆开孔，气体喷出方向与窑内气流成90°角。5号和7号车位为扰动气幕，气体由窑顶喷出，方向与窑内气流成150°角。用作气幕的气体从冷却带的间接冷却部位抽出。
4.2燃烧系统
在烧成带18/19号～28/29号车位设8对燃烧室，不等距分布，前疏后密，一排布置，两侧相对排列。其中，在低温带每隔1420～2500mm较疏布置，在高温带每隔1400～2000mm 较密布置。
助燃空气不预热，由助燃风机直接抽车间冷空气，并采用环形供风方式，使各烧嘴前压力基本相同。
4.3冷却系统
冷却带在30～33号车位处，在6.50m，由侧墙上的小孔直接吸入车间冷空气，冷却气体流动方向与窑车前进方向相同（顺流）。从换热观点，逆流冷却效率高，但砖砌体易漏风，逆流漏进的冷风和700℃左右的产品接触，易急冷至更低温度，达到SiO
晶体转化温
2
度而使产品开裂，所以要采用顺流。该处窑顶自29～33号车位有7米长的二层拱间接冷却，冷空气亦由窑顶孔洞处自车间吸入。由间壁、二层拱抽出来的热空气经窑顶上金属管道送往预热带作气幕。
自34～41号车位设8对热风抽出口，每车位一对。热空气经过窑墙内的水平热风通道，于36号车位处用金属管道由热风机抽送干燥。
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，余热风可供干燥用，达到节能目的。
窑尾44号车位处，由冷却风机自窑顶和侧墙集中鼓入冷却空气。
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，余热风可供干燥用，达到节能目的。
车下自18～36号车位，每隔3米设一个冷却风进风口，由车下冷却风机分散鼓风冷却，并于9号车位处排烟机排走。
4.4窑体附属结构
烧成带前后，即17号、28号车位处，设两对事故处理口。 全窑无检查坑道。
第5章 窑体材料及厚度的确定
窑墙、窑顶所采用的材料及厚度应满足各段使用性能要求，考虑各处的温度，对窑墙、窑顶的要求，砖型及外形整齐等方面，根据上述原则，确定窑体的材料及厚度如下表：
窑体的材料及厚度
钢体结构 1. 横推力计算
两立柱间窑顶所受重力P ： 耐火砖所受重力P:
温 度 范 围
（℃）
长度范围
（m)
窑 墙 材 料 （m) 窑 顶 材 料 （m) Ⅰ 等 粘土砖
Ⅱ 等 粘土砖 轻质 粘土砖
红砖
Ⅰ 等 粘土砖 Ⅱ 等 粘土砖
轻质 粘土砖 粒状 高炉渣 红砖
钢 筋 混凝土 （进车室）
85～400 400~700 700～950 （事故处理口） 950～1220～1200 （烧嘴处） 1200～1130 （事故处理口） 1130～700 700～400 400～130 （出车室）
(2.0)
17.8-23.74 0～24.51 24.51～32.47
32.47～48.31
48.31-49.31
49.31-56.81
56.81-72.2 72.2～79.2 (2.0)
0.230 （空） 0.120
0.345
0.930 0.230 (空) 0.120
间隙通道厚等之和:0.04+0.15+0.04
0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23
0.235 0.35 (空) 0.265
0.470
0.350 (空)
0.265 0.350
0.235
0.24 0.495 0.38 (2粘) 0.345 (2粘) 0.345 0.380 (2粘) 0.345 0.380 0.495 0.500 0.240
0.230 0.230 0.230 0.230 0.230 0.230 0.113
0.230 0.113 0.113 0.113 0.113 0.113 0.115 0.113
空0.15 0.230 0.230
0.075 0.075 0.075 0.075 0.075 0.075 0.075 0.075 0.075 0.075
0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.089
0.12 0.12 0.053 0.053 0.053 0.053 0.053 0.053 0.053 0.053 0.053 0.053
0.05 0.05
1
1112)3602
s P R s l g αρ=
+π（ 2 3.14600.23
(1.2)0.23 2.518009.803602
??=
?+???? N （1.0）
13960.49=N 轻质砖所受重力P: 2
1222s )3602P R s l g αρ=
+π（ 2 3.14600.075
(1.20.23)0.075 2.510009.803602
??=
++???? （1.0）
=2822.37 N
高炉矿渣横截面积作为两个三角形匣似计算其所受力P
1
0.280.552 2.55509.802
P =??????
=2090N
红砖所受重力P=0.053?1.2?2.5?1750?9.80=2726.85N ；
P 总=13960.49+2822.37+2090+2726.85=21599.71N （85-700℃范围） 横推力F=22
P K
ctg α
取K=1.5 所以 F=21599.7160
1.522
ctg ?
=9353.22N （85～700℃）。 2.拱脚架: M=FL/8 N ﹒M
M 1=
8
Fl =9353.22 2.58?=2922.881 N.M （85～700℃）
W1=
[]σ1M =610
157881.2922? =18.6173610m -?，即18.617cm 3（85～700℃）； 3.上拉杆的计算:F=F*(h-d)/h N 1()(2.150.59)
9353.22* 2.15
F h d F h --=
==6786.52N []
1
16
6786.52
15710
F f σ=
=
=?0.432×10-4 m 2, -4
11440.432103.14
f d ??===π0.742?10-2 m ，即7.42mm 。
选用φ8 mm 热轧圆钢。
4.下拉杆（计算方法同上）F=F*d/h N
29353.220.59
2566.702.15
F d F N
h ??=
== []
42
2
26
2566.700.1631015710F f m σ-=
=
=??
-4
-222440.163100.456103.14f d m ??===?π ，即7.34mm ；
选用φ5 mm 热轧圆钢。
5.立柱计算：M=F*d
216786.520.594004.047M Fd N m ==?=?， []
632
26
4004.047
25.5031015710
M W m α-=
=
=??，即25.5cm 3, 第6章 燃料的计算
1.需出气量
该要用60#重油 ，其低热值为： y
DW Q =37000 kJ/kg 。
用经验公式，理论空气量：Kg Bm Q V y
DW a
/511.921000
37000
203.021000203.030
=+?=+?
= 取空气过剩系数5.1=α，则实际空气需要量：031.59.51114.27/a a V V Bm Kg α==?=
2. 烟气量
用经验公式，理论烟气量：Kg Bm Q V y DW /805.91000
37000
265.01000265.030
=?=?
= 实际烟气量：Kg Bm V V V a /56.14511.9)15.1(805.9)1(300=?-+=-+=α
实际燃烧温度设为1600℃
用公式先计算理论燃烧温度t ： VC
t C t C V Q t f
f a a a D +?+=
现设t=1600℃，查表，在1600℃时的烟气比热为：C=1.63KJ/Bm 3·℃ 在25℃的空气比热为：C a =1.30KJ/Bm 3·℃
在90℃的60#重油比热为：C f =1.74+0.0025t=1.74+0.0025×90=1.965KJ/Bm 3·℃ 代入公式，可求得理论燃烧温度： =??+??+=
63
.156.1490
965.12530.1267.1437000t 1586℃
求得的t 为1586℃，所以最初假设的1600℃的相对误差为：
%70.4%1001586
1586
1650=?-
小于5%，所设合理。取高温系数82.0=η。则实际燃烧温度为0.82×1586=1300.52℃，比烧成温度1220℃高出80.52℃（∈50～100℃），认为合理。 一.热收入项目 1.制品带入显热1Q ：
1111t C G Q ??= KJ/h
式中 G 1——入窑制品质量，Kg/h ；
C 1——入窑制品的平均比热，KJ/Kg·℃； t 1——入窑制品温度，℃。
每小时入窑湿制品质量为：G 1=h Kg m
Kg h m /71.30141.01.041.0/24/340/602
2=???日年日年万。
查手册，在85℃时，釉面砖的平均比热为：
C 1=0.84+0.23×10-3t=0.84+0.23×10-3×85=0.860KJ/Kg·℃
入窑制品温度 t 1= 85℃，则 1111t C G Q ??==3014.71×0.860×85=220375.30Kg/h 。 2.匣钵带入显热
2222t C G Q ??=KJ/h
式中 G 2——匣钵质量，Kg/h ；
C 2——入窑匣钵的平均比热，KJ/Kg·℃； t 1——入窑匣钵的温度，℃。 G 2 = h Kg /415.4041
.01.015053
.7325.8=???
，
查手册，在85℃时，匣钵的平均比热为：
C 2 =0.96+0.146×10-3t=0.96+0.146×10-3×85=0.972KJ/Kg·℃， 根据公式可得：2222t C G Q ??==404.415×0.972×85=33412.7673 KJ/h 。 3. 燃料带入化学热及显热 Q f =x(
D Q + C f ·t f ) KJ/h
式中 x ——每小时燃料消耗量，Kg/h ；
D Q ——60#重油的低热值，KJ/Kg ；
C f ——入窑60#重油的平均比热，KJ/Kg·℃；t f ——入窑60#重油的温度，℃。
D Q =37000 kJ/kg ，入窑60#重油温度，
t f =90℃，
查手册，在此温度下的60#重油平均比热为：
C f =1.74+0.0025×10-3t=1.74+0.0025×10-3×90=1.740225KJ/Kg·℃ 根据公式可得：Q f =x(
D Q + C f ·t f )=x （37000+1.740×90）=37156.6x KJ/h 4. 助燃空气带入的显热
a a a a t C V Q ??= KJ/h
式中 V a ——入窑空气体积，Bm 3/h ；
C a ——入窑空气的平均比热，KJ/Bm 3·℃； t a ——入窑空气温度，℃。
全部助燃空气作为一次空气。燃料燃烧所需空气量已求得：V a =14.27x Bm 3/h 助燃空气温度 t a =25℃，查手册，在25℃时空气的平均比热为： C a =1.30 KJ/Bm 3·℃，
根据公式可得：a a a a t C V Q ??==14.27x×1.30×25=463,775x KJ/h 。 5. 从预热带不严密处漏入空气显热
,
,,,a
a a a t C V Q ??= KJ/h ,a V ——漏入空气体积，Bm 3/h
,a V =[(f g αα-)0a V ]x Bm 3/h ，
式中0a V ——空气过剩系数为1.5时的燃烧所需空气量，Bm 3/Kg ；
f α——烧成带的空气过剩系数；
g α——离窑时烟气中的空气过剩系数；
,
a
C ——漏入空气的平均比热，KJ/Bm 3·℃ ,
a
t ——漏入空气的温度，℃。 总烟道空气（过剩）系数 5.3=g α，已求出理论空气量0a V =9.511 Bm 3/Kg 。 烧成带燃料燃烧时的空气过剩系数 5.1=f α ,a V =[(f g αα-)0a V ]x
漏入空气温度为 ,a t =25℃，查手册，,
a C =1.30 KJ/Bm 3·℃，
根据公式可得：,,,,a
a a a t C V Q ??===[（3.5-1.5）×9.511]x×1.30×25=616.31x KJ/h 。 6.气幕空气带入显热
作气幕用的气体由冷却带间接冷却处抽来，其带入的显热由冷却带平衡计算为:
Qm=216000 kJ/h 二．热支出项目 1.产品带出显热Q 3
3333t C G Q ??= KJ/h
式中 G 3——出烧成带产品质量，Kg/h ；
C 3——出烧成带产品的平均比热，KJ/Kg·℃ T 3——出烧成带产品的温度，℃。 出烧成带产品质量 G 3 =1
.01.053
.73%100%3141.0??-?
=2924.2881 Kg/h 出烧成带产品的温度 T 3=1200℃， 查手册，在1200℃釉面砖的平均比热为：
C 3=0.84+0.23×10-3t=0.84+0.23×10-3×1200=1.116KJ/Kg·℃ 根据公式可得：3333t C G Q ??==2924.2881×1.116×1200=3916206.6235 Kg/h
2.匣钵带出显热Q 4;
4444t C G Q ??= Kg/h
式中 G 4——匣钵出烧成带质量，Kg/h ；
C 4——出烧成带匣钵的平均比热，KJ/Kg·℃ t 4——出烧成带匣钵的温度，℃。 匣钵出烧成带质量为：G 4 = h Kg /415.4041
.01.015053
.7325.8=???
查手册， 在1200℃匣钵的平均比热为：
C 4 =0.96+0.146×10-3t=0.96+0.146×10-3×1200=1.1385KJ/Kg·℃ 根据公式可得：4444t C G Q ??==404.415×1.14×1200=553239.72 KJ/h 3.烟气带出显热Q g
555t C V Q g ??= KJ/h
烟气中包括燃烧生成的烟气，预热带不严密处漏入之空气外，尚有用于气幕的空气。用于气幕之空气体积由冷却带计算为：g V =1552 Bm 3/h g V ——离窑烟气体积，Bm 3/h
g V =[0g V +(1-g α)0a V ]x+m V Bm 3/h ，
式中0g V ——空气过剩系数为1.5时的烟气量，Bm 3/Kg ； g α——离窑时烟气中的空气过剩系数；
g C ——离窑烟气的平均比热，KJ/Bm 3·℃； g t ——离窑烟气的温度，℃。
总烟道烟气温度240℃，查手册，此时烟气的平均比热为：5C =1.43KJ/Bm 3·℃， 离窑烟气体积:Vg=[ V 0g+(αg-1) *V 0a ]X +Vm =[9.805+(3.5-1)*9.511]X+1552
=(33.583X+1552) BM 3/h.
根据公式可得：555t C V Q g ??=
=(33.583X+1552)55t C ??
=(33.583X+1552)×1.43×240 =11445.1x+528921.6 KJ/h 。
4.通过窑墙和窑顶散失的热Q 6=6.67%Q 收入
5.窑车积蓄和散失的热Q 7. 经验数据Q 7=25% Q 收入
6.其他热损失Q 8=10% Q 收入
7.物化反应的耗热Q 9.(不考虑物品所含的结构水) 自由水蒸发吸热：w Q =w G （2490+1.93g t ）KJ/h
式中 w G ——入窑制品所含自由水的质量，Kg/h ； 2490——0℃时，1公斤自由水蒸发所需之热，KJ/Kg ； 1.93——在烟气离窑时的水蒸汽平均比热，KJ/Kg·℃； g t ——烟气离窑温度，℃。 其余物化反应吸热：
r Q =r G ×2100×Al 2O 3 % KJ/h 式中 r G ——入窑干制品质量，Kg/h ；
2100——1 Kg Al 2O 3的反应热，KJ/Kg ； Al 2O3——制品中Al 2O 3 含量的百分数。 则物化反应热为：r w Q Q Q +=8 KJ/h ，
自由水质量 w G =%341.01.01.053.73???
? ????=90.442 Kg/h ，
入窑干制品质量 r G = %)31(41.01.01.053.73-???
?
????=2924.288 Kg/h 。
烟气离窑温度 g t =240 ℃， 制品中Al 2O 3含量为22.38%。 根据公式可得：r w Q Q Q +=9=w G （2490+1.93g t ）+r G ×2100×Al 2O 3 % =90.442（2490+1.93×240）+2924.288×2100×21.2%
=1568986.332KJ/h 三．列出热平衡方程式： 热收入=热支出
,
123456789f a a s Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++++=++++++
220375.30+33412.7673+37157.6x+463.775x+616.31x+216000=3916206.6235+553239.72+11445.1x+528921.6+1568986.332+(220375.30+33412.7673+37157.6x+463.775x+616.31x+216000)(0.0667+0.25+0.10) 移项整理得： x=579.55 即每小时需要60#重油579.55Kg 。 四．验算
在经验数据范围内，所以燃料设计合理。 预热带和烧成带热平衡表
预热带和烧成带热平衡表
热 收 入
热 支 出
项 目
(kJ/h)
（%）
项 目
(kJ/h)
（%
）
制品带入湿热
220375.30
0.986 产品带出显热
3916206.623
17.52
匣钵带入湿热
33412.7673
0.419 匣钵带出显热
553239.72
2.48
燃料带入化学热及湿热
21534107.53
96.30 烟气带出显热
7161929.31
32.06
预热带不严密处漏
入空气显热 357182.461
1.597
窑车积蓄和散
失的热
5590269.51
25.01
气幕空气带入显
216000
0.698 其他热损失
2236107.81
10.00
第7章 冷却带平衡计算
1.热收入项目
a ．产品带入显热：Q 3=3916206.6235 kJ/h 。此项热量为预热，烧成带产品带出显热。
b ．匣钵带入显热：Q 4=553239.72 kJ/h 。此项热量为预热，烧成带匣钵带出显热。 C ．窑车带入显热Qg 。
预热烧成带窑车散失的热约占窑车散热5%，而95%带入冷却带。 Qg=0.95Q 6=0.95*5590269.5145=5310756.04kJ/h d ．冷却带送人空气带入显热Q 10。
Q 10=Va*Ca*Ta
即a t =25℃，查手册，此温度下空气平均比热为：C a =1.30 KJ/Bm 3·℃。 a a x t C V Q ??=10=x V ×1.30×25=32.5a V KJ/h 2.热支出项目 a ．产品带出显热Q 12。
出窑产品质量 12G =2924.288 Kg/h ，出窑产品温度12t =130℃ ，查手册，此时产品平均比热为：C 12=0.84+0.23×10-3t=0.84+0.23×10-3×130=0.870 KJ/Kg ·℃。 根据公式可得：
12121212t C G Q ??==2924.288×0.870×130= 330736.973 KJ/h b ．匣钵带出显热Q 13。
出窑匣钵质量： G 13 =h Kg /415.4041
.01.015053
.7325.8=???
，出窑匣钵温度：13013=t ℃
热
物化反应的
耗热
1568986.33
12.93
总 计
22361078.058
100
总 计
22361078.058
100
，查手册，在130℃匣钵的比热为：
C 13=0.96+0.146×10-3t=0.96+0.146×10-3×130=0.979 KJ/Kg ·℃ 根据公式可得：
13131313t C G Q ??== 404.415×0.979×130=51469.90KJ/h c.窑车走带和向下散失的热量Q 14。
此项热量占窑车带入显热的55%，14Q =0.55×g Q =0.55×5310756.04= 2920915.82 KJ/h d.抽送干燥用的空气带走显热Q 15。
该窑不用冷却带热空气作二次空气，且气幕所用空气有冷却带间壁抽出，所以，热空气抽出量即为冷却空气鼓入量a V 。设抽送干燥器用的空气温度为200℃：查手册，此温度下的空气平均比热为： C 15 =1.308 KJ/Bm 3·℃ 。 根据公式可得：
15a 1515Q V C t =??=x V ×1.308×200=261.6a V KJ/h e ．窑墙、窑顶散热
取经验数据，占热收入的6.67%，即 16Q =6.67% 收入Q f ．抽送气带热空气带走显热Q 17。
抽送气幕热空气包括两侧间壁及二层拱内抽出之热空气，其所带之热由窑墙、窑顶之计算中已知为：,17Q Q Q +==2×67000+81860=216000 KJ/h g ．其他损失，Q 损=5%Q 总收入
3.列式
热收入=热支出
34g 10121314151617Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++=++++++损
3916206.6235+553239.72+5310756.04+32.5a V =330736.973+51469.90+2920915.82+261.6a V +216000+（3916206.6235+553239.72+5310756.04+32.5a V ）×（0.0667+0.05）
解得Va=21983.21 BM 3
/kg.
冷却带热平衡表
冷却带热平衡表
第8章 燃烧室的计算
每小时燃料消耗量求出为：x=579.55Kg/h ，该窑共设8对烧嘴。 每个烧嘴的燃料消耗量为：579.55 /16= 36.22 Kg/h 燃烧室体积：V=
336.2237000
1.06361260000
m ?=
燃烧室深为：L=窑墙厚—烧嘴砖厚=1.16—0.23=0.93 m 燃烧室面积：F=
L V =1.06360.93
=1.1437 2m 取燃烧室宽B 为0.58 m ，选用60°拱， f=0.134B=0.134×1.2=0.1608 m ，燃烧室的截面积=拱形部分面积+侧墙矩形部分面积：1.1437=（
3
2
×0.078×0.58+0.58H ） 热 收 入
热 支 出
项 目
(kJ/h) (%)
项 目
(kJ/h)
(%)
产品带入显热
3916206.62
35
37.32
产品带出显热 330736.973 3.15
匣钵带入显热 553239.72 5.27 匣钵带出显热 51469.90 0.49 窑车带入显热
5310756.04
50.60
窑车走带和向下散失的热量
2920915.82
27.83
空气带走显热 714454.325
6.71 抽送干燥用的空气带走显热 575080
7.736
54.80 窑墙、窑顶散热 699993.602 6.67
抽送气带热空气带走显热
216000
2.06 其他损失 524732.84 5 合 计
10494656.70
85
100
合计
10494656.70
85
100
燃烧室侧墙高：2
1.14370.16080.58
30.5180.58
H m -??== 取H=0.518m ，即八砖厚：8×（砖厚+灰缝）=8×（0.065+0.002）=0.536 m ， 则燃烧室总高为：0.536+0.078=0.614 m 。
第9章 排烟系统计算及风机的选型
10.1排烟系统的计算
（1）烟道和管道计算：需要由排烟系统排除的烟气量，由预热带烧成带的热平衡应为：g V =[0g V +(1-g α)0a V ]x+m V =[9-1)×9.511]×579.55+1552
=21014.7378 3Bm /h 。
（a ）排烟口及水平支烟道尺寸
共有13对排烟口，则每个排烟口的流量为：121014.7378
808.25926
V =
= 3Bm /h
烟气在砖砌管道中的流速为1～2.5Bm/s ，流速太大则阻力大，流速太小则管道直径过大，造成浪费，且占地太多。现取流速 2.0/Bm s ω=：
则 211808.259
0.1122.03600
V F m W =
==? 排烟口高取六砖厚即0.402m ： 则宽为
0.112
0.2780.402
m =，考虑砖型，取一砖长，即0.230m 。 排烟口水平深度定为0.46m 。 （b ）垂直支烟道尺寸
由于烟气由排烟口至垂直支烟道流量不变，流速相同，所以截面面积应相等。但考虑砖型，取垂直支烟道为：宽×长=0.230×0.230 m 2，垂直深度定为0.9m 。
（c ）水平烟道尺寸
水平烟道内烟气流量为排烟口流量的7倍（由垂直烟道的位置决定的），流速不变则截面积应为排烟口的4倍，即：4×0.112=0.448 m 2。
取宽为0.345m ，则高为
0.448
1.2990.345
= m 考虑砖型，取高为1.299m ，长定为13 m 。 （d ）垂直烟道尺寸
由于采用风机排烟，流速可以适当取大些，所以取垂直烟道截面积等于水平烟道截面积，并考虑砖型为0.345×0.476 m ，高定为1.5m ，此时垂直烟道内流速为4Bm/s 。 （e ）垂直烟道上接金属管道，直径为φ0.350 mm ，长定为8 m 。 （2）阻力计算 （a ）料垛阻力,l h
根据经验数据，每米窑长的料垛阻力为1Pa 。设“0”压位在第一对烧嘴，即19号车位处，最末一对排烟口在第2号车位处，每车位长2 m 。
(),
192213
4l h P a =-??=????
（b ）位压阻力g h
由排烟口至烟囱底，位置升高1.5m （烟囱与风机设于窑顶的平台上），取烟气温度为240℃。
g h =()Pa g H g a 35.780.924027327330.12527327330.15.1-=???? ??
??-+?-=?-=ρρ
（c ）局部阻力l h 查表可得
烟气由隧道进入排烟口，突然缩小，去1?=0.5；90°转弯至垂直支烟道，2?=2；再90°转弯至水平烟道，3?=2；在水平烟道中与另两个排烟口（4号、5号排烟口）的烟气经过两次90°合流，4?=2×2；与另一侧垂直烟道180°合流，5?=3；至垂直烟道，然后90°转弯，6?=2；与另一侧垂直烟道180°，7?=3；再90°转弯，8?=2；与车下冷却风90°合流，9?=2；至风机（与车下冷却风合流后，流量增加1730h Bm /3，但管道直径
年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书 题目：年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书
目录 前言 一、设计任务书 (4) 二、烧成制度的确定 2.1 温度制度的确定 (5) 三、窑体主要尺寸的计算.. 3.1棚板和立柱的选择 (5) 3.2窑长及各带长的确定 (5) 3.2.1 装车方法 (5) 3.2.2 窑车尺寸确定 (6) 3.2.3窑内宽、内高、全高、全宽的确定 (6) 3.2.4 窑长的确定 (7) 3.2.5 全窑各带长的确定 (7) 四、工作系统的确定 4.1 排烟系统 (7) 4.2 燃烧系统 (8) 4.3 冷却系统 (8) 4.4 传动系统 (8) 4.5 窑体的附属结构 (8) 五、窑体材料及厚度的选择 (8) 六、燃料燃烧计算 (12) 七、物料平衡计算 (13) 八、热平衡计算 (14) 九.冷却带的热平衡计算 (18) 十、烧嘴的选用 (21) 十一、心得体会 (22) 十二、参考文献 (23) 前言
隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。是以一条类似铁路隧道的长通道为主体，通道两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌成的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底形成的一种烧成过程。 随着经济的不断发展，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，某一种特定的窑炉可以烧制出其他窑炉所不能烧制的产品，而有时需要一种特定的产品，就需要对其窑炉的条件加以限制，因此，配方和烧成是陶瓷制品优化的两个重量级过程，每个过程都必须精益求精，才能得到良好，称心的陶瓷制品。 隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，以窑车为运载工具，具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点，最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。由于现在能源价格不断上涨，为了节约成本，更好的赢取经济利益，就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度，压力制度，提高生产效率及质量，更好的向环保节能型窑炉方向发展。 所以，我们作为新一批的陶瓷制作学习者，要求经过这个设计周，全面了解一个合适，高校的烧成窑炉在生产实践中都应注意的问题，将自己学的理论知识与现实生产进行紧密贴合。了解隧道窑的设计过程，和在设计过程中应注意的问题。
陶瓷问答题汇总
第4章陶瓷 4.1隧道窑有那几个带？隧道窑的三个带各有什么特点？ 答：隧道窑内分为预热带、烧成带和冷却带 4.2 简要说明隧道窑的工作流程 答： 4.4. 隧道窑、棍道窑的冷却带内需要实施急冷的目的是什么？ 答：有利于保留玻璃体与防止Fe2+重新被氧化以及阻隔烧成带与冷却带间的气流交换，防止制品被熏黑。 4.6. 隧道窑中预热带的排烟系统包括哪些设置？ 答：包括排烟口支烟道主烟道排烟机及烟囱等 废气通过排烟口进入支烟道，由支烟道汇总到主烟道，再经过排烟机升压后从大烟囱排向高空。 4.7. 在隧道窑预热带，采取分散排烟、窑头集中排烟或小分散排烟的排烟型式各有什么特点？ 答：分散排烟：散排烟是便于控制隧道窑内各点的烟气流量，以保证完全按照烧成曲线控制温度，同时控制流向，减弱气体的分层，由于是利用排烟口负压调节温度，所以称为：负调节方式。一部分高温气体被过早放走，其热量没有充分利用，降低了烧成系统的热效率、增加燃料消耗。 窑头集中排烟或小分散排烟：为了更加充分利用废气余热，往往是集中排烟，有的是小分散排烟，其温度调节是利用许多小功率的烧嘴（尤其是高速调温烧嘴或脉冲烧嘴），因烧嘴喷出的高温气流是正压，所以称为：正调节方式。它们具有热利用率高、气流温度较均匀的特点。尤其是小分散排烟系统，
它兼备了集中排烟与分散排烟两者优点。 4.8 现代窑车的结构特点是什么？ 答：现代隧道窑窑车的突出特点是：轻质化，其目的是最大限度地降低窑车的蓄热量。 4.9 隧道窑的砂封和曲折密封装置的作用是什么？ 答：都是为了使由窑车分隔开来的上部隧道与下部隧道相互密闭。 砂封装置：阻隔了窑车的上、下空间，从而最大限度地防止窑内正压区的热气流从车下溢出而烧坏车下金属件，也最大限度地防止冷空气漏入窑内负压区而降低气流温度和增大气流分布的不均匀。 曲折密封装置：防止隧道窑内的热量直接辐射给窑车的金属部件，可增加窑内热气体溢出的阻力或冷空气漏入窑内的阻力，从而有助于密封。可以防止通过前后两个窑车之间上、下通道的漏气。 4.10 隧道窑有哪几种气幕，其作用各是什么？ 答：有封闭气幕、搅动气幕、循环气幕。 作用：①封闭气幕：将窑内与环境分隔开来；②搅动气幕：促使预热带内的热气体向下流动，产生搅动来使气流温度更为均匀；③循环气幕：（与搅动气幕作用类似）。 4.11 造成隧道窑预热带内气流温度分布不均的原因有哪些？ 答：①在分散排烟系统中，有一部分高温废气被过早地排走，使预热带前段气流量减少、流速降低，会消弱气流的扰动作用，从而使得预热带的气流温度分布更加不均匀。②从烧成带流向预热带的废气，其冷、热气流的混合是不均匀的，这是由于传热的不均匀，会造成热气团和冷气团。二者密度的差异
隧道窑课程设计说明书最终版备课讲稿
隧道窑课程设计说明 书最终版
《无机非金属材料》 课程设计 学生姓名： 学号： 181000435 专业班级：材料10级（4）班 指导教师： 二○一三年九月四日
目录 一、前言..................................................... - 1 - 二、设计任务和原始数据........................................ - 2 - 2.1设计任务................................................ - 2 - 2.2课程设计原始数据........................................ - 2 - 三、窑体主要尺寸的确定........................................ - 3 - 3.1隧道窑容积的计算........................................ - 3 - 3.2隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算.................... - 3 - 四、工作系统的安排............................................ - 5 - 4.1预热带工作系统.......................................... - 5 - 4.2烧成带工作系统.......................................... - 5 - 4.3冷却带工作系统.......................................... - 6 - 五、窑体材料以及厚度的确定.................................... - 7 - 六、燃料燃烧计算.............................................. - 8 - 6.1燃烧所需空气量计算...................................... - 8 - 6.2燃烧产生烟气量计算...................................... - 8 - 6.3燃烧温度计算............................................ - 8 - 七、预热带和烧成带热平衡计算................................. - 10 - 7.1热平衡计算基准及范围................................... - 10 - 7.2预热、烧成带热收入项目：............................... - 10 - 7.3预热、烧成带热支出项目: ................................ - 13 - 7.4预热、烧成带平衡热计算................................. - 14 - 7.5预热、烧成带热平衡表................................... - 14 - 八、冷却带热平衡计算......................................... - 15 - 8.1冷却带热收入项目：..................................... - 15 - 8.2冷却带热支出项目：..................................... - 15 - 8.4冷却带热平衡表......................................... - 17 - 九、选用烧嘴及燃烧室计算..................................... - 17 - 十、排烟系统的计算及排烟机的选型 ............................. - 18 - 10.1排烟系统的设计........................................ - 18 - 10.2 阻力计算............................................. - 19 - 10.3 风机选型............................................. - 21 - 十一、结束语................................................. - 23 - 十二、参考文献............................................... - 23 -
隧道窑操作说明书
75米日用瓷轻型装配式环保节能气烧隧道窑 操 作 说 明 书
第一章窑炉设计说明 一、一般说明 ㈠用途 本系列新型节能隧道窑主要用于日用陶瓷行业的盘、蝶、杯、碗类制品的烧成。 ㈡工作原理 本系列隧道窑是连续性工作的陶瓷烧成热工设备，配备全套自动控制。 燃料、助燃空气和雾化空气（以液体燃料工作时），通过各自的管路系统，受调节阀门控制，以所需的压力、流量进入烧嘴内均匀混合燃烧，高速喷入窑道内并在那里进一步进行充分燃烧。窑道内高温燃烧产物与制品直接接触从而高效地加热制品，然后以与制品前进相反的方向自烧成带向窑头流动，并继续加热低温区的坯体，最终在窑头集中经由排烟管路系统排出窑外。坯体分层装载于窑车上，由液压顶车机推动窑道内的窑车运行，将坯体匀速、平稳地自窑头向窑尾输送。在坯体前进过程中经历自低温预热到高温烧成各个温度带，不断与燃烧产物直接进行热交换而受到加热升温，伴随着水份蒸发、结构水脱离、氧化物分解、新的晶相形成和玻璃相熔化等一系列复杂的物理化学反应，烧制成为陶瓷制品进入急冷带、冷却带。然后受合理直接冷却、缓慢冷却一整套冷却工作系统，安全、有效地冷却产品出窑。 在配有自动、进出窑机衔接的情况下，上述整个过程完全脱离人工操作而自动完成。 ㈢燃料 本系列窑仅适用于洁净气体燃料和液体燃料。在为用户提供窑炉时，是以其中某种燃料为特定条件设计、制造的。当以后燃料供应条件发生变化时，需改换燃料供应管路、阀门及燃料系统，可供选择互换的燃料有：
㈣特点 本系列隧道窑经广泛吸收八十年代末国外先进的设计制造技术，结合中国具体国情进行优化设计制造。具有如下一些特点： 1、采用明焰裸烧工艺，燃烧产物与被烧制品直接接触，热交换效率高，制品受热均匀，可以实现低温快烧。 2、耐火保温材料全部采用高热阻、低蓄热的轻质隔热材料，因而，升温降温速度快，保温性能极好；窑外表面温度低，散热小。以上两大特点使得本系列隧道窑能耗接近了理论烧成能耗。 3、工作系统灵活，调整余地大，通过调节控制各温度点，可以灵活地改变烧成曲线，实现一条窑烧制不同产品之目的。 4、施工周期短，可在工厂内制造标准单元，运到现场快速装配而成，当客户需扩大产量时，增加一定数量的标准装配单元进行改造即可实现。 5、可通过改换燃料供应系统、烧嘴来适应燃料供应条件有可能发生变化的情况。 二、ZBRQS75-1.26装配式高温隧道窑主要技术经济指标 1、窑型轻型装配式环保节能气烧隧道窑 2、窑有效长75M 3、窑内宽预热带、冷却带1260mm 烧成带1340mm 其中有效内宽1110mm 4、窑内有效高820～840mm（普通杯装6层） 5、产品类型日用瓷（高温白瓷、镁质瓷、新骨质瓷等） 6、窑车规格1660×1350mm（长×宽） 7、推车速度13.3～21.2分钟/车 8、进车量67.9～108.2车/天
辊道窑设计要点
一、简述隧道窑产生上下温差的原因及克服方法。答：产生原因：首先，热烟气的密度较小，在几何压头的作用下会向上运动造成上下温差，尤其在预热带，因为该带处于负压下操作，从窑的不严密处，如窑门，窑车接头处，沙封板不密处等漏入大量冷风，冷风密度大，使大部分热气体向上流动，因而大大促进了该带的几何压头的作用，使气体分层严重，上下温差最大可达300－400℃。还有一个原因，窑车衬砖吸收了大量的热，使预热带下部温度降低很多，进一步扩大了上下温差。另外，上部拱顶，窑墙上部空隙大，气体阻力小，几何压头大，上下温差大。克服方法：从窑的结构上1. 预热带采用平顶或降低窑顶（相对于烧成带来说）2. 预热带窑墙上部向内倾斜3. 适当缩短窑长，减少窑的阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量4. 适当降低窑的高度，减少几何压头的影响5. 烟气排除口开在下部近车台面处，迫使烟气多次向下流动6. 设立封闭气幕，减少窑门漏入冷风7. 设立搅动气幕，使上部热气向下流动8. 设立循环气幕流装臵，使上下温度均匀9. 采取提高窑内气体流速的措施，增加动压的作用，削弱几何压头的作用。现多采用高速烧嘴直接造成紊流。从窑车结构上1. 减轻窑车重量，采用高强度高温轻质隔热材料，减少窑车吸热；2. 车上砌气体通道，使一部分热气体从这些通道流过，提高隧道下部温度；3. 严密窑车接头，沙封板和窑墙曲折封闭，减少漏风量。从码坯方法上，料垛码得上密下稀，增加上部阻力，减少下部阻力，使热气体多向下流；1．适当稀码料垛，减少窑内阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量。2．所以稀码可以快速烧窑。3.在预热带长度上很多温度点设高速调温烧嘴，这种烧嘴能调节二次空气使燃烧产物达到适于该点的温度，自车台面高速喷入窑内，大大提高下部温度。 二、隧道窑的膨胀缝如何设臵。答：在窑墙，窑顶每隔2-4m的距离留一热胀缝，该缝的宽度为20-30mm，胀缝应错开留设，以增加窑体的稳定性。 三、论述坯体码装对烧成的影响。答：1.如果料垛内部码得太密，容易造成周边过烧而
年产80万件日用瓷隧道窑设计
本设计是年产80万件10寸汤盘隧道窑。窑炉总长43.5m，有效宽是1.7米，烧成温度是1300℃，烧成周期为24小时。燃料采用发生炉煤气，燃烧器采用高速烧嘴。设计的隧道窑，窑体趋向轻型化，烧成质量好，成品率高。 全窑的控制采用计算机自动控制来实现，这样既提高了产品的成品率又降低的工作人员的工作强度，降低了生产成本。 关键词：隧道窑汤盘发生炉煤
摘要 ...................................................................................................................................... I 前言 . (1) 1 原始数据 (2) 2 烧成制度的确定 (2) 3 窑体主要尺寸的确定 (2) 3.1 棚板和立柱的选用 (2) 3.2 装车方法 (3) 3.3 隧道窑有效高度 (3) 3.4隧道窑宽度 (3) 3.5 窑总长及各带长的确定 (3) 3.5.1 窑总长的确定 (3) 3.5.2 各带长度的确定 (4) 3.6 窑车数量及推车间隔时间 (4) 3.7 核算隧道窑的实际生产能力 (4) 4 隧道窑工作系统的确定 (4) 4.1 燃烧系统的确定 (4) 4.2 通风系统的确定 (5) 4.2.1 烧成带一次空气送风系统 (5) 4.2.2 冷却带抽风系统 (5) 4.3 排烟系统 (5) 4.4 冷却系统 (5) 4.4.1 急冷段 (5) 4.4.2 缓冷段 (5) 4.4.3 快冷段 (5) 4.4.4 窑尾段 (5) 5 窑顶结构的确定 (6) 6 窑体材料和厚度的确定 (6) 6.1 窑体材料确定原则 (6) 6.2 整个窑炉的材料名称和厚度 (6) 6.2.1窑炉窑墙部分的材料名称和厚度 (6) 6.2.2窑炉窑顶部分的材料名称和厚度 (7) 7 燃料燃烧计算 (7) 7.1 所需空气量 (7) 7.2 燃烧产生烟气量 (7) 7.3 燃烧温度 (8) 8 隧道窑热平衡计算 (9) 8.1 预热带、烧成带热平衡 (9) 8.1.1 燃料化学热 (9) 8.1.2 燃料的显热 (10) 8.1.3 助燃空气的显热 (10) 8.1.4 入窑坯体带入显热 (10) 8.1.5 坯体物化反应过程所需的热量 (10)
隧道窑课程设计说明书---设计一条年产卫生陶瓷万大件的隧道窑[25页].docx
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.360docs.net/doc/b64393077.html, / 窑炉设计说明书 题目：设计一条年产卫生陶瓷12万大件的隧道窑
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.360docs.net/doc/b64393077.html, / 一、前言 随着经济不断发展，人民生活水平的不断提高，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，一定结构特点的窑炉烧出一定品质的陶瓷。因此正确选择烧成窑炉是获得性能良好制品的关键。 陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉,比如隧道窑。隧道窑由于窑内温度场均匀，从而保证了产品质量，也为快烧提供了条件；而隧道窑中空、裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率大，又保证了快烧的实现；而快烧又保证了产量，降低了能耗。所以，隧道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型，在我国已得到越来越广泛的应用。 烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。烧成过程严重影响着产品的质量，与此同时，烧成也由窑炉的窑型决定。 在烧成过程中，温度控制是最重要的关键。没有合理的烧成控制，产品质量和产量都会很低。要想得到稳定的产品质量和提高产量，首先要有符合产品的烧成制度。然后必须维持一定的窑内压力。 最后，必须要维持适当的气氛。
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.360docs.net/doc/b64393077.html, / 二、设计任务与原始资料 1课程设计题目 设计一条年产卫生陶瓷12万大件的隧道窑 2课程设计原始资料 （1）、年产量：12万大件/年； （2）、产品规格：400*200*200mm,干制品平均质量10Kg/件; （3）、年工作日：340天/年; （4）、成品率：90%； （5）、燃料种类：天然气，热值Q D =36000KJ/Bm3; （6）、制品入窑水分：2.0%； （7）、烧成曲线： 20~~970℃， 9h； 970~~1280℃， 4h；
辊道窑的窑体结构
第一章辊道窑的窑体结构 1.1 概述 辊道窑是一种截面呈狭长形的隧道窑，与窑车隧道窑不同，它不是用装载制品的窑车运转，而是由一根根平行排列、横穿窑工作通道截面的辊子组成“辊道”，制品放在辊道上，随着辊子的转动而输送入窑，在窑内完成烧成工艺过程，故称辊道窑。 1.1.1 辊道窑的分类 辊道窑可按使用的燃烧结构分类，也可按加热方式分类，还可按通道多少来分类。一般对建陶工业辊道窑结合燃料与加热方式进行分类。 1. 明焰辊道窑——火焰进入辊道上下空间，与制品接触并直接加热制品。 （1）气烧明焰辊道窑。常用的气体燃料有：天然气、发生炉煤气、石油液化气等，要求煤气是洁净的。 （2）烧轻柴油明焰辊道窑。由于供油系统比供气系统简单，投资也较少，国内近些年建造的明焰辊道窑大多为烧轻柴油的。 2. 隔焰辊道窑——火焰一般只进入与窑道隔离的马弗道中，通过隔焰板将热量辐射给制品并对其进行加热。 （1）煤烧隔焰辊道窑 煤在火箱中燃烧，火焰进入辊道下的隔焰道（马弗道）内，间接加热制品。国内有些煤烧辊道窑为稳定窑温、减少上下温差，采取在辊上安装若干电热元件（硅碳棒），对制品进行补偿加热，对提高产品质量有一定的效果。这类辊道窑可称为煤电混烧辊道窑，但也属煤烧隔焰辊道窑的范畴。 （2）油烧隔焰辊道窑 以重油或渣油为燃料，火焰一般也是进入窑道下的马弗道中，间接加热制品。我国80年代初建造的油烧隔焰辊道窑除辊下设马弗道外还在辊上增设马弗道，但后来一般都取消了上马弗道。80年代中后期，烧重油的辊道窑大都改进为油烧半隔焰辊道窑，即在适当的部位留设放火口，使部分燃烧产物进入工作通道中。由于油烧半隔焰辊道窑除放火口外，其他结构与油烧全隔焰辊道窑类同。故可将它归在一类。 3. 电热辊道窑——以安装在辊道上下的电热元件（硅碳棒或电热丝）作热源，对制品辐射加热。适用于电力资源丰富的厂家或小型辊道窑。 在上述几种类型的辊道窑中，由于明焰辊道窑的燃烧产物直接与制品接触，对提高传热效率、均匀窑内断面温度场、节能等都是有利的，代表了辊道窑的主流。当然，各地有自己的资源特点，其他类型的辊道窑在我国也得到了广泛的应用。 辊道窑还可按工作通道的多少来分类：有单层辊道窑、双层辊道窑、三层辊道窑等。多层辊道窑可节省燃料，缩短窑长，减少用地，降低投资费用。但由于层数增多，使入窑及出窑的运输线、联锁控制系统、窑炉本身结构都复杂化，给清除砖坯碎片更是带来不少困难。我国目前大多采用单层辊道窑，有的采用两层通道，一层用来焙烧制品，另一层用于干燥坯体。干燥热源利用焙烧层的余热。一般说来，当窑宽较窄、工作温度也不太高、占地受到限制时宜采用多层，但一般也不宜超过三层。其他情况下以单层为好，以后没有特别说明均指
电气自动化毕业论文
安徽电气工程职业技术学院 毕业论文 题目：梭式窑燃烧系统研究 系部：自动化与信息工程部 专业：电气自动化 姓名： 班级：14电气 学号： 指导教师： 教师单位： 2016年12月28 日 摘要 梭式窑燃烧系统是由燃气燃烧器（烧嘴）、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力变送器、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安全、合理的情况下稳定运行。由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组成。控制系统包括电源开关、报警装置、PLC、火焰控制器、工控机、继电器等。按照预先设定的升温曲线，经PLC运算，输出信号送给电磁阀，电磁阀接受 PLC 的信号，实现电磁阀的开关，控制燃烧器的大小火以及开关时间。当检测温度与设定温度偏离时，PLC系统控制燃烧器的燃烧功率调节炉内温度。以流程图的形式将炉区所有可控设备显示在一张图上，并将有关热工参数显示在流程图上，同时指示有关设备的
运行状态。 关键词：检测装置；控制系统；PLC；继电器；流程图 目录 1、绪论 (4) 1.1 题目背景及目的 (4) 1.2 论文研究方法 (5) 1.3 论文研究内容 (5) 2、系统简介 2.1空气管路 (6) 2.2燃气管路 (6) 2.3自动控制系统 (6) 2.3.1自动控制器 (6) 2.3.2燃烧器功率调节 (6) 2.3.3压力控制系统 (7) 2.3.4控制系统概述 (7) 2.4设备功能特点 (9) 2.5技术指标 (10) 3、硬件配置 (10) 4、软件设计 (12)
4.1 系统图纸 (12) 4.2 下位机控制 (21) 4.3 上位机 (43) 4.4 通讯 (44) 5、毕业设计总结 (49) 6、参考文献 (50) 7、致谢 (50) 1 绪论 梭式窑是一种以窑车做窑底的倒焰间歇式生产的热工设备,也称车底式倒焰窑，因窑车从窑的一端进出也称抽屉窑,是国内近十年来发展迅速的窑型之一。梭式窑被广泛地使用于艺术陶瓷、日用陶瓷、建筑陶瓷、特种陶瓷、耐火材料及金属热处理行业，要求设计各种性能及不同容积的梭式窑。设计温度700--1800℃，有效容积1--180 ,并可选用氧化或还原烧成气氛；采用先进的可编程窑炉控制系统为用户完成各种产品烧成曲线；梭式窑可采用柴油、煤气、天然气及液化石油气作为燃料。 1.1 题目背景及目的 梭式窑的应用正日益广泛, 它给卫生瓷生产带来的好处是明显的。首先是生产安排非常灵活, 每一窑都可以采用不同的烧成制度, 烧制不同的产品, 很适合现在市场多变的要求; 可以随时根据销售情况决定生产, 可以生产连续窑不易生产的大件、超大件产品, 这些都是连续窑无法比拟的。但它也有许多缺点, 能耗高就是其中关键一项。随着技术水平的提高, 梭式窑的优点正得到充分的发挥, 而过去的缺点更日益成为历史。现在国外引进的梭式窑, 其能耗指标比隧道窑高不出多少, 因此应用也日益广泛, 甚至成为有些厂在小规模生产时的主要设备。但相比较而言,
隧道窑课程设计
成都理工大学 隧道窑课程设计书 课程设计题目：设计一条年产卫生陶瓷10万大件的隧道窑 学院：材料与化学化工学院 专业：材料科学与工程 姓名：朱廷刚 学号：20080204 指导老师：叶巧明 刘菁
目录 前言 (2) 一原始资料的收集 (3) 二窑型选择 (3) 三窑体主要尺寸的计算 (4) 四工作系统的确定 (8) 五窑体材料及厚度的确定 (10) 六燃料燃烧的计算 (11) 七用经验数据决定燃料的消耗量 (12) 八预热带及烧成带的热平衡计算 (13) 九冷却带热平衡计算 (18) 十烧嘴的选用及燃烧室的计算 (22) 十一烟道和管道计算，阻力计算和风机选型 (23)
前言 窑炉的设计计算，其基本原则都是一样的。掌握隧道窑设计计算的主要内容，方法及具有识固的能力，对其他窑炉的设计计算也就举一反三了。隧道窑的设计计算包括三大部分：1．窑体主要尺寸及结构的计算；设备的计算；3．通风设备及其他附届设施计算。2．燃料燃烧及燃烧隧道窑的设计计算工作且相当繁重，所以在计算过程中往往采用简化的经验数据。近年来采用电子计算机技术，对隧道窑设计进行了研究，使设计工作向前推进了一步。例如，对窑墙传热，窑车不稳定传热，绕成带绕宪分布及各对烧嘴中照料的分配，预热带排拥口分布乃久对排姻口烟气量的分配等都可用电子 计算机设计计算。
一原始资料的收集 1.年产量：10万大件／年； 2.产品规格：400×200×200mm，干制品平均质量 3.年工作日：340天／年； 4.成品率：90%； 5.燃料种类：天然气，热值Q D=36000KJ／Bm3; 6.制品如要水分：2.0%； 7.烧成曲线：20℃~970℃,9h; 970℃~1280℃, 4h; 1280℃, 保温1h; 1280℃~80℃, 14h; 最高烧成温度1280℃，烧成周期28h. 二窑型选择 卫生瓷是大件产品，采用普通窑车隧道窑。 由于考虑到燃料为城市煤气，经过净化处理，不会污染制品。若再从窑的结构上加以考虑，避免火焰直接冲剧制品，所以采用明焰露袭的形式(制品不袭匣钵)，既能保证产品质量，又增加了产量，降低了燃科消耗，改善了工人操作条件，并降低了窑的造价，是合理的。 烧成制度：
陶瓷隧道窑微机温度控制系统
陶瓷隧道窑微机温度控制系统 摘要 目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。 温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。 关键词：MSP430F149单片机、热电偶，变送器、大林算法、 I2C总线、多路开关
一.总体方案设计 1.对象的工艺过程 陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。 温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。
窑温控制示意图 2.对象分析 被控过程传递函数s e s s G 403 o ) 251(25.2)(-+= 是一个大的延迟环节，而且温度的控制对系统的输出超调量有严格的限制，用最少拍无纹波数字控制器的设计，和PID 算法效果欠佳，所以本设计采用大林算法设计数字控制器。 3.控制系统设计要求 窑温控制在1320±10℃范围内。微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。 二、硬件的设计和实现 1.选择计算机机型和系统总线 本系统控制的回路12个，所以只需要一片微控制器即可实现，本设计采用TI 公司的MSP430系列单片机，MSP430 系列是一个 16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指
基于MCGS的陶瓷工业隧道窑监控仿真论文
景德镇陶瓷学院科技艺术学院毕业论文 本科生毕业论文（设计）基于MCGS的陶瓷工业隧道窑监控仿真 学号：200930453008 学生姓名： 专业班级：09热能与动力工程 指导老师： 完成日期：13-05-16 —科技艺术学院—
摘要 本文应用MCGS组态软件设计一个隧道窑监控仿真实验平台，初步实现了对隧道窑工况的监控。 以MCGS组态软件为开发平台，本文设计的仿真实验监控平台不仅能对隧道窑的温度进行监控，还可采集实验数据建立实验报表，而且能够脱机进行仿真实验、模拟控制。 本文所开发的仿真监控系统，利用MCGS组态软件完成数据采集、控制信息输出以及人机交互等工作，最终可达到对隧道窑工况实时监控的目的，实验数据采集，报表的输出和数据可以同步显示。本系统运行结果表明，利用MCGS组态软件开发对陶瓷工业隧道窑的监控是可行的，MCGS组态软件在陶瓷工业窑的自动化控制领域有着良好的应用前景。 关键词:MCGS组态软件；工业隧道窑；仿真实验
Abstract In this paper, MCGS configuration software design a tunnel kiln control simulation platform, the initial realization of the tunnel kiln condition monitoring. In MCGS configuration software for the development platform, we design simulation experiments monitoring platform can not only monitor the temperature tunnel kiln, the experimental data can be collected to establish experimental reports, but also off-line simulation, analog control. This paper developed simulation monitoring system, using MCGS configuration software for data acquisition, control information output and human-computer interaction, etc., may eventually reach the tunnel kiln real-time condition monitoring purposes, experimental data collection, reporting, and data can be output simultaneous display. The results show that the system is running, using the configuration software MCGS tunnel kiln for ceramic industry monitoring is feasible, MCGS configuration software in the ceramic kiln automation and control industry has good application prospects. Keywords: MCGS configuration software； industrial shuttle kiln；Simulation
07《窑炉课程设计》指导书
热工、无非、硅工艺专业 《窑炉课程设计》 指导书 周露亮编 2010年5月
目录 课程设计要求与说明 (1) 第一章窑炉制图规格 (2) 第二章窑体图 (9) 第三章尺寸标注 (13) 第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (19) 第五章设计说明书的编写 (22) 图1 隧道窑窑体主图 (26) 图2 隧道窑预热带典型断面图 (30) 图3 辊道窑窑体主图 (31) 图4 辊道窑窑体断面图 (33)
课程设计要求与说明 一、课程设计目的 课程设计是课堂教学的实践延伸，目的是对学生学习《热工过程及设备》课程的最后总结，是教学重要的一环。要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识，并学会如何将理论与实践结合，研究解决实际中的工程技术问题。 主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能，掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。学生根据老师给定的设计任务，在规定的时间里，应围绕自己的题目内容，结合所学知识，认真查阅资料，体验工程设计的过程，同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。 二、课程设计要求 通过本课程设计，要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法，同时要求学生融会贯通所学的理论知识，与实践结合，理解窑炉设备的设计思想和设计方法。学生对课程设计题目应视作真正的任务，要求学生认真负责地进行设计，每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合，课程设计应作为学生的创造性成果，不能抄袭历届学生的设计，也不允许简单照搬现成的资料，要求学生能表达自己的设计思想。 三、课程设计题目、内容 1、设计题目：隧道窑设计 辊道窑设计 2、设计内容 （1）图纸：主体结构图及主要断面图。要求尺寸标注齐全，线条、文字、图例规范； （2）说明书：确定主要尺寸和工作系统，进行燃烧计算和热平衡计算，要求计算正确，编写完整，格式规范。
隧道窑课程设计说明书
成都理工大学 窑炉设计说明书 题目：设计一条年产卫生陶瓷10万大件的隧道窑 学号： 200802040315 姓名：赵礼 学院：材料科学与工程学院 班级： 08级材料(三)班 指导教师：叶巧明刘菁
目录 一、前言····················································································· 二、设计任务与原始资料······································································· 三、烧成制度的确定··········································································· 四、窑体主要尺寸的确定······································································· 五、工作系统的安排··········································································· 六、窑体材料以及厚度的确定··································································· 七、燃料燃烧计算············································································· 八、加热带热平衡计算········································································· 九、冷却带热平衡计算········································································· 十、烧嘴的选用级燃烧室的计算·································································十一、烟道和管道计算，阻力计算和风机选型······················································十二、后记··················································································· 十三、参考文献···············································································一、前言 随着经济不断发展，人民生活水平的不断提高，陶瓷工业在人民生产、生活
无机材料工艺课程设计指导书
无机非金属材料专业 《无机材料工艺课程设计》 指导书 无机非金属材料研究所编 2010年5月
目录 课程设计要求与说明 (1) 第一章窑炉制图规格 (2) 第二章窑体图 (9) 第三章尺寸标注 (13) 第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (19) 第五章设计说明书的编写 (22) 图1 隧道窑窑体主图 (26) 图2 隧道窑预热带典型断面图 (30) 图3 辊道窑窑体主图 (31) 图4 辊道窑窑体断面图 (33)
课程设计要求与说明 一、课程设计目的 课程设计是课堂教学的实践延伸，目的是对学生学习《陶瓷工艺学》课程的最后总结，是教学重要的一环。要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识，并学会如何将理论与实践结合，研究解决实际中的工程技术问题。 主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能，掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。学生根据老师给定的设计任务，在规定的时间里，应围绕自己的题目内容，结合所学知识，认真查阅资料，体验工程设计的过程，同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。 二、课程设计要求 通过本课程设计，要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法，同时要求学生融会贯通所学的理论知识，与实践结合，理解窑炉设备的设计思想和设计方法。学生对课程设计题目应视作真正的任务，要求学生认真负责地进行设计，每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合，课程设计应作为学生的创造性成果，不能抄袭历届学生的设计，也不允许简单照搬现成的资料，要求学生能表达自己的设计思想。 三、课程设计题目、内容 1、设计题目：隧道窑设计 辊道窑设计 2、设计内容 （1）图纸：主体结构图及主要断面图。要求尺寸标注齐全，线条、文字、图例规范； （2）说明书：确定主要尺寸和工作系统，进行燃烧计算和热平衡计算，要求计算正确，编写完整，格式规范。
隧道窑窑炉课程设计样本
课程设计说明书 题目: 年产800万件8寸汤盘隧道窑设计 学号: 201xxxxxcccm 姓名: xxxxx 院 ( 系) : fffff学院工程系 专业: xxxjj金属材料工程 日期: .05.26- .06.13
目录 1 前言 (1) 2 设计任务书 (3) 3 窑体主要尺寸的确定 (4) 3.1 窑内宽的确定 (4) 3.2 窑体长度的确定 (5) 3.3 窑内高的确定 (5) 4 烧成制度的确定( 主要指温度制度) (6) 5 工作系统的确定 (7) 5.1 预热带系统 (7) 5.2 烧成带系
统 (7) 5.3 冷却带系统 (8) 5.4 传动系统 (8) 5.5 窑体附属结构 (8) 5.5.1 事故处理孔 (8) 5.5.2 测温测压孔及观察孔 (8) 5.5.3 膨胀缝 (8) 6 燃料燃烧计算 (8) 6.1 空气量 (8) 6.2 烟气量 (9) 6.3 燃烧温度 (9) 7 窑体材料及厚度的确定: 列表表示全窑所用材料及厚
度 (10) 8. 物料平衡计算 (11) 9 热平衡计算 (12) 9.1 预热带及烧成带热平衡计算 (12) 9.1.1 热平衡计算基准及范围 (12) 9.1.2 热平衡框图 (13) 9.1.3 热收入项目 (13) 9.1.4 热支出项目 (15) 9.1.5 列出热平衡方程式 (17) 9.1.6 列出预热带烧成带热平衡表 (17) 9.2 冷却带热平衡 (18)
9.2.1 热收入项目 (18) 9.2.2 热平衡框图 (18) 9.2.3 热支出项目 (19) 9.2.4 列热平衡方程式 (19) 9.2.5 列出预冷却带热平衡表 (20) 9 烧嘴的选用 (21) 10.1 每个烧嘴所需的燃烧能力 (21) 10.2 每个烧嘴所需的油( 气) 压 (21)
年产330万件10寸汤盘隧道窑设计课程设计说明书
景德镇陶瓷学院 《窑炉课程设计》说明书 题目：年产330万件10寸汤盘隧道窑设计 院（系）：材料科学与工程学院 专业：热能与动力工程 姓名：胡敏辉 学号：201010610119 指导教师：周露亮 二○一三年十月二十九日
目录 1、烧成制度的确定 (1) 1.1 温度制度的确定 (1) 1.2 烧成曲线图 (1) 2、窑体尺寸的确定 (2) 2.1 窑车棚板和支柱的选用 (2) 2.2窑长及各带长的确定 (2) 2.3 窑截面尺寸的确定 (3) 3、工作系统的确定 (4) 3.1 排烟系统 (4) 3.2 燃烧系统 (4) 3.3 冷却系统 (4) 3.4 输送系统 (4) 3.5 窑体附属结构 (5) 4、窑体材料及厚度的确定 (6) 5、燃烧燃烧计算 .......................................................................... 错误!未定义书签。 5.1 助燃空气量计算 .............................................................. 错误!未定义书签。 5.2 烟气量计算 (7) 5.3 燃烧温度计算 .................................................................. 错误!未定义书签。 6、物料平衡计算 (8) 7、预热带及烧成带热平衡计算 (9) 7.1热平衡计算基准 (9) 7.2 热平衡框图 (9) 7.3 热收入项目 (10) 7.4 热支出项目 (11) 7.5 列出热平衡方程式 (15) 7.6 列出预热带和烧成带热平衡表 (15) 8、冷却带的平衡计算 (16) 8.1 热平衡计算的基准 (16) 8.2 热平衡框图 (16) 8.3 热收入项目 (16) 8.4 热支出项目 (17) 8.5 热平衡方程式 (19) 8.6 热平衡表 (20) 9、窑体材料概算 (21) 10、后记 (22) 11、参考文献 (23)