隧道窑课程设计说明书

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《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...................................... - 6 -

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................................. - 11 -

7.1热平衡计算基准及范围............................... - 11 -

7.2预热、烧成带热收入项目:........................... - 11 -

7.3预热、烧成带热支出项目:............................ - 14 -

7.4预热、烧成带平衡热计算............................. - 15 -

7.5预热、烧成带热平衡表............................... - 15 -

八、冷却带热平衡计算......................................... - 16 -

8.1冷却带热收入项目:................................. - 16 -

8.2冷却带热支出项目:................................. - 16 -

8.4冷却带热平衡表..................................... - 18 -

九、选用烧嘴及燃烧室计算..................................... - 18 -

十、排烟系统的计算及排烟机的选型 ............................. - 19 -

10.1排烟系统的设计.................................... - 19 -

10.2 阻力计算 ........................................ - 20 -

10.3 风机选型 ........................................ - 22 - 十一、结束语................................................. - 24 - 十二、参考文献............................................... - 24 -

一、前言

隧道窑始于1765年,当时只能烧陶瓷的釉上彩,到了1810年,有可以用来烧砖或陶器的,从1906年起,才用来烧瓷胎。最初著名的隧道窑,是福基伦式,到了1910年以后,就渐渐有了许多改进的方式。

隧道窑一般是一条长的直线形隧道,其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶,底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧,构成了固定的高温带--烧成带,燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下,沿着隧道向窑头方向流动,同时逐步地预热进入窑内的制品,这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风,冷却隧道窑内后一段的制品,鼓入的冷风流经制品而被加热后,再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源,这一段便构成了隧道窑的冷却带。

隧道窑与间歇式的旧式倒焰窑相比较,具有一系列的优点。

1、生产连续化,周期短,产量大,质量高。

2、利用逆流原理工作,因此热利用率高,燃料经济,因为热量的保持和余热的利用都很良好,所以燃料很节省,较倒焰窑可以节省燃料50-60%左右。

3、烧成时间减短,比较普通大窑由装窑到出空需要3-5天,而隧道窑约有20小时左右就可以完成。

4、节省劳力。不但烧火时操作简便,而且装窑和出窑的操作都在窑外进行,也很便利,改善了操作人员的劳动条件,减轻了劳动强度。

5、提高质量。预热带、烧成带、冷却带三部分的温度,常常保持一定的范围,容易掌握其烧成规律,因此质量也较好,破损率也少。

6、窑和窑具都耐久。因为窑内不受急冷急热的影响,所以窑体使用寿命长,一般5-7年才修理一次。

但是,隧道窑建造所需材料和设备较多,因此一次投资较大。因是连续烧成窑,所以烧成制度不宜随意变动,一般只适用大批量的生产和对烧成制度要求基本相同的制品,灵活性较差。

二、设计任务和原始数据

2.1 设计任务

年产50万㎡素烧釉面砖隧道窑的设计

2.2 课程设计原始数据

(1)生产任务:年产50万㎡素烧釉面砖隧道窑的设计; (2)产品规格:152×152×5(mm ); (3)成品率:85%

(4)坯体组成(干基):(%) Al 2O 3 CaO MgO 其余 合计

22.38 6.35 1.23 70.00 99.96 (5)坯体水分:相对水分3%;

(6)装窑密度:38.29㎡/m 3,附匣钵烧,每个匣钵装50块釉面砖坯,每个匣

钵和垫片共重8.52kg ,每块砖坯入窑湿重0.204kg ;

(7)燃料:60号重油,Q net,ar =37000KJ/kg ,预热温度90℃; (8)烧成制度:

1)、氧化气氛,0.2-5.1=α; 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)、最高烧成温度1220℃;

6)、冷却带抽出热风温度200℃

7)、温度制度:85℃-400℃-750℃-950℃-1220℃-1200℃-700℃-400℃

-130℃,其中,85℃-950℃为预热带,950℃—1200 ℃为烧成带,1200℃—130℃为冷却带;

(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)总烟道内空气温度240℃(指烟囱底部温度),总烟道空气系数α=3.5; (12)外界空气温度25℃(地下水汽较低地区);

(13)窑车高度取660mm (轨面至窑车衬砖高度),铁轨面至下拉杆高度为300mm ; (14)窑型:明焰隧道窑。

三、窑体主要尺寸的确定

3.1隧道窑容积的计算

隧道容积是根据生产任务、成品率、烧成时间以及装窑密度四个因素决定的。装窑密度是根据制品对焙烧过程的要求,制品的尺寸等找出最合理的装车方法而计算出来的,也可以从生产实践中收集数据。烧成时间是由烧成曲线决定的。生产任务和成品率都是已知的。则: 隧道容积: Kg G V τ

=

m 3 (3-1) 式中 V —隧道容积 m 3;

G —生产任务,kg/h 或 件/h ,且G =

生产任务(件

年)或(kg/年)

年工作日(日/年)×24(h/日)

τ—烧成时间,即坯体在窑内停留时间 h ; K —成品率;

g —装窑密度,kg/m 3

或件/m 3

。 由生产任务和原始资料中可得,该隧道窑:

1)年产量:50万㎡素烧釉面砖, 2)工作日:340天/年, 3)成品率: 85%, 4)烧成时间: 48小时,

5)装窑密度:g=38.29㎡/m 3, 6)产品规格:152×152×5(mm ); 根据上述(3-1)式得:

G=500000

340×24(㎡/h )≈61.27(㎡/h );

综上所述,隧道窑容积: 33m 37.90m 29

.38%8548

27.61=??==

Kg G V τ ; 3.2隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算

本次设计的思路:

1)在合理长度范围内,首先确定窑车的尺寸以及窑的长度,

2)根据窑车车长以及窑内车数直接求出窑的有效长度以及各带长度, 3)再根据窑长和制品尺寸,确定窑内宽和内高。 3.2.1隧道窑长度及各带长度计算

隧道窑的长度与烧成制度以及窑内压力制度等因素有关。一般隧道窑长度在60到90m 。所以,应根据具体情况,从产量、质量、投资、生产费用等各方

面去比较,确定。以下计算隧道窑长度:

假设窑各带总长m L 801=,取窑车长m l 6.1=车;

在合理长度范围内,可以假设窑各带总长L 1,然后通过修正,得到有效长度,具体修正公式如下:

(n 取整) (3—2)

(3—3)

其中,n —窑车的数目, l 车—窑车长度 , L 有—窑的有效长度; 根据公式(3—2)、(3—3)得:

窑内车数辆506

.180

==n ,

有效长度m L 801.650=?=有,

取进车车室和出车车室的长度l 1=2m,则窑长L=L 1+2l 1=80+2*2=84m ; 由原始资料可知:

三带长度比例:预热带:烧成带:冷却带=41:20:39;

则各带长度:

预热带长度m l 8.3241.080=?=预; 烧成带长度m l 1620.080=?=烧;

冷却带长度m l 31.239.080=?=冷。

综上所述,隧道窑长度为84m ,预热带长度32.8m ,烧成带长度16m ,冷却

带长度31.2m 。

3.2.2隧道窑内高、内宽计算

隧道窑的内宽与内高根据窑的断面温度分布均匀性、制品规格、工人操作方便等因素由经验确定。目前一般内高在1-2m (快速烧成的隧道窑内高较低),内宽在1-2m ,顶烧隧道窑的宽度则较此数大。以下确定隧道窑内宽和内高:

由隧道窑的长度和体积可得隧道窑的截面积,即:

FL V =

l L n 1=

有nl L =

(3—4)

其中, F —隧道窑的截面积;

隧道窑截面积与内宽及内高之间的关系:

Bf

HB F 3

2

+

=

(3—5) 其中,H —窑车车面与拱脚的距离, B —窑内宽度, f —拱高;

取窑内宽度B=1.05m ,拱心角口α=60°,则f=0.134B ; 根据式(3—4)、(3—5)可得:

m

f H B H H Bf HB F L V F FL V 12.11-8.082.02

.198.098

.03

2

130.180

90.37

=+====∴+====

∴=之间,所以窑内高在验算

㎡㎡有有 综上所述,窑内宽度为1.05m,窑内高度为1.12m 。

四、工作系统的安排

工作系统的确定原则是要满足制品的焙烧要求,减少窑内温差,加速传热和充分利用余热,便于施工以及操作控制等。具体设计过程中遵循如下规律: 1)排烟口的个数与窑车数相当,

2)预热带排烟系统长度占预热带长度的65%-80%, 3)预热带气幕气孔设2-3道, 4)烧成带燃烧系统燃烧室先疏后密。

4.1预热带工作系统

取排烟系统长度占预热带长度的比λ=70%,此时有l 排=λl 预=22.96m , 则排烟口个数y 1=14个;

在预热带2-15号车位设14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8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。

在1号、4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。4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烧成带工作系统

烧成带长度l烧=16m,窑车长度l车=1.6m,则有燃烧室对数y2=10对;

在烧成带21号-30号车位设10对燃烧室,先疏后密,两侧相对排列。

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冷却带工作系统

冷却带在32-35号车位处,有7m长的间壁急冷段,由侧墙上的小孔直接吸人车间冷空气,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

晶形转化温度而使产品开裂。所以要采用顺流。该处急冷至更低温度,达到SiO

2

窑顶自31-35号车位有8m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。这里只作为计算例题,实际上该段应采用直接风急冷或直接、间接相结合,将丙层拱抽来的热气再喷入窑内作急冷,可防止大件产品炸裂。

自37-46号车位设9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41号车位处用金属管道由热风机抽送干燥。

窑尾50号车位处,由冷却风机自窑顶和侧墙集中鼓入冷却空气。

车下自21—41号车位,每隔3.2m设一个冷却风进风口,由车下冷却风机分散鼓风冷却,并于8号车位处由排姻机排走。

烧成带前后,即20号、31号车位处,设两对事故处理口。

全窑无检查坑道。

五、窑体材料以及厚度的确定

根据上述原则,确定窑体的材料及厚度如下表。材料及厚度确定后可进行材料的概算。确定全窑的材料消耗量。

六、燃料燃烧计算

燃料燃烧的计算包括:燃烧所需空气量的计算,燃料生成烟气量的计算及实际燃烧温度的计算。

6.1燃烧所需空气量计算

该窑用60号重油,其热值Q net,ar =37000KJ/kg , 查阅相关资料,得理论空气量计算公式:

2

1000

203.0,+?=

ar

net o a

Q V

(6-1)

其中,o

a V —理论空气量;

根据(6-1)得,理论空气量: kg

Bm Q V ar

net o a /51.921000

203.03,=+?=

由实际空气量公式:

0a a V V ?=α (6—2)

其中,α—空气过剩系数(通常有α=1.5-2.0);

根据(6-2),且取空气过剩系数α=1.5得,

实际空气量: kg Bm V V a a /27.1451.95.130=?=?=α;

6.2燃烧产生烟气量计算

查阅相关资料,理论烟气量计算公式:

1000

652.0,ar

net o

Q V ?=

(6—3)

根据(6—3)得,

理论烟气量:kg Bm Q V ar

net o

/.8191000

652.03,=?=

实际烟气量:

V= V o +(α-1)V o a =9.81+(1.5-1)*9.51=14.57(Bm 3/kg)

6.3燃烧温度计算

查阅相关资料,理论燃烧温度公式:

t

th =(Q net,ar+C

f

T

f

+V a C a T a)/VC (6—4)

其中,t

th

—理论燃烧温度, C a—室温25℃时重油以及空气比热,

C

f

—入窑温度下的重油比热, C—指定温度下烟气比热,

T a—室温温度;T f—重油入窑温度;

设t=1600℃查表得1600℃时烟气比热C=1.63KJ/Bm3.℃

在室温25℃的空气比热Ca=1.3 KJ/Bm3.℃

重油比热C

f

=1.74+0.0025t=1.74+0.0025*90=1.97 KJ/Bm3.℃

代入公式(6—4)得:

t=(37000+1.97×90+14.27×1.3×25)/(14.57*1.63)=1585o C

(1600-1585)/1585×100%=0.9%<5%所以合理。

取高温系数η=0.80

则实际温度为:Tp=0.80*1585=1300o C

验证:1300℃-1220℃=80℃,在50℃-100℃之间,认为合理。

4、用经验数据决定燃料消耗量

燃料消耗量的计算,可直接选用经验数据(表1—8)。表中列出隧道窑焙烧各种陶瓷产品的单位热耗。将每小时的产量乘以表中数据,即为该窑每小时的热耗。

陶瓷工业隧道窑的单位质量产品热耗和窑炉结构及操作条件各因素之间的关系,可参下图1—8:

七、预热带和烧成带热平衡计算

隧道窑的热平衡计算分为二部分:一部分是预热带和烧成带的热平衡,其目的是计算每小时的热耗,即每小时的燃料消耗量。另一部分为冷却带的热平衡,其目的是计算冷空气鼓入量和热风抽出量。

7.1热平衡计算基准及范围

在此以1小时作为计算基准,而以0℃作为基准温度。计算燃烧消耗量时,热平衡的计算范围为预热带和烧成带,不包括冷却带。

热平衡框图

Q f Q a Q a’

↓↓↓

Q2 →→Q g

Q1 →→Q8

↓↓↓↓↓

Q3Q4Q5Q6Q7

其中Q1---制品带入的显热Q2---匣钵带入的显热

Q f---燃料带入化学热及显热Q a---助燃空气带入显热

Q a’---漏入空气带入显热Q3---产品带出显热

Q4---匣钵带出显热Q5---窑墙、窑顶散失之热Q6---窑车积散之热Q7---物化反应耗热

Q8---其他热损失Q g---废气带走显热

7.2预热、烧成带热收入项目:

(1)制品带入显热的公式:

Q1=G1?C1?t1 (7—1)

其中,G1—入窑制品质量(kg/h), C1—入窑制品的平均比热,KJ/kg*℃ t1—入窑制品温度,℃。

由原始资料可知,每块砖坯入窑湿重m=0.204kg,通过计算可知每小时入窑

的砖坯数量为:x=2652块,

每小时入窑的湿制品质量为:G1’=2652*0.204(kg/h)=541.01 (kg/h),

入窑制品含3%自由水,每小时入窑干制品质量:

G1‘’=541.0*(1-0.03)=524.78(kg/h),

入窑制品温度t1= 85℃,

入窑制品平均比热:

C1=0.84+0.000264t=0.84+0.000264*85=0.862 KJ/kg.℃,

则根据(7—1)得:

Q1= G1’· C1· t1=541.01*0.862*85=39639.80(KJ/h),

综上所述,制品带入显热39639.80 KJ/h。

(2)匣钵带入显热Q2:

匣钵或棚板等带入显热的公式:

Q2=G2?C2?t2(7—2)

其中,G2—匣钵或者棚板等质量,C2—入窑匣钵或棚板等的平均比热,t2—入窑匣钵或者棚板等的温度;

由原始数据可得:每个匣钵装50块釉面砖坯,每个匣钵加垫片8.52kg,又由前述计算出每小时入窑的砖坯数量为x=2652件,由此可得:

G2=2652/50*8.52=451.90(kg/h)

C2=0.96+0.146*10^-3t=0.96+0.146*10^-3*85=0.972KJ/kg.

根据公式(7—2)可得:

Q2=451.90*0.972*85=37335.98(KJ/h);

综上所述,匣钵带入显热37335.98 KJ/h。

(3)燃料带入化学热及显热Q f:

燃料带入化学热及显热Q f公式如下:

Q f =x(

Q+ C f ·t f ) KJ/h (7—3)

netar

式中 x——每小时燃料消耗量,Kg/h;

Q——60#重油的低热值,KJ/Kg;

netar

C

——入窑60#重油的平均比热,KJ/Kg·℃;

f

——入窑60#重油的温度,℃。

t

f

Q net,ar=37000KJ/Kg;

重油入窑温度,t=90℃;

查手册,此温度下的煤气平均比热为:

C f=1.74+0.0025t=1.74+0.0025*90=1.97 KJ/kg.℃

根据公式(7—3)可得;

Q f =x(Q net,ar +t f ·C f )=x(37000+1.97*90)=37177.3x (kg/h)

(4) 助燃空气带入显热Qa;

全部助燃空气作为一次空气。燃料所需空气量已求得:

V a =14.27x Bm 3

/h

助燃空气温度 t =25℃

查手册,在25 ℃ 时空气的平均比热为;

C a =1.30J/kg.℃

根据公式可得:

Q a =V a *C a *t a =14.27x ·1.3·25=463.8x KJ/h

(5)从预热带不严密处漏漏入空气带入显热Q 、a . 漏入空气体积公式如下:

,a V =[(f g αα-)0a V ]x Bm 3

/h , (7—4)

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,℃。 取预热带烟气中的空气过剩系数α=3.5,由上述已求出理论空气量

V=9.51 Bm 3/kg

烧成带燃料燃烧时的空气过剩系数αf =1.5 根据公式(7—4)得:

V a '=x(3.5-1.5)*9.51=19.02x Bm 3 /h

漏入空气温度为 t a '=25℃ 查手册,C a '=1.30kJ/kg.℃ 根据公式可得

Q ’a =V a ’ C a ' t a ' =19.02x*1.3*25=618.15x kJ/h (6)气幕空气带入显热Q m ;

作气幕用的气体由冷却带时间接冷却出抽来,其带入之显热由冷却带热平衡计算为:

Qm=216000kJ/h ;

7.3预热、烧成带热支出项目:

(1)产品带出显热Q 3 产品带出显热公式:

3333t C G Q ??= KJ/h (7—5)

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,℃。 出烧成带产品带出质量 G 3=524.78kg 出烧成带产品温度 t 3=1220℃

产品平均比热:C 3=0.84+0.000264*1220=1.16kJ/kg.℃ 根据公式(7—5)可得:Q 3=524.78*1.16*1220=742669kJ/h (2)匣钵带走显热Q 4 匣钵带走显热公式:

4444t C G Q ??= Kg/h (7—6)

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,℃。 匣钵质量:G 4=451.90kg/h 出烧成带匣钵温度,t 4=1220℃

匣钵的平均比热为C 4=0.96+0.000146*1220=1.138kJ/kg.℃ 根据公式(7—6)得:Q 4=G 4*C 4*t 4=451.90*1.138*1220=627400 kJ/h (3)烟气带走显热Q g ;

烟气中包括燃烧生成的烟气,预热带不严密处漏入空气外,尚有用于气幕的空气。用于气幕的空气体积由冷却带计算为:V m =1552 Bm 3 /h ; 离窑体积计算公式如下:

g V =[0g V +(1-g α)0a V ]x+m V Bm 3/h , (7—7)

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,℃。

离窑烟气温度: t g =240℃

查手册,此时烟气的平均比热为C g=1.42kJ/m^3.℃根据公式得:

Q g={[V og+(ag-1)V oa]x+Vm}*C g*t g

={[9.81+(3.5-1)*9.51]*x+1552}*1.42*240

=11445.8x+528921.6 kJ/h

(4)通过窑墙,窑顶散失的热Q5

取经验数据,占热收入的6.67%=494448.6kJ/h。

(5)窑车积蓄和散失之热Q6

取经验数据,占热收入的25%=1853255.55 kJ/h。

(6)物化反应耗热和散热之热Q7(不考虑制品所含之结构水):自由水质量 G w= G1’* 3%=541.01 *3%=16.23 kg/h

烟气离窑温度 t g=240℃

制品中A12O3含量为22.38%,

根据公式可得;

Q7=Q w+Q r=G w(2490+1.93t g)+G r*2100*A12O3%

=16.23*(2490+1.93*240)+ 524.78*2100*0.2238

=294567 kJ/h

(7)其他热损失Q8

取经验数据,占热收入的10%,则Q8=741302.2 kJ/h。

7.4预热、烧成带平衡热计算

列出热平衡方程式:

热收入=热支出

Q1+Q2+Q f+Q a+Q a’+Q m=Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q g (39639.80+37335.98+37177.3x+463.8x+618.15x+216000*58.33%

=742669+627400+11445.8x+528921.6+294567 移项整理得10870.8x=2022664.8

x=186.1kg/h ,即每小时需要重油186.1kg。

7.5预热、烧成带热平衡表

列出预热带及烧成带平衡表如下:

八、冷却带热平衡计算

8.1冷却带热收入项目:

(1)产品带入显热Q3

此项热量即为预热、烧成带产品带出显热:

Q3= 742669 kJ/h

(2) 匣钵带入显热Q4

此项热量即为预热、烧成带匣钵带出显热:

Q4= 627400 kJ/h

(3)窑车带入显热Q9

预热带、烧成带窑车散失之热约占窑车积、散热之5%,而95%之积热带进冷却带。

Q9= 0.95*Q6 = 0.95*1853255.55 =1760592.77 KJ/h

(4)冷却带末端送入空气带入显热Q10

=25℃,此温度下空气平均比热查手册为:

用公式(1—6)计算:t

a

C a=1.30KJ/m3*℃。

Q10=V a C a t a=Va×1.3× 25 =32.5V a KJ/h

8.2冷却带热支出项目:

(1)产品带出显热Q11

出窑产品质量:G11=524.78 Kg/h,

出窑产品温度:t11= 130 ℃,

此时产品平均比热,C11= 0.84+0.000264*130=0.874 kJ/kg.℃,

根据公式可得:

Q11=G11C11t11=524.78* 0.874*130 =59625.50 KJ/h

(2)匣钵带出显热Q12

出窑匣钵质量:G12= 451.90 Kg/h

出窑匣钵温度:t12= 130 ℃

在130℃匣钵的比热为:

C12= 0.96 +0.000146t =0.96+0.000146*130=0.979 KJ/m3*℃

Q12= G12 C12 t12=451.90 *0.979*130=57513.3KJ/h

(3)窑车带走和向车下散失之热Q13

此项热量占窑车带入显热的55%:

Q13=0.55×Q9= 0.55×1760592.77 = 968326.02 KJ/h

(4)抽送干燥用的空气带走显热Q14

该窑不用冷却带热空气作二次空气,且气幕所用空气由冷却带间壁抽出,所以,热空气抽出量即为冷却空气鼓入量V a。

设抽送干燥器用的空气温度为200℃:

此温度下的空气平均比热为:

C14=1.32kJ/Bm3·℃

Q14=V a·C14·t14=V a×1.32×200=264V a kJ/h

(5)窑墙、窑顶散热Q15

取经验数据,占热收入的6.67%,

计算得,冷却带窑墙,顶散热为:Q15=222301.15kJ/h,

(6)抽送气幕热空气带走显热Q16

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:

Q16=Q+Q’=216000 kJ/h

抽送气幕的热空气体积为;Vm=Vo+Vo’ = 1552 Bm3/h

(7) 其他热损失Q损

取经验数据,占总热收入的5%

8.3 冷却带热平衡计算

列热平衡方程式:

热收入=热支出:Q3+Q4+Q9+Q10=Q11+Q12+Q13+Q14+Q15+Q16+Q

0.8833*(742669+627400+1760592.77+32.5V a)=

59625.50+57513.3+968326.02+264V a+216000

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。

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

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 -

《窑炉课程设计》指导书

热工、无非、材物、材化专业 《窑炉课程设计》 指导书 周露亮编 2014年9月 目录 课程设计要求与说明 (3) 第一章窑炉制图规格 (4) | 第二章窑体图 (10) 第三章尺寸标注 (13) 第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (18) 第五章设计说明书的编写 (21)

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。

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)

课程设计:日产8吨高硼硅玻璃窑炉设计

日产8吨的高硅硼玻璃的全电熔窑炉设计

1.前言 所谓全电容窑炉,通常是指配合料熔成导电介质后,玻璃液体本身成为电阻组件,实现玻璃的连续融化。但配合料(含有部分熟料)未熔成导电介质之前,即在烤窑阶段,仍需要气体或液体来加热。 玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺,是玻璃生产企业提高产品质量,降低能耗,从根本上消除环境污染的十分有效的途径。对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说,在电力充足和电价适中的地区,用电熔工艺生产各种玻璃制品的综合经济效益是很理想的;在电价高的地区,对于生产彩色玻璃、乳浊玻璃、硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃也是很合算的。 电熔窑炉产生的废气量少,防止空气污染;能降低挥发性配合料组分的挥发;降低因结石造成的产品损失;而且玻璃成分均匀,在整个窑炉期间可始终保持满负荷的出料量。另外它的建设投资少,占地面积小。玻璃质量好,效率高,但成本低。玻璃电熔窑炉也有耐火寿命短的缺陷,而且窑炉的用电成本和初期安装成本高。 玻璃电熔窑炉工作原理:玻璃在低温下几乎是绝缘的,但在高温下熔融的玻璃是一种良导体。玻璃电熔窑炉就是将电流引入玻璃液中,玻璃液直接通电加热,通电后两极间的玻璃液在交流电的作用下产生焦耳热,从而达到熔化和调温的目的。玻璃液之所以具有导电性,主要是因为电荷通过离子发生迁移。 导电性的难易是以电阻率ρ(Ω·cm)或其倒数σ((Ω·cm)-1)来表示,ρ值越小,则电导本领越强。玻璃在室温下为绝缘体,它的电导率约为10-13~10-15(Ω·cm)-1。如果提高温度,玻璃的电导率会急剧增加,在熔融状态可达到0.1~1(Ω·cm)-1。电熔化能用来融化几乎所有品种的玻璃以及某些呈现高阻值的硅酸盐材料。各种玻璃的电导率随其成分不同可有很大差别,对同一种玻璃,电导率则是温度的函数。在网状结构中,含有其他改良剂离子时,能降低Na+离子的迁移和玻璃的电导率。例如,加入Ca2+,Ba2+,Pb2+离子会大大增加玻璃的电导率。 玻璃的电阻率强烈依赖于温度,这是因为网状结构空穴中的改良离子,在

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

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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/bc9028214.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/bc9028214.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

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

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,

工业窑炉课程设计

萍乡学院 《窑炉课程设计》说明书 题目:窑炉设计7000m2 液化气辊道窑 院(系):材料与化工学工程系 专业: 学号: 姓名: 指导老师:肖素萍 二〇一三年月日

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。其主体为一条类似铁路隧道的长通道。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筑的窑顶,下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底。 隧道窑的最大特点是产量高,正常运转时烧成条件稳定,并且在窑外装车,劳动条件好,操作易于实现自动化,机械化.隧道要的另一特点是它逆流传热,能利用烟气来预热坯体,使废气排出的温度只在200°C左右,又能利用产品冷却放热来加热空气使出炉产品的温度仅在80°C左右,且为连续性窑,窑墙,窑顶温度不变,不积热,所以它的耗热很低,特别适合大批量生产陶瓷,耐火材料制品,具有广阔的应用前景. 本设计为年产10万件高为:0.7m,长为:1.7m,宽为:0.8m的浴缸的隧道窑。窑炉总长为190m,烧成周期为40小时,最高烧成温度为1320℃,采用的是0#柴油。

目录 一原始资料的收集 (4) 二烧成制度的确定 (5) 三窑体主要尺寸的计算 (6) 四工作系统的确定 (7) 五窑体材料及厚度的选择 (9) 六燃料燃烧计算 (11) 七物料平衡计算 (13) 八热平衡计算 (13) 九冷却带的热平衡计算 (18) 十管道尺寸、阻力计算 (21) 十一工程材料概算 (26) 十二后记 (29)

一、原始资料的收集 由设计任务书得到:1、年产量:10万件 2、产品规格:高:0.7m 长:1.7m 宽:0.8m 3、年工作日:330天 4、燃料:0#柴油,Q =41800KJ/Nm3 net 5、入窑水分:1.7% 6、产品合格率:98% 7、烧成周期:40小时 8、最高烧成温度:1320℃ 9、坯料组成(%): 10、燃料组成成分:

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

隧道窑说明书__全解

目录 1 设计任务书及原始资料 (1) 1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计(论文)任务书 (1) 1.2 原始数据 (3) 2 主要尺寸的确定 .................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1 棚板和立柱的选用 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 装车方法及窑车车面尺寸 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.3 窑长及各带长 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 3 工作系统的确定 ................................................................................ 错误!未定义书签。 4 窑体材料的确定 (8) 4.1窑墙 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 窑顶 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。5燃烧计算 . (11) 5.1 燃烧所需空气量 (11) 5.2 燃烧产生烟气量 (11) 5.3 燃烧温度 (11) 6物料平衡计算 (12) 7 热平衡计算 (13) 7.1 预料带、烧成带热平衡计算 (13) 7.2冷却带热平衡计算 (17) 9工程材料概算 (21) 10 后记 (23) 11 参考文献 (24) 1 设计任务书及原始资料 1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计(论文)任务书 院(系)热能动力工程09年1月8 日

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

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