热能与动力工程论文.doc

摘 要本设计说明书对所设计的年产70万平方米玻化砖辊道窑加以说明说明书中具体论述了设计时应考虑的因素,诸如窑体结构、排烟系统、烧成系统和冷却系统等等.同时详细的进行了对窑体材料的选用、热平衡、管路、传动设计等的计算本次设计窑炉的燃料为液化石油气，在烧成方式上采用明焰裸烧的方法，既提高了产品的质量和档次，又节约了能源，辊子运输可减少窑内装卸制品，和窑外工序连在一起，操作方便，同时具有很高的自动化控制水平，在燃烧及温度控制上采用PID智能仪表，可以很方便的调节和稳定烧成曲线本说明书内容包括：窑体主要尺寸的确定、工作系统的确定、窑体材料的选择、燃料燃烧计算、热平衡计算、传动计算、管道尺寸阻力计算、风机的选型及工程材料概算AbstractThis instruction elaborated the roller kiln. The annual production of this roller kiln is 700 thousand square meter porcelain brick. This instruction specifically elaborated the factor should considered when we designed, such as the structure of the kiln body, discharged system, burning system and the cooling system and so on, At the same time it detailed how to choose the meterial, the calculation of heat balance , the pipeline design, the transmission design to the kiln and so on. This fuel of the kiln is liquefied petroleum gas, it fires product directly. This firing way can improved the quality and scale of the product, saved the energy, and the transportation by roller may reduce loading the product. With the working procedure outside the kiln, It eased the operation. Simultaneously it has the high automation control level.It uses the PID intelligence measuring appliance in firing and the temperature control. It can adjust the firing curve and make the temperature stably conveniently.This instruction content includes: the determination of kiln body dimension, work system, the choice of material, the calculation of fuel burning, the calculation of heat balance, the calculation of transmission, the calculation of pipeline size and resistance, how to choose air blower shaping and the estimation of engineerig material.目 录前 言 61 原始资料收集 72 窑体主要尺寸的确定 82.1 进窑砖坯尺寸 82.2 内宽的确定与排砖方法 82.3 内高的确定 92.4 烧成制度的确定 92.5 窑长及各带长的确定 102.5.1 窑长的确定 102.5.2 各带长的确定 112.5.3 辊道窑窑头、窑尾工作台长度 122.5.4 窑体总长度的确定 123 工作系统的确定 123.1 排烟系统 123.2 燃烧系统 133.2.1 烧嘴的设置 133.2.2 助燃系统 143.2.3 液化石油气输送系统 143.3 冷却系统 143.3.1 急冷通风系统 143.3.2 缓冷通风系统 153.3.3 快冷通风系统 153.4 温度控制系统 153.4.1 热电偶的设置 153.4.2 温度仪表选型 163.5 传动系统 163.5.1 辊棒的选择 163.5.2 传动装置 163.5.3 辊距的确定 173.5.4 辊棒的联接形式 173.5.5 传动过程 183.6 窑体附属结构 183.6.1 事故处理孔 183.6.2 观察孔与测温口 193.6.3 膨胀缝 193.6.4 下挡墙和上档板 193.6.5 钢架结构 203.6.6 测压孔 204 窑体材料确定 204.1 窑体材料确定原则 204.2 整个窑炉的材料表 205 燃料及燃烧计算 215.1 理论空气量计算： 225.2 烟气量计算 225.3 燃烧温度计算 226 物料平衡计算 237 热平衡计算 247.1 热平衡示意图 247.2 热收入项目 257.2.1 坯体带入显热 257.2.2 燃料带入化学热及显热 257.2.3 助燃空气带入显热 257.2.4 预热带漏入空气带入显热 257.3 热支出项目 267.3.1 热制品带出显热 267.3.2 窑体散失热 267.3.3 物化反应耗热 307.3.4 烟气带走显热 317.3.5 其他热损失 317.4 列热平衡方程并求解 317.5 列热平衡表 32（3） 冷却带热平衡计算 337.6 热平衡示意图 337.7 热收入 337.7.1 制品带入的显热 337.7.2 冷却风带入显热 347.8 热支出 347.8.1 制品带出显热 347.8.2 热风抽出时带走的显热 347.8.3 窑体散失热量 357.8.4 由窑体不严密处漏出空气带走显热 377.9 列热平衡方程 377.10 列热平衡表 38第八章 管道尺寸以及阻力计算和风机选型 398.1 抽烟风机的管道尺寸、阻力计算 398.1.1 管道尺寸 398.1.2 阻力计算 408.1.3 风机的选型 418.2 其他系统管路尺寸确定、风机的选型 428.2.1 液化石油气输送管径的计算 428.2.2 助燃风管计算 438.2.3 冷却带风管计算 448.2.4 风机选型 46第九章 工程材料概算 479.1 窑体材料概算 47 9.2 钢材的概算......................................................49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,比如辊道窑辊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；而辊道窑中空、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，降低了能耗产品单位能耗一般在2000～3500 KJ/Kg ，而传统隧道窑则高达5500～9000 KJ/Kg 所以，辊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这些要求都应该遵循我设计的辊道窑是连续式窑窑炉总长54米，内宽1.92米，烧成温度是1250摄氏度燃料采用液化石油气我设计的辊道窑，窑体趋向轻型化，燃料清洁化，烧成质量好，产量高，年产量达70万平方米。

全窑采用新型耐火材料，改善了窑炉的保温性1 原始资料收集设计前必须根据设计任务收集所需的原始资料设计原始资料如下：1. 产量：年产700000㎡地砖2. 产品规格:500×500×12 (㎜)，密度：2.3㎏×kg/3. 年工作日：335天4. 燃料：液化石油气（热值100 ，主要成分丙烷，丁烷，气液共存压力0.88~1.47Mpa，出自《热工手册》）5. 坯入窑含水量：≤2﹪6. 原料组成：CaO灼减7019.50.40.20.10.84.0 4.27. 最高烧成温度：1250℃ 8. 烧成合格率：90%9. 烧成制度：（1） 温度制度：烧成周期—48分钟（2） 气氛制度：全窑氧化气氛（3） 压力制度：预热带负压操作-40~-25Pa，烧成带微正压＜8Pa,冷却带正压2 窑体主要尺寸的确定2.1 进窑砖坯尺寸产品规格：500×500×12 mm产品宽度500mm，考虑烧成收缩为5%，四周预留抛光尺寸为7mm,则：坯体尺寸=产品尺寸÷（1-烧成收缩）=500÷（1-5%）+2×7 mm2.2 内宽的确定与排砖方法由于现在的辊棒等材料性能的提高，且辊道窑大多采用吊顶结构，所以此次设计成宽体辊道窑。

再根据产量，所用的燃料（液化石油气）等因素，所以暂定窑内宽B =2000mm 而坯体离窑墙内壁一般有100～200 mm 间隙，取150 mm根据了解，横向的坯体是紧贴在一起，并没有留间隙所以内宽等于砖坯尺寸×每排片数＋砖坯离窑内壁的间距则可排砖数为： 片 故确定并排3片，则窑内宽 B=540×3+150×2=1920 ㎜ 最后定窑内宽为 1920 mm2.3 内高的确定辊道窑的内高被辊子分隔成辊上高和辊下高两部分对于辊上高的设置，要考虑以下四个方面：损坏的坯体能否顺利从辊棒之间掉下去，烧嘴的设置也要有一定的高度，气体与坯体之间的换热强度，气流通畅与燃烧空间而对于辊下高的设置而言，主要是损坏的坯体能否顺利从辊棒之间掉下去即保证处理事故的方便从传热角度来讲，烧成带以辐射为主，所以气体厚度要大点，内高稍高些而预热带以对流换热为主，所以内高比烧成带低，使得横截面减小，流速加快，提高对流换热强度再结合其它三方面，内高的设置如下（单位mm）： 温度较抵处：预热升温段400～900℃ 即1～10节 冷却降温段700。