年产840W10寸汤盘隧道窑设计(4)

硅酸铝纤维毡，厚度δ=100 mm，导热系数0.24 w/（m·℃）； 热流q1=

t-t10=669W/m2

??1?2??3???312不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按2209mm计算。. 则两侧窑墙散热量：Q/7=2×669×2.209×17.70×3.6=188333.51（kJ/h）

8.1.4.4.3.2 窑顶部分散热计算

此部分用材料如下：

莫来石绝热砖，厚度δ=230mm，导热系数0.3 w/（m·℃）； 硅酸铝棉，厚度δ=230 mm，导热系数0.24 w/（m·℃）；

t-t热流q2=10=619.6W/m2

??1?2??12窑顶散热量：Q/8=619.6×17.70×2.56×3.6=101071.14（kJ/h） 所以，950—1350℃段的窑体散热总量为： Q/9= Q/7+ Q/8=188333.51+101071.14=289404.65

综上所述，预热带和烧成带窑体散失热总和为： Q5=42348.66+56195.98+289404.65=387949.29（kJ/h）

8.1.4.5 窑车蓄热和散失热量Q6

取经验数据，占热收入的10%。

8.1.4.6 物化反应耗热Q7 8.1.4.6.1 自由水蒸发吸热Qw

Qw= Gw×（2490+1.93×Tg）

自由水的质量 Gw=17.91kg/h 烟气离窑的温度Tg=250℃。 则可得：Qw=17.91×（2490+1.93×250）=53237.48（kJ/h）

每小时蒸发的自由水的质量 GW= G1-G干=597.22－579.31=17.91 kg/h

8.1.4.6.2 其余物化反应吸热Qd

Qd= G1×2100×w(Al2O3) （kJ/h）

其中，G1—入窑干制品质量（Kg/h）；G1=531.5Kg/h； Al2O3的反应热为2100（KJ/Kg）,;

w(Al2O3)—制品中Al2O3含量占总质量的质量分数；

w(Al2O3)=21.19%；

Qd= G1×2100×w(Al2O3)= 531.5×2100×21.19%=236512.19（kJ/h） 则物化反应总耗热为：

Q7=47411.38+236512.19=283923.57（kJ/h）

8.1.4.7 其他热损失Q8

一般取经验数据，此项热支出占热收入的5%—10%，本次计算取5%。

8.1.5 列出热平衡方程式

由热平衡方程：热收入=热支出，有

Q1+Q2+Qf+Qa+ Q/a +Qs=Q3+Q4+Qg+Q5+Q6+Q7+Q8

10988.85＋54798.28＋110028.8x＋401.49x＋745.63x＋447.38x =887047.2＋4594887＋24281.64x＋387949.29+10% Q收＋320145.86+5%Q收

70598.165x=6134110.29 解得x= 86.89Nm3/h

单位热耗：86.89×110000/547.56=17455.44千焦/千克瓷)

预热带和烧成带热平衡表

热收入 项目 胚体带入的KJ/h 10988.85 百分百（%） 0.11 项目 制品带出的热支出 kJ/h 887047.2 百分比（%） 9.0 显热 入窑棚板及支柱带入到的显热 燃料带入的化学显热 助燃空气带入的显热 漏入的风带入的显热 气幕风带入的显热 总收入量 分析：

54798.28 0.56 显热 棚板和支柱带出的显热 离窑废气带出的显热 窑车蓄热和热散失量 物化反应热 窑墙和窑顶热损失 其他热损失 总散热量 4594887 47.1 9560420.432 34885.466 64787.79 97.91 0.36 0.66 0.39 100 2109831.7 387949.29 976475.37 320145.86 488237.68 9764574.1 21.6 3.9 10.0 3.28 5 100 38872.85 9764753.667 两者之间存在差值，是因为预热带窑内负压在该次计算中忽略了窑底漏入窑内风带来的热量，实际上虽然窑车上下压力控制手段非常完善，但仍有误差，由于误差很小所以整个预热带、烧成带热量可认为是收支平衡的。

8.2 冷却带热平衡

8.2.1确定热平衡计算的基准、范围

本次计算选用1小时为计算基准，以0℃作为基准温度。以冷却带为计算范围。

8.2..2热平衡示意图

其中：

Q3—制品带入显热；

Q4—硼板、支柱等窑具带入显热； Q5—窑车带入显热；

Q10—急冷风带入显热与冷却带末端送入冷却风带入显热； Q11—制品带出显热；

Q12—硼板、支柱等窑具带出显热； Q13—窑车蓄热、带出及向车下散失之热； Q14—窑墙、顶总散热； Q15—抽走余热风带走热量； Q16—其他热损失；

8.2.3 热收入项目 8.2..3.1 制品带入显热Q3

制品带入冷却带的显热等于预热带和烧成带制品带出显热Q3=887047.2（kJ/h）

.2.3.2 硼板、支柱等窑具带入显热Q4

此项热量即为预热带和烧成带硼板、支柱等窑具带出热Q4=4594887（kJ/h）

8.2.3.3 窑车带入显热Q5

预热带和烧成带窑车散失之热约占窑车积热的5%，即95%之积热进入了冷却带。 Q5=0.95×Q6=927651.60（kJ/h）

8.2.3.4 急冷风与窑尾风带入显热Q10

设窑尾风风量为Vx,一般急冷风量为窑尾风量的（1/4-1/2），本设计取急冷风是窑尾风的1/2，则急冷风与窑尾风的总风量为：Va =1.5Vx。

空气的温度Ta=20℃,此时空气的平均比热Ca=1.30 kJ/(Nm3·℃）. 则：Q10=Va×Ca×Ta= Va×1.3×20=26 Va（kJ/h）

8.2.4热支出项目 8.2.4.1制品带出显热Q11 出窑产品质量Gm=547.56㎏/h

出窑产品温度 T11=80℃， 产品比热 C11=0.896kJ/(kg·℃) Q11=Gm×C11×T11=547.56×80×0.896=39388.16（kJ/h）

8.2.4.2 硼板、支柱等窑具带出显热Q12

出窑棚板、立柱质量Gb=2836.35kg/h

出窑棚板、立柱温度T12=80℃， 棚板、立柱比热C12=0.861 kJ/（kg·℃） Q12= Gb × C12×T12=2836.35×0.861×80=195367.79（kJ/h）

8.2.4.3 窑车蓄热、带出及向下散失之热Q13

此项热量占窑车带入显热的55%，

Q13=0.55×Q5=0.55×927651.60=510208.38（kJ/h）

8.2.4.4 窑墙、顶总散热Q14

根据各处的材料，并考虑温度范围不能太大，将窑墙分两段计算其向外散热 。

8.2 .4.4.1 1350—800℃段

该段长度为7.7米，窑外壁表面平均温度40℃，窑内壁表面平均温度：（1350+800）/2=1075℃

8.2.4.4.1.1 窑墙部分散热计算

此部分用材料如下：

聚轻高铝砖，厚度δ=230 mm，导热系数0.45 w/（m·℃） 轻质粘土砖，厚度δ=230 mm，导热系数0.342 w/（m·℃） 硅酸铝纤维毡，厚度δ=100 mm，导热系数0.24 w/（m·℃）； 热流qt1=

1-t0=646.88W/m2

??1??1?2??32?3

不考虑车台面以下部分的窑墙散热，窑内高按1915mm计算：

则两侧窑墙散热量：Q//1=2×646.88×1.915×7.7×3.6 =68677.70（kJ/h）

8.2.4.4.1.2窑顶部分散热计算

此部分用材料如下：

莫来石绝热砖，厚度δ=230 mm，导热系数0.3 w/（m·℃）； 硅酸铝棉，厚度δ=230 mm，导热系数0.24 w/（m·℃）； 热流q2=

t1-t0=600W/m2

??1??21?2窑顶散热量：Q//2=600×3.12×7.7×3.6=51891.84（kJ/h） 所以，1350—800℃段的窑体散热总量为： Q//3= Q//1+ Q//2=68677.70+51891.84=120569.54kJ/h

8.2.4.4.2 800—80℃段

该段长度为23.62米，窑外壁表面平均温度40℃，窑内壁表面平均温度：（/2=440℃

8.2.4.4.2.1 窑墙部分散热计算

此部分用材料如下：

轻质保温砖，厚度δ=345 mm，导热系数0.375 w/（m·℃）； 岩棉毡，厚度δ=100 mm，导热系数0.037 w/（m·℃）；

800+80）

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