年产130万辊道窑窑炉设计指导书(6)

q=

t1?ta?1?21???1?2a=

1065?80=753（W/㎡）

0.230.151??0.4630.1216.2校核t2、t3

t2=t1-

?10.23×753=691℃ q=1065-0.463?1??491?680×100%?1.62%?5% 允许

680t3=t1-（

?1?20.230.15?）q=1065-（）×753=126℃ ?0.4630.2?1?2??126?124×100%=1.6%<5%允许

1242.73?3.432×2.21×14=95.3m

2窑顶散热面积:

A顶＝

则Q顶?qA顶＝53×95.3×3.6＝258383 (kJ/h) e.窑墙 窑 耐火层 墙 隔热层 0.9高铝聚轻球砖 高纯纤维板 1600℃ 1350 0.310+0.176×10t 0.12 -30.23 120 t1=1060℃ ta=80℃

设t2=580℃ ， t3=133℃

?1=0.31+0.176×10?3t1?t2-3

=0.31+0.176×10（1060+580）/2=0.454 W/m·℃ 2a=2.56（t3?ta）+

4.54[(144.54[(273?t34273?ta4)?()]100100

t3?ta=2.56（133-80）+ ?1=0.23m

14273?1334273?804)?()]100100=16.88 W/m·℃ 133?80

?2?0.25 W∕(m?℃)

?2=0.12m

热流密度：q=

t1?ta?1?21???1?2a=

1060?80=943（W/㎡）

0.230.121??0.4540.2516.88校核t2、t3

t2=t1-

?10.23×943=588℃ q=1060-0.454?1??588?580×100%?1.38%?5% 允许

580t3=t1-（

?1?20.230.12?）q=1060-（）×943=136℃ ?0.4550.25?1?2??136?133×100%=2.26%<5%允许

133

窑墙散热面积:

A墙=

0.82?1.422×2.21×14=34.65m

2则Q墙?2qA墙＝2×943×34.65×3.6=235156 (kJ/h) f.窑底

耐火层 窑 底 膨胀层 0.7硅藻土砖 1350 0.1～0.3 100 隔热层 0.9高铝聚轻球砖 1.0轻质粘土 1600℃ 900 0.310+0.176×10t 0.063+0.14×10t -3130 130 t1=1060℃ ta=80℃

设t2=890℃ ， t3=380℃ t4=95℃

?1=0.31+0.176×10?3

t1?t2-3

=0.31+0.176×10（1060+890）/2=0.473 W/m·℃ 2

a=2.56（t3?ta）+

4.54[(144.54[(273?t34273?ta4)?()]100100

t3?ta=2.56（380-80）+

14273?3804273?804)?()]100100=35.82 W/m·℃ 380?80?1=0.13m

?2?0.063+0.14×10?3?2=0.13m

t2?t3?3890?380 =0.063+0.14×10=0.15 W∕(m?℃)

22?3?0.2W∕(m?℃) ?3=0.1m

热流密度： q=

t1?ta?1?2?31????1?2?3a=

1060?80=594（W/㎡）

0.130.130.11???0.4730.150.235.82校核t2、t3、t4

t2=t1-

?10.13×594=902℃ q=1060-0.473?1??902?890×100%=1.35%<5%允许

890t3=t1-（

?1?20.130.13?）q=1060-（）×594=394℃ ?0.4730.15?1?2??394?380×100%=3.68%<5%允许

380t4=t1-（

?1?2?30.130.130.1??）q=1060-（）×594=97℃ ??0.4730.150.2?1?2?3??97?95×100%=2.1%<5%允许 95窑底散热面积:

A底=95.3 m2

则Q底?qA底=894×95.3×3.6＝203766 (kJ/h) 所以窑体总散热量为:

Q3=197744+115806+180244+258383+235156+203766

=1007709(kJ/h)

8.1.4.3物化反应耗热Q4 (kJ/h) ⅰ 自由水蒸发吸热Qw

自由水质量Gw?G1?Gr=1584.26-1566.83=17.43（kg/h) 烟气离窑温度tg＝500℃

所以Qw?Gw（2490+1.93tg）=17.43×（2490+1.93×500）=60220.65（kJ/h) ⅱ 其余物化反应耗热Qr

用Al2O3反应热近似代替物化反应热

入窑干制品质量Gr=1566.83（kg/h），Al2O3含量=16.34%

Qr=Gr×2100×Al2O3%

=1566.83×2100×16.34%=537642 (kJ/h) 总的物化反应耗热:

Q4=Qw+Qr=60220.65+537642＝597862.65(kJ/h)

8.1.4.4离窑废气带走显热Qg(kJ/h)

取离窑烟气中空气过剩系数?g=2.0，其体积流量为：

Vg=[Vg0+(?g-?)Lo]X=[13.394+(2.0-1.3) 12.367]X=22.051X

取烟气离窑温度tg=200℃，烟气比热cg=1.445 KJ/（Nm℃）则有：

3.

Qg=Vgtgcg=22.051X×200×1.455=6416.8X

8.1.4.5其它热损失Q5 (kJ/h)

根据经验占热收入的5%

'）×0.05 Q5=（Q1+Qf+Qa+Qa =（27249.27+35987.6X +321.5X +145.21X）×0.05=1362.46+1822.72X

8.1.5 列出热平衡方程式

由热收入=热支出得:

'Q1+Qf+Qa+Qa=Q2+Q3+Q4+Q5+Qg

左边=27249.27+35987.6X+321.5X +145.21X

右边=2089837.854+1007709+597862.65+1362.46+1822.72X+6416.8X

计算得出x= 12.14 (Nm3/h)

即每小时需天然气12.14 (Nm3/h),每小时烧成产品质量1566.83所以,单位质量得产品热耗为:

12.14?35960 =278.8(kJ/kg)

1566.838.1.6 预热带与烧成带的热平衡表

热支出 % 5.8 93 0.80. 0.4 100 项目 产品带走显热 窑体散热 物化反应耗热 其它热损失 烟气带走显热 总散热 KJ/h 2089837.854 1007709 597862.65 22127.8 77899.95 3795437.25 % 55 26.5 15.8 0.6 2.1 100 表8－1：预热带与烧成带热平衡表 热收入 项目 坯体带入显热 燃料化学显热 助燃空气显热 漏入空气显热 总热量 KJ/h 27249.27 436889.464 3903 1762.85 469804.58

8.2.1 热平衡计算基准及范围

8.2 冷却带热平衡计算时间基准：1h； 温度基准：0℃8.2.2 热平衡框图

图8－1： 冷却带热平衡示意图

Q2——产品带入显热 Q6——冷却风带入显热

Q7——产品带出显热 Q8——热风抽出带走显热

Q9——窑体散热 Q10——其它热损失

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