1、三、窑体主要尺寸的计算1、 窑内宽：这里以 200mn 200mm产品进行计算，取内宽 1.5m，可并排6片砖。2、 内高取：第 13 节、19-23 节：582mm 第 4-18 节；825mm3、 窑长：按式（1 2）计算窑容量：270000 X 凹-=50（ J每窑）窑容量=一同一列砖砖距取40mm则:1000 =1装窑密度= （m/每m窑长）故窑长L=50 r -利用装配式，由若干节联接而成，设计每节长度为 2120mm节间联接长度8mm总长度2128mm节数=50000/2128=23.5 节，取节数为 24 节。因而窑长度为：L=2120X 24=51064mm各带长度：窑前段：
2、51064 X 13%=6640,取 3 节，长度=3 X 2128=6384（mm）预热带：51064 X 33%=16851,取 8 节，长度=8X 2128=17024（mm）烧成带：51064 X 17%=8681,取 4 节，长度=4X 2128=8512（mm）冷却带：51064 X 37%=18894 取 9 节，长度=9X 2128=19152 （mm四、工作系统A.通风系统在第4节窑顶及两侧下方各设置一对抽烟口（主抽烟口），设置抽烟风机 A抽出烟气（抽烟管中间设置热交换器）；A风机抽岀烟气部分送入窑前段（在第 3节窑顶、辊道下部设置进气口），部分经烟囱排出；在第 1 节窑顶、
3、辊道下部设置一抽风口，由窑前段抽风机抽出烟气经烟囱排空。由助燃风机B供应燃烧器的燃烧空气；由急冷风机 C供应第17节急冷空气。在第 1921 节窑顶部、下部各设置一抽热风口，第 21 节为主抽风口，由抽风机 E 抽出热风部分送入 窑下面干燥器（在窑下干燥器的第 19 节一侧窑墙设置一进热风口），其余热风经烟囱排空。第 24 节窑顶部、底部各设置一排风扇，以 450 向窑内吹入冷空气。热交换风机G将冷空气送入热交换器，空气被加热后送入窑下干燥器（在窑下干燥器的第 3节一侧设置一进气口），在干燥器第 1节一侧设置一抽风口，由干燥器抽风机 F抽出废气经烟囱排出；在干燥器第24 节一侧设置吹冷风机。在
4、第 5 1 8节，节之间辊道上、下方各设置档板，上方采用耐火纤维板吊挂，下方用高铝砖砌筑； 12节、16 节在靠近窑尾处再增设一档板。在进窑口，第 3节靠近窑尾处，第 3、4节， 18、19 节， 21、22节，节之间设置闸板。B.燃烧系统1 、烧嘴设置在第 516节和第 18 节，每节分别在辊上、下各设置两对烧嘴， 辊上下烧嘴及对侧烧嘴均互相错开排列。在辊道上方每个燃烧器对侧窑墙分别设置一个火焰观察孔。2、煤气输送装置 煤气由升压风机升压，通过管道、阀门、总管煤气处理系统，送至各节烧嘴，助燃空气由风机通过管 道、阀门送到烧嘴。总管煤气处理系统：汽水分离器T过滤器T过滤器T调压器。煤气总管尺寸
5、， 参考引进窑尺寸， 考虑本厂煤气热值较低及为了较好稳定煤气压力， 内径选取偏大值， 故内径取 200mm。C检查处理系统第13节，每节分别在两侧辊上、下各设一对检查处理口，上、下对侧互相错开；第 4节、17节在两侧辊下方各设置一个检查处理口， 位置靠近窑尾方向； 第 516 节和第 18节，每节分别在辊下方设置一 个检查处理口，对侧错开；第 1923节，每节分别在两侧下方各设置 3个检查处理口，对侧相对。五、窑体材料整个窑体由金属支架支承，窑体外壳除第 48节的顶部外，都由金属板构成，第 24 节全部由金属板表3窑体材料的选择1、窑前段（1-3节）（1）底部及下侧壁材质使用温度厂C密度/g
6、cm3导热系统/W/ （m-C） -1厚度/mm隔热层耐火混凝土9000.350.81（20400 C）膨胀缝矿渣棉7000.0120.45（20 C）（2）顶部及上侧壁（内壁：金属板）0.45 （20C）（3）中间辊筒部位孔砖轻质高铝砖（PM）-1.013001.00.66+8 X 10-5t填充层硅酸铝耐火纤维束11500.070.10.32、冷却段（19 23节）0.35-0.81（20-400 C）轻质高铝砖陶瓷棉12500.1-0.33、预热段、急冷区、过渡区（4-11、17-18节）（1）底部耐火层65硅藻土砖|16113500.1 0.310（2）顶部：使用悬挂式吊顶结构1800
7、300蛭石8000.10.052 0.058150（3）侧部1130.30.1 0.2197检查处理口14001.2压顶砖（4）烧嘴周围温石棉6002.3（5）中间辊筒部位耐火层（孔砖）（6）膨胀缝及结合处节间弹性连接硅酸铝耐火纤维板0.1-0.24、烧成带（12-16节）轻质高铝砖，（PM-1.0）1300.2采用悬挂式吊顶结构0.052-0.058轻质高铝砖（PM -1硅酸铝耐火纤维毡11978（PM） -1.2轻质高铝砖（PM -1.2-50.66+8 X 10 t六、燃料燃烧计算1、空气量（标准情况下）当Q5233.8kJ/m 3时，用经验公式:取空气过剩系数 匚二1 -实际空气量:V
8、 = =1 15x1.09 = 1.25（m/煤气）2、烟气量（标准情况下）理论空气量呻丿牆f 1沪叫烟气砂气）实际烟气量：=1.91+（1.15-1.0） X 1.09=2.07（m 3/m3 煤气）3、燃烧温度Qmir +匕工审+芒理论燃烧温度已知 ta=tf=20C【 - C）, Cf=1.32kJ/（m 3C ）设 tth=1500C，查有关表得 Cf=1.635（kJ/m 3 C ）5233.8 + 1.25x1.3x20 + 1.32x202.07x1.6351564-1500 X100%-4% 5%求得温度与假设温度相对误差：，所设合理，取高温系数=0.85，实际温度tp=0.8
9、5 X 1564=1329 C，比要求温度1245 C高出84C,基本合理热平衡计算热平衡计算包括预热带、烧成带热平衡计算和冷却带热平衡计算，这里仅以预热带、烧成带热平衡计 算为例来说明其计算方法，冷却带热平衡计算在此略去。预热带、烧成带热平衡计算的目的在于求岀燃料 消耗量。热平衡计算必须选定计算基准，这里时间以 1h为计算基准，0C为基准温度。A.热收入项目第1-3节热源为烟气余热，即利用烟气带走显热，所以 13节不列入热平衡计算中，但是计算时，应以第3节坯体计算坯体带入显热，以第 4节烟气温度值计算烟气带走显热。1、坯体带入显热Q取烧成灼减5 %Q = 一 = 79 *8龍“）入窑制品含自
10、由水2%，湿基制品质量 制品入窑第4节时温度t !=250C，入窑制品比热容c- 二二 I丄丁：甘 Q.2 =。書血=799 8x0905x250= 1809芳肿2、 燃料带入化学热及显热 Q3煤气低热值Qw=5233.8kJ/m入窑煤气温度tf=20C，20 C时煤气比热溶 G=1.32kJ/（m 3C ）设煤气消耗量为xm/hQj 二兀（OuHV + 匸）二 x（5233.8 +1.32x 20） = 5260.2x（*7/A）3、 助燃空气带入显热 Q助燃空气温度t a=20 C，20 C时空气比热容 Ca=1.30kJ/（m 3 C ）助燃空气实际总量 Va,总=Va x=1.25x（
11、m 3/h）=Va 总 cat a=1.25x X 1.3 X 20=32.5x（kJ/h）4、预热带漏入空气带入显热 Q取预热带空气过剩系数匸 ，漏入空气温度ta=20C , C a=1.3漏入空气总量:1 . - -1 - 1 - - J .Q = =0.93xxl.3x 20= 24.2如）B.热支岀项目1、产品带岀显热Q烧成产品质量 G=G 95 % =783.8 X 95%=744.6（kg/h）制品出烧成带（第16节）温度t2=1245C制品平均比热容 Q=0.84+26 X 10-5 X 1245=1.16kJ/（kg C ）.=7-44Zxl.16x1245= 1075351（
12、V/A）2、窑体散失热10001245C，将计算窑段分为两部分，即第 411节：4001000C，取平均值700C ;第12 16节:取平均值1123 C。（1）第411节，窑外壁表面平均温度 40C，窑内壁平均温度 700Coa.窑顶高铝砖导热系数。： C）耐火纤维导热系数 八_c ），厚度二飞1123-8003卜川1034.7W/朋马热流0.735 0.25窑顶散热面积A顶=2 =10317x19 28x3 6 = 71816（*J/A）b.窑墙:高铝砖平均导热系数 山 1 - C）,厚度J沁二。卫 W门 x2 13x5 = 13X7（ 一侧窑墙散热面积 ” -.二側窑墙散热量Q. = 2
13、x1102x13.07 x3 6 = 104257（WrA）c.窑底：在窑下面与干燥器间装有 100mm厚耐火纤维起保温作用。高铝砖导热系数1 - r 耐火纤维导热系数 u 1 c），厚度一二 1123 二 0 二 1042（网7加）0J13 t 0J3 0.1 十 -4* 0.74 0.4 0 21 J； JL oip去=- 工 213二 19 28（/）窑底散热面积 -.Q慝=1042 x 19.28 x3.6 = 72323 = 42（5753（AJ/A）窑体总散热量：Q=62395+67423+48529+71816+104267+72323=426753 （kJ/h ）3物化反应耗热
14、Q（1 ）自由水蒸发吸热Q自由水质量 G=GG3=799.8-783.8=16.0（kg/h）烟气离窑温度t g=400C.& = （2490 + 1=16x（2490+1.53k400J（2 ）其余物化反应热 Q用Al 2O反应热近似代替物化反应热入窑干制品质量G=783.8kg/h , AI2Q含量=20%2=（73x2100x03%= 783.8x2100x20%=329196（川砖故二：+ ： 厂.4、烟气带走显热Q离窑烟气总量农=叫+（昭吵町x=1.91+（2-pxl.O9 x=女（新“）烟气离第4节窑温度tg=400C, 400C时烟气比热容 Cg=1.45（kJ/m 3C ）-
15、二叫亡卉=3x145k400 = 1740X）5其他热损失Q根据经验占热收入的5 %Q= （Q+Q+Q+Q）x 0.05=（180955+5260.2x+32.5x+24.2x） X 0.05=9048+265.8xC.热平衡方程Gi + G/ + 氐 + G = + Qi + & + + Qi180955+5260 2x+32 5x +24 2x=1075351+426753+381389+1740z 4- 9048 + 265.&r#x=5173/i每小时烧成产品质量为 744.6kg/h.所以，公斤产品热耗= 4 .表4为预热带、烧成带热平衡表表4预热带、烧成带热平衡表热收入热支岀项目k
16、J/h%坯体带入显热1809556.18产品带岀显热107535136.72燃料化学热及显热271952392.82窑炉散失之热42675314.57助燃空气显热168030.57物化反应热38138913.02漏入空气显热125110.43烟气带走显热89958030.71其他热损失1464745.00总计2929792100.002929547八、烧嘴的选择考虑到该厂已有引进窑，选用WELKO公司HS20000型烧嘴，它由煤气喷嘴、助燃空气喷嘴和烧嘴砖组 成。煤气节流孔板孔径：烧成带第 1216节，取直径8.7mm预热带第5-11节，取直径5.6mm九、管道计算、阻力计算、风机选型A.计算
17、抽烟风机的管道尺寸、阻力损失，对风机选型（1 ）管道尺寸排烟系统需排除烟气量；? + （亏一 1）卍x = 1 91+（2JO-1）X1 09|x5l7 = 15513/h烟气在金属管中流速 兰，据经验数据取 = - :V 匸。烟气抽出时实际体积V;f二叫（1）总烟管尺寸内径 - - - I I - I -：总管内径取直径为 360mm长度4m（2）分烟管尺寸分管流量三矿门-充24口三12乃沪处=0.3咒觀内径 - I . I - : ：|； I分管内径取210mm长度为3.2m（3 ）支管尺寸支管流量V =V/6=1.06/6=0.177（m 3/s）内径J.=74 xo. 177 HMx
18、10 = 0.150（支管内径直径150mm顶部支管长定为1.1m，两侧支管长定为 0.5m（4 ）热交换器热交换管选直径83mrrX 3.5mm无缝钢管，内径 d交=76mm长度取2m。考虑粉尘阻塞与热交换的需要，流速 士交取2m/s o热交换管条数取118条。热交换管外表面积 S=3.14 X 0.083 X 2X 118=61.5（m2），引进窑热交换管外表面积为 3.14 X 0.032 X 2 X397=79.8 （卅），（79.8-61.5）/79.8 X 100%=23%新窑热交换表面积比引进窑少 23%，但新窑需热交换量比引进窑少35%以上，取118条能满足要求。（2 ）阻力计
19、算（1 ）料垛阻力hi根据经验每米窑长料垛阻力为 0.5Pa o设 O压在 11-12 节交界处，则 hi = （ 7+0.5 ）节乂 2.13m/ 节X 0.5Pa=8Pa。（2）位压阻力hg烟气从窑炉至风机，高度升高 H=1.8m,此时几何压头为烟气流动的动力即负位压阻力，烟气温度400 Co（3）局部阻力he局部阻力丄由表查得:并900急转弯：3=1.5分管90急转弯： =1.5圆弧转弯：-5=0.35 （r/d=2 ）分管进入总管：6=1.5并90=7=1.5进入交换管：-8=0.28为简化计算，烟管中烟气流速均按 10m/s计，烟气温度均按400C计，虽在流动过程中烟气会有温降,但此
20、时流速会略小，且取定的截面积均比理论计算的偏大，故按此值算岀的局部阻力只会略偏大，能满足 实际操作需要。h（ = （H-L5+L5+L5+0.35+1.5 4-L5）乂 2 273-H 400=233 6（Fa）（4）摩擦阻力hf（h宀2.14 0.203 0352；273 2 2a 273 + C.05x x x 27?十400 0 076 2 273+400=25.5（）烟囱阻力忽略不计（可由本身几何压头来克服）风机应克服总阻力：一 h - 1 二:- -1 : 1 1 -（3 ）风机选型为保证正常工作，取风机抽力余量 0.5。所以选型应具备风压： H= （ 1+0.5 ）X 255.2=
21、382.8（Pa）流量取储备系数1.5，风机排出烟气平均温度 250 Co= 4437（4）选用风机时应考虑窑炉有时空气、煤气比例失调，大量增加烟气量，增大抽风阻力，热交换器粉尘阻 塞，造成较大阻力，选型时全风压留有较大余地。所选风机见表 5oB.其他系统管道尺寸确定、风机选型根据引进辊道窑数据，结合本窑具体情况和已经计算岀来的抽烟系统的数据来确定其他系统的风管尺 寸、风机型号。省略风量计算、阻力计算。各系统管理尺寸、风机型号规格见表 5、表6 o表5 窑主体系统管理尺寸、风机型号规格抽烟助燃急冷抽热风管道尺寸/mm总管400,分管210,支管150总管300直径200总管400,分管200风机代号抽烟风机A助燃风机B急冷风机C抽热风机E风机名称高温离心通风机高压离心通风机风机型号W5-481-11 NO5.55-29 NO6.59-26-1 No4全风压/Pa140580503930风量 /m3 h-1806057632198电机型号Y120M-2Y160L-2Y132S1-2功率/Kw2218.55.5转速/r min-129003150传动方式A出口方向右00右 2700左 2700外形尺寸940 X 813X 117592X 712X 723质量/kg（不带电机）214.562表6 其他系统管理尺寸、风机型号规格系统窑前抽风热交换干燥抽风干燥吹风
