??273?t3?4?273?ta?4?4.54???????1100100????????
a?2.56(t3?ta)4?t3?ta??273?54?4?273?40?4?4.54???????1100100????????
=2.56(54?80)4?54?40 =10.91 W/m·℃
?1=0.23m
?2=0.2 W∕(m?℃)
?2=0.15m
热流密度:q??1?21???1?2at1?ta?290?40=167(W/㎡)
0.230.151??0.3490.210.91校核t2、t3
t2?t1??10.23?q?290??167?180 ℃ ?10.349??
180?175?100%?2.86%<5% 允许 175??1?2??0.230.15??t3?t1????q?940?????167?55 ℃ ????0.3490.2??2??1??55?54?100%?1.85%<5% 允许 54窑顶散热面积:
A顶?m. 窑墙
则Q顶=qA顶=167×76.33×3.6=45766(kJ/h)
2.73?3.55?2.21?11?76.33 m2 2窑 耐火层 墙 隔热层 莫来石轻质高铝砖 硅酸盐耐火纤维束 1600℃ 1350 0.310+0.176×10t 0.1~0.3 -3230 190 t1?290 ℃ ta?40 ℃
设t2?190 ℃ ,t3?52 ℃,
?1?0.31?0.176?10?3t1?t2-3
=0.31+0.176×10(290+190)/2=0.35 W/m·℃ 2 30
??273?t3?4?273?ta?4?4.54???????1100100????????
a?2.56(t3?ta)4?t3?ta??273?52?4?273?40?4?4.54???????1100100????????
=2.56(52?40)4?52?40 =10.66 W/m·℃
?1=0.23m
?2=0.2 W∕(m?℃)
?2=0.19m
热流密度:q??1?21???1?2at1?ta?290?40=147(W/㎡)
0.230.191??0.350.210.66校核t2、t3
t2?t1??10.23?q?290??147?193 ℃ ?10.35??
193?190?100%?1.58%<5% 允许 190??1?2??0.230.19??t3?t1????q?290?????147?54 ℃ ????0.350.2??2??1??54?52?100%?3.85%<5% 允许 520.68?1.4窑顶散热面积:A墙??2.21?11?25.28 m2
2则Q墙=2qA墙=2×147×25.28×3.6=26755 (kJ/h)
n. 窑底
耐火层 窑 底 膨胀层
硅酸盐耐火纤维束 1350 0.1~0.3 隔热层 莫来石轻质高铝砖 硅藻土砖 1600℃ 900 0.310+0.176×10t 0.063+0.14×10?3-3230 130 t t1?600 ℃ ta?40 ℃
设t2?210 ℃ ,t3?50 ℃
31
?1?0.31?0.176?10?3t1?t2-3
=0.31+0.176×10(600+210)/2=0.352 W/m·℃ 2??273?t3?4?273?ta?4?4.54???????1100100???????? 4a?2.56(t3?ta)?t3?ta??273?50?4?273?40?4?4.54???????1100100???????? 4 =2.56(50?40)?50?40 =10.39 W/m·℃
?1=0.23m
?2 =0.063+0.14×10?3×
?2=0.13m
热流密度:q?t1?t2=0.098 W/m·℃ 2?1?2?31????1?2?3at1?ta?290?40=120(W/㎡)
0.130.131??0.3520.210.39校核t2、t3、t4
t2?t1??10.13?q?290??120?211 ℃ ?10.352??211?210?100%?0.48%<5% 允许 210??1?2??0.230.13??t3?t1????q?290?????120?52 ℃ ????0.3520.2??2??1??52?50?100%?0.5%<5% 允许 50窑底散热面积:A底=76.33 m
则Q底=qA底=120×76.33×3.6=33081 (kJ/h)
2则冷却带窑体总散热量为:
Q9=196044+106369+134031+128067+74463+110399+45766+26755+33081 =854975 (kJ/h) 8.2.4.4 其它热损失Q10
其它热损失为总收入的5%,则:
Q10?0.05?(Q2?Q6)=0.05×(3571081+26Vx)=178554.05+1.3Vx
32
8.2.5 列出热平衡方程
热收入=热支出
? Q2?Q6?Q7?Q8?Q9?Q10
3571081+26Vx=181223+551Vx+854975+178554.05+1.3Vx 解得 Vx= 4477 m/h 即每小时鼓入风量为4477 m/h. 8.2.6冷却带热平衡表
表8-2 冷却带热平衡表 热收入 项目 产品带入显热 冷却风带入显热 总热量 KJ/h 3571081 116402 3687483 % 96.84 3.16 100 项目 产品带出显热 抽热风带走显热 窑体散热 其它散热 总散热 热支出 KJ/h 181222 2466827 854975 184374.15 3687398.15 % 4.91 66.90 23.19 5.00 100 339 烧嘴的选用
每小时燃料消耗量为 : x=1055(m/h)
考虑到烧嘴的燃烧能力和烧嘴燃烧的稳定性取安全系数1.5 本设计一共设置了80对(160个)烧嘴。 每个烧嘴的燃料消耗量为:
3
1055?1.5?9.89 (m3/h) 160烧嘴的热负荷:9.89×6753=66787(kJ/h) 所以本设计采用北京神雾公司的WDH-TCC2型烧嘴。 该烧嘴技术性能如表9-1
9-1:烧嘴技术性能
燃气 热负荷 流量 2×102.4 3Kcal/h Nm/h 4 助燃空气 流量 24 3Nm/h 温度 压力 压力 1000Pa~0.2MPa 流量调节比例 1:6 火焰 长度 200~3000 火焰 锥角 ~70 炉膛温度 常温 1500~~350℃ 3500 Pa ~1800℃ 所以该烧嘴符合本设计要求。
烧嘴砖耐火材料选用:莫来石轻质高铝砖,最高是用温度1420℃,密度1.2g/㎝3
33
10 管道计算、阻力计算
10.1 计算抽风机的管道尺寸
(1)管道尺寸
排烟系统需排除烟气量:Vg?[Vg?(?g?1)Va]x
=[2.20+(2.0-1)×1.42]×1540.7=5577m/h 烟气在金属管中流速为?,根据经验数据取?=10m/s
烟气抽出时实际体积V=Vg·① 总烟管尺寸 内径d总?3
0o773273?50033
=5577×=15056.76m/h=4.18 m/s
2732734V??=
4?4.18=0.73 m
3.14?10总管内径取直径为730mm,长度6m。 ② 分烟管尺寸
V3
=4.18/3=1.4 m/s 34?1.4内径d分?=0.42 m
3.14?10分管流量V?'分管内径取420mm ,长度为4m
③ 支管尺寸
V3
=4.18/6=0.7 m/s 64?0.7内径d支?=0.3 m
3.14?10支管流量V?''支管内径取300mm ,顶部支管长定为2.2m,两侧支管长定为0.45m
10.2 阻力计算
10.2.1 料垛阻力hi
根据经验每米窑长料垛阻力为0.5Pa,因为该窑第1~6节有抽烟口,零压面位于窑的第7节处,所以:
hi?(7?0.5)?2.218?0.5?8.32Pa Pa
10.2.2 位压阻力hg
烟气从窑炉至风机,高度升高H=2.5m,此时几何压头为烟气流动的动力,即负压阻力,烟气温度250℃,所以:
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