窑炉设计专业课程设计窑炉CAD景德镇陶瓷学院.doc
《窑炉设计专业课程设计窑炉CAD景德镇陶瓷学院.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《窑炉设计专业课程设计窑炉CAD景德镇陶瓷学院.doc(43页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、景德镇陶瓷学院窑炉课程设计说明书题目: 日产1平米玻化砖发生炉煤气辊道窑设计 学 号: 10230232 姓 名: 李名英 院 (系): 材料科学和工程学院 专 业: 07材料化学二班 指导老师: 朱庆霞、孙健、李杰、樊斌 二一零 年 七 月 二 日如需CAD文件,请发邮件至索取目录1 序言2 设计任务书3 窑体关键尺寸确实定3.1 窑内宽确实定3.2 窑体长度确实定3.2.1 窑体长度确实定3.2.2 窑体各带长度确实定3.3 窑内高确实定4 烧成制度确实定5 工作系统确实定5.1 排烟系统5.2 燃烧系统5.2.1 烧嘴设置5.2.2 发生炉煤气输送装置5.3 冷却系统5.3.1急冷通风系
2、统5.3.2 缓冷通风系统5.3.3 快冷通风系统5.4传动系统5.4.1 辊子材质选择5.4.2 辊子直径和长度确实定5.4.3 辊距确实定5.4.4 传动系统选择5.4.5 传动过程5.4.6 传动过程联接方法5.5 窑体隶属结构5.5.1 事故处理孔5.5.2 测温测压孔及观察孔5.5.3 膨胀缝5.5.4 挡墙5.6 窑体加固钢架结构形式6 燃料燃烧计算6.1 空气量6.1.1 理论空气量计算6.1.2 实际空气量计算6.2 烟气量6.2.1 理论烟气量计算6.2.2 实际烟气量计算6.3 燃烧温度7 窑体材料及厚度确实定8 热平衡计算8.1 预热带及烧成带热平衡计算8.1.1 热平衡
3、计算基准及范围8.1.2 热平衡框图8.1.3热收入项目8.1.4 热支出项目8.1.5 列出热平衡方程式8.1.6 预热带和烧成带热平衡表8.2 冷却带热平衡8.2.1 热平衡计算基准及范围8.2.2 热平衡框图8.2.3 热收入项目8.2.4热支出项目8.2.5 列出热平衡方程8.2.6冷却带热平衡表9 烧嘴选择10 管道计算、阻力计算10.1 计算抽风机管道尺寸10.2 阻力计算10.2.1 料垛阻力10.2.2 位压阻力10.2.3 局部阻力10.2.4 摩擦阻力10.2.5 风机应克服总阻力参考文件1 序言伴随经济不停发展,人民生活水平不停提升,陶瓷工业在人民生产、生活中全部占相关键
4、地位。陶瓷发展和窑炉改革亲密相关,一定结构特点窑炉烧出一定品质陶瓷。所以正确选择烧成窑炉是取得性能良好制品关键。陶瓷窑炉可分为两种:一个是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一个是连续式窑炉,比如本设计书设计辊道窑。辊道窑是现代陶瓷工业优异窑炉,中国70年代开始已陆续应用于日用陶瓷工业、建筑陶瓷工业。80年代后,滚到窑已广泛地用于中国建陶工业中。辊道窑因为窑内温度场均匀,从而确保了产品质量,也为快烧提供了条件;而快烧又确保了产量,降低了能耗。产品单位能耗通常在3500 kJ/kg ,而传统隧道窑则高达55009000 kJ/kg 。所以,辊道窑是目前陶瓷工业中优质、高产、低消耗优异窑型,在中国已得到越来
5、越广泛应用。烧成在陶瓷生产中是很关键一道工序。烧成过程严重影响着产品质量,和此同时,烧成也由窑炉决定。在烧成过程中,温度控制是最关键关键。没有合理烧成控制,产品质量和产量全部会很低。要想得到稳定产品质量和提升产量,首先要有符合产品烧成制度。然后必需维持一定窑内压力。最终,必需要维持合适气氛。经过对其窑炉结构和控制了解,借鉴经验数据,本文设计辊道窑,全窑长154.7米,内宽2.73米,烧成温度是1180摄氏度,燃料采取发生炉煤气,单位质量得产品热耗为2707 kJ/kg。热效率高,温度控制正确、稳定,传动用电机、链传动和齿轮传动结构,联接方法关键采取弹簧夹紧式,从动采取托轮磨擦式,传动平衡、稳定
6、,维护方便,控制灵活。本设计书在写作过程中得到老师和同学指导,在此表示深深地谢意。编写时,本人即使想设计一个实用、廉价建陶工业辊道窑,内容上尽可能想符合工程上需要,但因为本人水平所限,设计书中一定有不少缺点和不足之处,真挚地期望老师批评指正。李名英 7月2日2 设计任务书一、设计任务日产1平米玻化砖辊道窑设计二、原始数据玻化砖1 坯料组成(%)表21:坯料组成(%)SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3K2ONa2OI.L68.3516.272.302.650.852.202.154.852产品规格:80080010mm,单重3.2千克/块;3入窑水分:1%4产品合格率:95%5烧成周期:4
7、0分钟(全氧化气氛)6最高烧成温度:1180三、燃料表22:燃料组成发生炉煤气COH2CH4CO2N2Qnet(MJ/Nm3)30.613.24.03.448.86.753四、 夏天最高气温:373 窑体关键尺寸确实定3.1 窑内宽确实定产品尺寸为80080010mm,设制品收缩率为5%。因为坯体尺寸=产品尺寸/(1-烧成收缩),得坯体尺寸为:843843mm两侧坯体和窑墙之间距离取100mm,设内宽B=3m,取产品长边平行于辊棒,计算宽度方向坯体排列块数为:n=(3000-1002)/843=3.3,确定并排3块。确定窑内宽 B=8433+1002=2729mm,取2730mm。3.2 窑体
8、长度确实定3.2.1 窑体长度确实定窑容量=(日产量烧成周期)(24产品合格率) =(140/60)(2495%) =351(/窑)装窑密度=每米排数每排片数每片砖面积 =(1000843)3(0.8*0.8) =2.28(/每米窑长)有效窑长=窑容量装窑密度 =3512.28 =154(m)取单节长度为2210mm,节间联接长度8mm。窑节数=1542.218=69.4节,取节数为70节所以算出窑长为L=221070=154.7m3.2.2 窑体各带长度确实定预热带占全窑总长30.3%,节数=7030.8%21.21,取21节,长度212.2146.41mm;烧成带占全窑总长 20.5%,节
9、数=7020.5%14.35,取14节,长度142.2130.94 mm;冷却带占全窑总长 49.2%,节数=7049.2%34.44,取35节,长度352.2177.35mm。3.3 窑内高确实定表31: 窑内高度表1-21节22-46节47-70节辊上高(mm)290360290辊下高(mm)390460390内总高(mm)6808206804 烧成制度确实定(1) 温度制度: 烧成周期:40min 各带划分:表41: 各带划分名称温度/时间/min升温速率/min长度百分比%长度节数预热带2095012.176.8630.346.921烧成带95011808.228.0520.531.7
10、14冷却带急冷11807006.4751649.224.811缓冷700500728.5717.527.113快冷500806.366.6715.724.211累计40100154.770(2) 气氛制度:全窑氧化气氛。(3) 烧成温度曲线大致以下: T1200 1180 1000 950 800 700 600 500 400 200 t(min)20.326.733.74012.1 0 图41:烧成温度曲线5 工作系统确实定5.1 排烟系统采取集中排烟方法,排烟口设在第16节,每节上下各5对直径为200mm圆形排烟口直通窑体外,排烟口设在距每节窑头600mm处。下排烟口上方设置支柱和挡板以
11、预防碎坯落入下排烟口。排烟出口处设置排烟阀,然后经水平分管进入总烟管。总烟管设于窑顶,上有总闸。利用烟气抽力,引导窑内气体流动。5.2 燃烧系统5.2.1 烧嘴设置本设计在预热带后部即烧成带前就开始设置烧嘴,有利于快速升温和温度调整,缩短烧成周期,达成目标。考虑到在低温段设置烧嘴不宜太多。所以,在在第1021节,每节辊下交错设置2对烧嘴,在2235节,每节设置4对烧嘴,上下对侧均交错部署。每个烧嘴对侧设置一个火焰观察孔,所以,本设计总共有80对烧嘴。5.2.2 发生炉煤气输送装置在煤气总管前设一个连锁保险器,确保助燃风机事故、停电、煤气压力过低时能快速自动切断煤气,确保安全。煤气总管设一放散管
12、。煤气支管和分管分别从分管和总管侧方引出预防冷凝水淤积在管道内。辊上或辊下每4个燃烧系统组成一个控制单元。5.3 冷却系统制品在冷却带有晶体成长,转化过程,而且冷却出窑是整个烧成过程最终一个步骤。从热交换角度来看,冷却带实质上是一个余热回收设备,它利用制品在冷却过程中所放出热量来加热空气,余热风可供干燥,达成节能目标。5.3.1急冷通风系统从烧成最高温度最少800以前,制品中因为液相存在而且含有塑性,此时能够进行急冷,最好措施是直接吹风冷却。辊道窑急冷段应用最广是直接风冷是在辊上下设置横窑断面冷风喷管。每根喷管上均匀地开有圆形或狭缝式出风口,对着制品上下均匀地喷冷风,达成急冷效果。因为急冷段温
13、度高,横穿入窑冷风管须用耐热钢制成,管径为6080mm。本设计也采取直接吹风冷却,在第3640节每节设置12根80急冷风管,上下管部署在同一断面并横穿过窑内, 每根风管窑内部分均匀开90个10圆孔.5.3.2 缓冷通风系统在第47-56节每节辊上安装12根60间壁换热管做间接冷却,换热管一端敞开做吸风口,另一端接抽热风管,通向余热风机。在56-62节窑顶部设置7个圆形抽热风口,直径为250mm。缓冷换热和抽热共用一台风机。5.3.3 快冷通风系统窑尾采取直接吹冷风冷却产品。在窑炉最终2节两侧安装轴流风扇,每节窑顶、窑底各设4台轴流风扇,上下对制品强制冷却。在第68节设一矩形抽冷风口,尺寸为16
14、00580 mm。5.4传动系统5.4.1 辊子材质选择辊道窑对辊子材料要求十分严格,它要求制辊子材料热胀系数小而均匀,高温抗氧化性能好,荷重软化温度高,蠕变性小,热稳定性和高温耐久性好,硬度大,抗污能力强。常见辊子有金属辊和陶瓷辊两种。为节省费用,不一样温度区段通常选择不一样材质辊子。本设计在选择以下:表51:辊子选材低温段(25020)无缝钢管辊棒中温段(200500和50080)瓷棒高温段(5001180和1180500)碳化硅辊棒5.4.2 辊子直径和长度确实定辊子直径大,则强度大;但直径过大,会影响窑内辐射换热和对流换热。因中试窑比较短,辐射换热和对流换热空间有限,本设计辊子直径要小
15、些,故选择直径为30mm辊棒,而长度则取2250mm。5.4.3 辊距确实定为了确保不管何时制品在转动过程中全部有3根辊棒,所以应取问产品1/4以下,即辊距小于800/4=200mm,所以,本设计确定辊距为50m,每节窑为2218/50=44根。5.4.4 传动系统选择考虑到产品质量问题, 辊道窑传动系统由电机、链传动和齿轮传动结构所组成。为避免停电对正常运行辊道窑造成危害,辊道窑通常全部设在滞后装置,通常是设一台以电瓶为动力直流电机。停电时,立即驱动直流电机,使辊子停电后仍能正常运行一段时间,避免被压弯或压断,方便在这段时间内,开启备用电源。本设计选择多电机分段传动分段带动传动方案。将窑分成
16、10段,每段由一台电机托动,采取变频调速。全部电机能够同时运行,每台亦可单独运行,当处理打缧、堵窑等事故时,将电机打到摆动状态,使砖坯前后摇摆运行,可确保这些区段制品不粘辊,辊子不弯曲,砖坯亦不会进入下一区段。5.4.5 传动过程 电机主动链轮滚子链从动链轮主动斜齿轮从动螺旋齿轮主轴主轴上斜齿轮被动斜齿轮辊棒传动装置辊子5.4.6 传动过程联接方法依据以上标准,联接方法关键采取弹簧夹紧式,从动采取托轮磨擦式。5.5 窑体隶属结构5.5.1 事故处理孔事故处理孔设在辊下,且事故处理孔下面和窑底面平齐,方便于清除出落在窑底上砖坯碎片。为了能清除窑内任何位置上事故而不造成“死角”,两相邻事故处理孔间
17、距不应大于事故处理孔对角线延长线和对侧内壁交点连线。图51:事故处理孔部署由上图知: 则: =20.4=6.63m 两事故处理孔中心距L应小于或等于6.63m又因为每节长度只有2.21m,所以,能够每节设置一个事故处理孔,本设计在每节设置一个事故处理孔,尺寸为:400130mm,两侧墙事故处理孔采取交错部署形式。当事故处理孔在不处理事故时,要用塞孔砖进行密封,孔砖和窑墙间隙用耐火纤维堵塞密封,预防热气体外溢或冷风漏入等现象对烧成制度产生影响。5.5.2 测温测压孔及观察孔为严密监视及控制窑内温度制度,立即调整烧嘴开度,在窑道顶及窑侧墙中央留设若干处测温孔,以安装热电偶。本设计在1、6、63、6
18、5节及7-60节偶数节设置直径为40mm测温孔,辊上设在窑顶,辊下设在窑侧墙,两侧墙测温孔交错部署。压力制度中零压面位置控制尤其关键,通常控制在预热带和烧成带交接面周围。若零压过多移向预热带,则烧成带正压过大,有大量热气体逸出窑外,不仅损失热量,而且恶化操作条件;若零压过多移向烧成带,则预热带负压大,易漏入大量冷风,造成气体分层,上下温差过大,延长了烧成周期,消耗了燃料。本设计以观察孔替换测压孔。在每个烧嘴对侧窑墙设置50mm观察孔,方便烧嘴燃烧情况。未用时,用和观察孔配套孔塞塞住,以免热风逸处或冷风漏入。5.5.3 膨胀缝窑体受热会膨胀,产生很大热应力,所以在窑墙、窑顶及窑底砌体间要留设膨胀
19、缝以避免砌体开裂或挤坏。本设计窑体采取装配式,每节窑体留设2处宽度为10mm膨胀缝,内填陶瓷棉。各层砖膨胀缝要错缝留设。5.5.4 挡墙窑道上档板和挡火墙能够起到窑内气体上下和水平导流、调整升温曲线、蓄热辐射及截流作用。档板负责对窑内上半窑道控制,采取耐高温硬质陶瓷纤维板制成,能够经过在窑顶外部调整位置高低。挡火墙负责对窑内下半窑道控制,采取耐火砖砌筑,高低位置相对固定。窑道档板和挡火墙设置在同一横截面上。全窑共设置3对闸板和挡火墙结构,分别在21-22节、35-36节、46-47节,节之间设置。5.6 窑体加固钢架结构形式辊道窑钢架结构起着加固窑体作用,而钢架本身又是传动系统机身。本设计采取
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 设计 专业课程 CAD 景德镇 陶瓷 学院
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。