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1、文档可能无法思考全面，请浏览后下载! 2 设计任务书专 业热能动力班 级学生姓名指导教师题 目年产30万件卫生洁具天然气隧道窑炉设计主要研究内容和设计技术参数：1、 产品：卫生洁具（产品结构自定）；2、 产量：30万件/年；3、年工作日：330天；4、燃料：天然气；Qnet,ar=36000KJ/ M35、烧成合格率：92%；6、坯体入窑水分：2.2%；7、烧成周期：自定；17小时8、氧化气氛烧成；9、烧成温度：1220。基本要求（含成果要求）：1、认真思考，独立完成；2、编写详细设计说明书，含设计计算、材料概算等并要求应用计算机计算、处理和分析。说明书采用学院规定的统一格式，一律用A4纸打印
2、；3、绘制窑炉设计图纸，包括刚架结构、窑炉砌体、排烟通风系统、异型砖及燃烧器等；4、全部图纸要求上墨加黑并至少要有一张AutoCAD制作的1#图纸，要求视图关系正确、尺寸标注完整，图纸中阿拉伯数字和汉字的书写等必须符合相关国标；5、要求完成20003000字的英文文献调研报告和至少2000个英文字符的毕业设计摘要。工作进度计划：1、第14周：毕业实习，收集相关资料；2、第56周：查找资料，确定方案； 3、第78周：进行初步设计计算；4、第910周：详细计算并设计草图；5、第1115周：完成全部图纸；6、第1617周：图纸上墨，编制设计说明书；7、第18 周起：整理全部材料，准备答辩。 / 3
3、原始数据3.1坯料组成:SiO2 AL2O3 CaO MgO FeO K2O Na2O TiO2 灼失65.7 20.04 0.32 0.23 0.34 3.12 0.20 4.9 4.83.2 线收缩率线收缩率为11%3.3 烧成周期烧成周期为17小时，可调3.4 燃料天然气组成：CH4 C2H6 H2S CO2 N2 其它 86.8% 0.11% 0.879% 4.437% 8.1% 0.343%3.5 烧成工艺确定 (见图(3-1)烧成温度曲线)20 450 2.3 小时 预热带450600 1.3 小时 预热带600900 1.8 小时 预热带9001220 2.6 小时 烧成带122
4、01220 1.5 小时 烧成带 1220800 1.6 小时 急却带800500 3.0 小时 缓却带500350 1.4 小时 冷却带35080 1.5 小时 冷却带图3-1烧成温度曲线4 窑体主要尺寸的确定4.1 棚板和立柱的选用根据原始数据，采用裸烧方式即可满足要求，选用棚板的材料是堇青莫来石板，立柱的采用的是堇青莫来石空心立柱，其体积密度为2.0 g/cm3。 棚板尺寸：69045038 mm 支 柱： 8585500mm横 梁： 9503030mm支 帽： 10510527mm4.2窑长及各带长 4.2.1 装车方法在窑车的长度方向上设置2块棚板，宽度方向上设置7块棚板。棚板间的间
5、隙在长度方向上为60mm，在宽度方向上为10mm，由此确定窑车车面尺寸为：长：6902+60=1440 取1500mm宽：4507106=3210mm4.2.2 窑长的确定每车装载制品数为13件。窑长L= =80.76m窑内容车数：n=80.76/1.5=53.84辆，取54辆。全窑不设进车和出车室，所以窑有效长为541.5=81m 取82m4.2.3 各带长度的确定根据烧成曲线： 预热带长=（预热时间总长）/总烧成时间= 5.482/17=26m 烧成带长=（烧成时间总长）/总烧成时间=4.182/17=20m 冷却带长=（冷却时间总长）/总烧成时间= 7.582/17=36m4.3窑车车面
6、尺寸4.3.1 窑车窑内容车数54辆，则推车时间：1760/54=18.8 min/车；推车速度：60/18.8=3.2车/小时。窑车架高225mm，窑车衬面边缘用三层的轻质砖共260mm，在窑车的中部铺4层硅酸铝纤维棉和1层函锆纤维毯。窑车总高为：225+260=485mm在车面与棚板间留火道，其高度为300mm。4.3.2 确定窑截面的尺寸根据窑车和制品的尺寸，窑内宽B取3550mm。4.3.3 窑车车面上窑墙高设计由窑车平面至窑顶设计尺寸：由于连体座便器尺寸的不确定性，其高度一般在700mm到800mm左右，故取预热带、冷却带：1200mm，为了加强传热，烧成带加高100mm，所以取13
7、00mm。4.4全窑高窑全高（轨面至窑顶）：预热带、冷却带为1200+485=1685mm；烧成带为 1300+485=1785mm。5 窑体及工作系统的确定5.1 窑体以2米为一个模数单元节，全窑76米，共有38节。窑体由窑墙主体、窑顶和钢架组成窑体材料由外部钢架结构（包括窑体加固系统和外观装饰墙板）和内部耐火隔热材料衬体组成。砌筑部分，均采用轻质耐火隔热材料。窑墙、窑顶和窑车衬体围成的空间形成窑炉隧道，制品在其中完成烧成过程。5.1.1 钢架每一钢架长度为2米，含钢架膨胀缝。全窑共38个钢架结构，其高度、宽度随窑长方向会有所改变。钢架主要由轻质方钢管、等边角钢等构成，采用焊接工艺，并在焊接
8、处除去焊渣、焊珠，并打磨光滑。窑墙直接砌筑在钢板上，钢架承担着窑墙和窑顶及附属设备的全部重量。5.1.2 窑墙窑墙采用轻质耐火隔热材料。常用材质如下：堇青莫来石板、莫来石绝热砖、聚轻高铝砖、轻质高铝砖、轻质粘土砖、含锆散棉、硅酸铝棉等耐火材料。窑墙砌筑在钢结构上。每隔两米留设20mm左右的热膨胀缝，用含锆散棉填实。窑墙最外面用10mm厚的碳酸钙板。5.1.3 窑顶窑顶是由吊顶板或吊顶砖和角钢或细钢筋等组成的平顶结构。角钢直接焊接在窑顶钢架上，细钢筋则是做成钩状挂在窑顶钢架上。吊顶板或吊顶砖与角钢或细钢筋紧固。这样，窑顶的重量也由钢架承担。在窑顶上，铺厚度适宜的保温棉和耐火棉，窑体材料的轻质化，
9、可大大减少窑体蓄热。5.1.4 检查坑道和事故处理孔由于窑车上棚架稳固，不容易发生倒窑事故。即使发生窑内卡车或者其他事故，也可停窑，能够快速冷却下来，再进行处理，对生产影响不大。因此该隧道窑不设置窑内车下检查坑道。这样既简化了窑炉基础结构，减少了施工量和难度，又降低了成本，窑体保温也得到明显改善。5.1.5 测温孔为了严密监视及控制窑内温度和压力制度，及时调节烧嘴的开度，一般在窑道顶及侧墙留设测温孔安装热电偶。测温孔的间距一般为3-5米，高温段布置密集些，低温段布置相对稀疏。本设计在窑体的第1节13节，在第1节设置一处测温孔，接下来每隔一节设置一处测温孔，共7处测温孔；在进入烧成带之后的第14
10、节与16节各设置一处测温孔，第18、20、22节的窑顶和窑侧墙处设置测温孔，共6处测温孔；第24，26，28，31，33，35，37，38节各设置一处测温孔，共8处测温孔。因此在烧成曲线的关键点，如窑头、氧化末段、晶型转化点、成瓷段、急冷结束等都有留设。5.1.6 曲封、砂封和车封窑墙与窑车之间、窑车与窑车之间做成曲折封闭。曲封面贴一层高温耐火棉。窑车之间要承受推力，所以在窑车接头的槽钢内填充散棉，以防止上下漏气。砂封是利用窑车两侧的厚度约68mm的钢制裙板，窑车在窑内运动时，裙板插入窑两侧的内装有直径为13mm砂子的砂封槽内，隔断窑车上下空间。砂封槽用厚度3mm左右的钢板制作而成，且留有膨胀
11、缝。在预热带头部缓冷段头部的窑墙上各设置一对加砂斗。5.1.7 窑炉基础窑炉基础、拖车道基础、回车线基础用毛石、混凝土或钢筋混凝土、三七灰土三层夯实。5.2 排烟系统为了更好的利用烟气的热量能，采用分散排烟的方式。在预热带16节设17对排烟口，烟气由各排烟口经窑墙内水平烟道进入窑内垂直烟管，汇总到排烟总管由排烟机抽出，送到成型车间干燥坯体。5.3 气幕的设定1号车位窑头设封闭气幕。考虑到烟气温度不是很高，故窑顶采用钢板风盒，出风与进车方向成45度角；窑两侧墙内竖插管道，管壁开孔与进车方向成45度角。封闭气幕的风源为外界空气。5.4 燃烧系统此窑采用小功率多分布高速调温烧嘴的布置方式。两侧垂直和
12、水平交错排列，这样有利于均匀窑温和调节烧成曲线。下部烧嘴喷火口对准装载制品的下部火道，上部烧嘴喷火口对准装载制品上方的部分。烧嘴砖直接砌筑在窑墙上，采用刚玉莫来石材质。烧嘴的具体布置情况为：817节下部设置15对共30只，1823节上部设置12只，下部设置12对共24只。预热带带前部的部分烧嘴和烧成带上部烧嘴可能不开，为调节烧成曲线，增加产量留设备用。助燃风全部为外界空气。5.5 冷却系统制品在冷却带有晶体成长、转化的过程，并且冷却出窑，是整个烧成过程最后的一个环节。从热交换的角度来看，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的热量来加热空气 ，余热风可供干燥用，达到节能目
13、的。5.5.1 急冷段采用直接向窑内吹入冷风的方式，共设置了14对急冷风管，直接向窑内喷入冷风。并设置四对侧部抽热口。5.5.2 缓冷段制品冷却到800500范围时，是产生冷裂的危险区，应严格控制该段冷却降温速率。为了达到缓冷的目的，本设计采用间壁冷却的形式，在29至34节设置3组中空墙来进行间壁冷却。5.5.3 快冷段在35-38节分上下两排设置18对快冷风管，气源为外界空气。并在顶部设置抽热口，由抽热风机送至干燥室。5.5.4 窑尾段 在40-41节设置4对轴流风机，直接对窑内的制品进行冷却，以保证制品的出窑温度低于80。5.6 车下风系统车下风风源为室内冷空气。在1827节，由车下风风机
14、抽冷空气直接送至窑下，每隔1m开一个车下风孔。5.7 输送系统及附属装置隧道窑内铺设轨道，轨道安放在钢架上的轨道垫板上，用螺丝联结并焊接。窑车是制品运输的载体。窑车底架由槽钢、钢板等经螺丝联结、焊接而成。在窑头和窑尾各有一手动拖车道，每拖车道上有一辆拖车。窑外有一条手动回车线。拖车轨道和窑内轨道和回车线轨道相连接，并在同一水平面上。空窑车在回车线上装载制品，然后推到拖车上，将拖车推到窑头，再用顶车机将窑车推入窑内，窑车从窑尾出来经拖车道送至回车线，并在回车线卸载制品。窑头装有油压顶车机。根据设定好的推车速度，顶车机将窑车顶入窑内。顶车速度可调。拖车道和回车线轨道直接装在轨道垫板上。在自动回车线上设置有一个窑车下检查坑道，深约1.5米，其长宽尺寸约同窑车大小，用来检修运行不良的窑车。在回车线前部和后部，各设置一道安全检查门，其断面尺寸和窑头断面、曲封尺寸一致。检查门用
