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1、2 设计任务书专 业热能动力班 级学生姓名指引教师题 目年产30万件卫生洁具天然气隧道窑炉设计重要研究内容和设计技术参数：1、 产品：卫生洁具（产品构造自定）；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、氧化氛围烧成；9、烧成温度：1220。基本规定（含成果规定）：1、认真思考，独立完毕；2、编写详细设计阐明书，含设计计算、材料概算等并规定应用计算机计算、解决和分析。阐明书采用学院规定统一格式，一律用A4纸打印；3、绘制窑炉设计图纸，涉及刚架构造、窑
2、炉砌体、排烟通风系统、异型砖及燃烧器等；4、所有图纸规定上墨加黑并至少要有一张AutoCAD制作1#图纸，规定视图关系对的、尺寸标注完整，图纸中阿拉伯数字和中文书写等必要符合有关国标；5、规定完毕3000字英文文献调研报告和至少个英文字符毕业设计摘要。工作进度筹划：1、第14周：毕业实习，收集有关资料；2、第56周：查找资料，拟定方案； 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：完毕所有图纸；6、第1617周：图纸上墨，编制设计阐明书；7、第18 周起：整顿所有材料，准备答辩。3 原始数据3.1坯料构成:SiO2 AL2O3 CaO MgO FeO
3、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 燃料天然气构成：CH4 C2H6 H2S CO2 N2 其他 86.8% 0.11% 0.879% 4.437% 8.1% 0.343%3.5 烧成工艺拟定 (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12201220 1.5 小时 烧成带 1220800 1.6 小时 急却带
4、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 窑体重要尺寸拟定4.1 棚板和立柱选用依照原始数据，采用裸烧方式即可满足规定，选用棚板材料是堇青莫来石板，立柱采用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 装车办法在窑车长度方向上设立2块棚板，宽度方向上设立7块棚板。棚板间间隙在长度方向上为60mm，在宽度方向上为10mm，由此拟定窑车车面尺寸为：长：690
5、2+60=1440 取1500mm宽：4507106=3210mm4.2.2 窑长拟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，因此窑有效长为541.5=81m 取82m4.2.3 各带长度拟定依照烧成曲线： 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；
6、推车速度：60/18.8=3.2车/小时。窑车架高225mm，窑车衬面边沿用三层轻质砖共260mm，在窑车中部铺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 拟定窑截面尺寸依照窑车和制品尺寸，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不拟定性，其高度普通在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，因此取1300mm。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
7、为 1300+485=1785mm。5 窑体及工作系统拟定5.1 窑体以2米为一种模数单元节，全窑76米，共有38节。窑体由窑墙主体、窑顶和钢架构成窑体材料由外部钢架构造（涉及窑体加固系统和外观装饰墙板）和内部耐火隔热材料衬体构成。砌筑某些，均采用轻质耐火隔热材料。窑墙、窑顶和窑车衬体围成空间形成窑炉隧道，制品在其中完毕烧成过程。5.1.1 钢架每一钢架长度为2米，含钢架膨胀缝。全窑共38个钢架构造，其高度、宽度随窑长方向会有所变化。钢架重要由轻质方钢管、等边角钢等构成，采用焊接工艺，并在焊接处除去焊渣、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所有重量。5.1.2
8、 窑墙窑墙采用轻质耐火隔热材料。惯用材质如下：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。窑墙砌筑在钢构造上。每隔两米留设20mm左右热膨胀缝，用含锆散棉填实。窑墙最外面用10mm厚碳酸钙板。5.1.3 窑顶窑顶是由吊顶板或吊顶砖和角钢或细钢筋等构成平顶构造。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，窑顶重量也由钢架承担。在窑顶上，铺厚度适当保温棉和耐火棉，窑体材料轻质化，可大大减少窑体蓄热。5.1.4 检查坑道和事故解决孔由于窑车上棚架稳固，不容易发生倒窑事故。虽然发生窑内卡车或者其她
9、事故，也可停窑，可以迅速冷却下来，再进行解决，对生产影响不大。因而该隧道窑不设立窑内车下检查坑道。这样既简化了窑炉基本构造，减少了施工量和难度，又减少了成本，窑体保温也得到明显改进。5.1.5 测温孔为了严密监视及控制窑内温度和压力制度，及时调节烧嘴开度，普通在窑道顶及侧墙留设测温孔安装热电偶。测温孔间距普通为3-5米，高温段布置密集些，低温段布置相对稀疏。本设计在窑体第1节13节，在第1节设立一处测温孔，接下来每隔一节设立一处测温孔，共7处测温孔；在进入烧成带之后第14节与16节各设立一处测温孔，第18、20、22节窑顶和窑侧墙处设立测温孔，共6处测温孔；第24，26，28，31，33，35
10、，37，38节各设立一处测温孔，共8处测温孔。因而在烧成曲线核心点，如窑头、氧化末段、晶型转化点、成瓷段、急冷结束等均有留设。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，因此在窑车接头槽钢内填充散棉，以防止上下漏气。砂封是运用窑车两侧厚度约68mm钢制裙板，窑车在窑内运动时，裙板插入窑两侧内装有直径为13mm砂子砂封槽内，隔断窑车上下空间。砂封槽用厚度3mm左右钢板制作而成，且留有膨胀缝。在预热带头部缓冷段头部窑墙上各设立一对加砂斗。5.1.7 窑炉基本窑炉基本、拖车道基本、回车线基本用毛石、混凝土或钢筋混凝土、三七灰土三
11、层夯实。5.2 排烟系统为了更好运用烟气热量能，采用分散排烟方式。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布置方式。两侧垂直和水平交错排列，这样有助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下部火道，上部烧嘴喷火口对准装载制品上方某些。烧嘴砖直接砌筑在窑墙上，采用刚玉莫
12、来石材质。烧嘴详细布置状况为：817节下部设立15对共30只，1823节上部设立12只，下部设立12对共24只。预热带带前部某些烧嘴和烧成带上部烧嘴也许不开，为调节烧成曲线，增长产量留设备用。助燃风所有为外界空气。5.5 冷却系统制品在冷却带有晶体成长、转化过程，并且冷却出窑，是整个烧成过程最后一种环节。从热互换角度来看，冷却带实质上是一种余热回收设备，它运用制品在冷却过程中所放出热量来加热空气 ，余热风可供干燥用，达到节能目。5.5.1 急冷段采用直接向窑内吹入冷风方式，共设立了14对急冷风管，直接向窑内喷入冷风。并设立四对侧部抽热口。5.5.2 缓冷段制品冷却到800500范畴时，是产生冷
13、裂危险区，应严格控制该段冷却降温速率。为了达到缓冷目，本设计采用间壁冷却形式，在29至34节设立3组中空墙来进行间壁冷却。5.5.3 快冷段在35-38节分上下两排设立18对快冷风管，气源为外界空气。并在顶部设立抽热口，由抽热风机送至干燥室。5.5.4 窑尾段 在40-41节设立4对轴流风机，直接对窑内制品进行冷却，以保证制品出窑温度低于80。5.6 车下风系统车下风风源为室内冷空气。在1827节，由车下风风机抽冷空气直接送至窑下，每隔1m开一种车下风孔。5.7 输送系统及附属装置隧道窑内铺设轨道，轨道安放在钢架上轨道垫板上，用螺丝联结并焊接。窑车是制品运送载体。窑车底架由槽钢、钢板等经螺丝联
14、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。依照设定好推车速度，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。在自动回车线上设立有一种窑车下检查坑道，深约1.5米，其长宽尺寸约同窑车大小，用来检修运营不良窑车。在回车线前部和后部，各设立一道安全检查门，其断面尺寸和窑头断面、曲封尺寸一致。检查门用多块薄钢板制作而成，用螺丝联结，可以调节其高度和宽度。5.8 控制和调节系统5.8
