07年热能与动力工程窑炉设计毕业论文说明书1

2011届本科生毕业设计 8 冷却带热平衡计算 t2?t1?q??1/?1?613.6℃

相对误差(613.6-612)÷613.6=0.26%<5%,认为第二次假设合理。 ∴?1?0.5 (w/㎡·℃)

单位热流q=

700?80=466.17 (w/㎡)

0.230.13?0.50.152.3?2.814×2.01×9=46.26㎡

2窑顶散热面积A顶=

∴Q顶 = q×A×3.6=466.17×46.26×3.6=77634.1(kJ/h) b.窑墙散热:

材料及厚度：粘土质隔热砖114mm

硅酸铝耐火纤维143mm， λ

纤维

=0.15W（m?℃）

外壁最高温度为t3=80℃，环境温度取ta=20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知?1?0.114， ?1?0.29?0.26?10?3?先假定t2?800℃，则

t1?t2，但t2未知，须采用试差法计算： 2?1?0.29?0.26?10?3?1000?800=0.524W（m?℃） 2t2?t1?q??1/?1?817.25℃ ，重设t2?817℃

?1?0.29?0.26?10?3?1000?817=0.526W（m?℃） 2t2?t1?q??1/?1?818℃

相对误差(818-817)÷818=0.12%<5%,认为第二次假设合理。 ∴?1?0.526 (w/㎡·℃)

单位热流q=

700?80=529.9(w/㎡)

0.1140.143?0.5260.150.934?1.523×2.01×9=22.22㎡

2一侧墙散热面积A墙=

∴二侧墙散热量Q墙=2×529.9×22.22×3.6=84775.5(kJ/h) c.窑底散热:

材料及厚度：超轻质耐火粘土砖75mm??0.058+0.170×10-3t

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2011届本科生毕业设计 8 冷却带热平衡计算 硅藻土砖154mm??0.063+0.14×10-3t W（m?℃）

外壁最高温度为t3=80℃，环境温度取ta=20℃。根据对流辐射换热系数计算公式有： 已知?1?0.075 ，?1?0.058?0.17?10?3?先假定t2?680℃，则

t1?t2，但t2未知，须采用试差法计算： 2?1?0.058?0.17?10?3?1000?680=0.2W（m?℃） 2t2?t1?q??1/?1?685℃ ，重设t2?685℃

?1?0.058?0.17?10?3?1000?685=0.201W（m?℃） 2t2?t1?q??1/?1?686℃

相对误差(686-685)÷686<5%,认为第二次假设合理。 ∴?1?0.2 (w/㎡·℃)

?2?0.063?0.14?10-3?单位热流q=

686?80?0.117 2700?80=364.7（w/㎡)

0.0750.154?0.20.117窑底散热面积A底=A顶=46.26㎡

∴Q底= q×A×3.6=364.7×46.26×3.6=60735.7(kJ/h) 第三部分

第30～32节，400～80℃，窑内平均温度240℃,窑外平均温度40℃ a.窑顶散热:

材料及厚度：轻质高铝砖230mm,λλ

硅藻砖

=0.0966W（m?℃）

400?40=0.6776W（m?℃） 2-3-3

高铝砖=0.66+0.08×10t=0.66+0.08×10×

单位热流q=

240?40=589.2 (w/㎡) 0.230.67762.3?2.76×2.01×3=15.26㎡

2窑顶散热面积A顶=

∴Q顶 = q×A×3.6=589.2×15.26×3.6=32241(kJ/h)

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2011届本科生毕业设计 8 冷却带热平衡计算 b.窑墙散热:

材料及厚度：硅藻土砖厚度230mm λ

硅藻砖=0.063+0.14×10

-3

t=0.063+0.14×10

-3

400?40=0.0938W（m?℃） 2单位热流q=

240?40=81.57 (w/㎡) 0.230.09380.934?1.239×2.01×3=6.55㎡

2一侧墙散热面积A墙=

∴二侧墙散热量Q墙=2×81.57×6.55×3.6=3846.84(kJ/h) c.窑底散热:

材料及厚度：硅藻土砖75mm λ

硅藻砖=0.063+0.14×10t=0.063+0.14×10

-3-3

400?40=0.0938 W（m?℃） 2单位热流q=

240?40=250.13（w/㎡)

0.0750..0938窑底散热面积A底=A顶=15.26㎡

∴Q底= q×A×3.6=250.13×15.26×3.6=13741.14(kJ/h) 窑体总散热量:Q9 =358163.12（kJ/h） 8.3.4其它热损失Q10 根据经验值为热收入的5%

Q10=0.05（Q2?Q6）=0.05×(3831453.5+25.8V)=191572.7+1.29V (kJ/h) 8.4 热平衡方程

Q2?Q6?Q7?Q8?Q9?Q10

3831453.5+25.8V =179251.5+264V+358163.12+191572.7+1.29V

3102466.18=239.49V 解得Vx =12954.5(m3/h)

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2011届本科生毕业设计 8 冷却带热平衡计算 表8.3 冷却带热平衡表

热吸收 项目 制品带入显热Q 2热支出 % 项目 产品带出 显热Q7 抽热风带出 显热Q8 3419988 82.1 kJ/h 179251.5 % 4.3 kJ/h 3831453.5 91.98 冷却风带入 334226.1 8.002 显热Q6 100 窑体散热Q9 其它热损失Q10 总计 358163.12 208284 4165686.62 8.6 5 100 总计 4165679.6 窑体散热占总散热8.6%，热损失量并不大。热损失中热风带出显热最多，占据了82.1%。将抽出热风用于干燥及生活用水加热可以有效提高热利用率。制品带入显热占比重较大，至制品出窑时带出显热仅占4.3%，可见冷却效果甚好。

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