窑炉设计说明书

?0.076?2

换热管的通道断面积：F??3.14????20?0.09 m

?2?2设管内空气流速为 w?2.0 m/s

则流量为 ：V9?wF??2?0.09?0.18m3/s?651m3/h 通道当量直径 ：d?0.076 m

12.6w0.812.6?20.8通道内对流传热系数为：?k???59.30 ?KJ/m2.h.?C? 0.250.25d0.076换热温度范围：650～400 ℃ ，窑内烟气流速为 1m/s 取平均温度： t?650?400?525 ℃ 2从《传热学》附录9中查得烟气物性参数为

??6.56?10?2 W/(m.K) ??76.30?10?6 m2/s Pr?0.63 又 Re?ud??1?0.083?1088 ?676.30?101313由《传热学》 表 5-5 可以查出 C?0.683 ，n?0.466 ∴ Nu?C?Re?Pr?0.683?1088所以换热系数为：

6.56?10?2h?Nu??15.3??12.1 （KJ/(m2?h??C)）

d0.083n0.466?0.63?15.3

?由于钢管的管壁很薄可以忽略不计热阻 总传热系数：

K?111h?111?59.3012.1?10 ?KJ/(m2?h??C)?

?k?总的换热面积F??3.14?0.076?1.0??20?5m2 空气的换热系数 ??0.64

换热量Q9???k?525?20??F?0.64?10?505?5?16160 ………?KJ/h?

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由窑体不严密处漏出空气带走显热 Q10

冷却带从窑体不严密处漏出空气量通常为窑尾鼓入风量的10%～20% 。本设计取 15%，即0.15Vx 。设定漏出空气的平均温度 t10?200 ℃

此时空气的比热容为 c10?1.308 KJ/m3.?C ∴

Q10?V10c10t10?0.15Vx?1.308?200?39.24Vx ……………………………?KJ/h?

从窑道内抽出空气带走显热 Q11 假定抽出热空气平均温度t11?250 ℃ 查得此时空气比热容：c11?1.31 KJ/m3.?C

根据冷却带窑内风量平衡 ：抽出热风量= 总风量 – 漏出风量

V11?1.5Vx?0.15Vx?1.35Vx （m3/h）

∴

Q11?V11.c11.t11?1.35Vx?1.31?250?442.125Vx ………………………?KJ/h?

其他热损失 Q12

其他热损失占总收入的 5 %

∴Q12??Q3?Q6??5%??880214?38.7Vx??5%

8.5列热平衡方程

Q3?Q6?Q7?Q8?Q9?Q10?Q11?Q12

880214?38.7Vx?71752.5?32278?16160?39.24Vx?442.125Vx?(880214?38.7Vx)?5%解得Vx?1610 ?m3/h?

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8.6列热平衡表

冷却带热平衡表

Figure 7-4 Cool and tack the thermal balance form

热收入 序号 项目 热量（KJ/h） 1 2 总计 制品带入热 880214 空气带入热 62325 942539 93.4 6.6 1 2 3 4 5 6 制品带出热 窑体散热 缓冷段带走热 漏出空气带走热 抽出带走热 其他热损失 比例% 序号 项目 热支出 热量 （KJ/h） 71752 32278 16160 63176 711821 47127 942314 7.6 3.4 1.8 6.7 75.5 5 100 比例% 100 总计 热平衡分析：从上表可以看出，抽出带走热所占比例最大，可以余热利用。把该热送至干燥窑进行干燥用。这样可以达到节能的目的。

九：烧嘴选型

烧嘴选型

每小时燃料消耗量为 x=43?Bm3/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20对（40个）烧嘴。 每个烧嘴的燃料消耗量为：

43?1.5?0.72 （Bm3/h） 40烧嘴的热负荷： 0.72?34673?24965 ?KJ/h?

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所以本设计采用北京神雾公司的WDH-TCC2型烧嘴。 该烧嘴技术性能如下： 热负荷 2×104 燃气 流量 2.4 3助燃空气 流量 24 3流量调压力 节比例 1：6 火焰 火焰 炉膛长度 锥角 温度 200～3000 ～70 ～1800℃ 压力 1000Pa～0.2MPa 温度 常温 1500～Kcal/h Bm/h Bm/h ～350℃ 3500 Pa 所以该烧嘴符合本设计要求。

十：管道尺寸、阻力计算及风机的选用

抽烟风机的管道尺寸、阻力计算

管道尺寸 排烟系统需排烟气量：

Vg??V0????1?Vn?gx??10.20??2?1??9.20??43?834.2 ?Bm3/m3? 烟气在金属管中流速ω，根据经验数据取10m/s 烟气抽出时实际体积为：

V?Vg?273?250523?834.2??1598(m3/h)?0.44(m3/s)

273273总烟管尺寸

烟气在金属管中流速，根据经验数据取ω=10m/s， 内径总d?4V4?0.44??0.24(m) ?w3.14?10考虑到调节的方便性总管内径取值：540 mm, 长度取4.5m.

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