馬蹄焰池窯設(shè)計(jì)

1、窯爐及設(shè)計(jì)（玻璃）課程設(shè)計(jì)說明書題目： 年產(chǎn)1.2萬噸玻璃酒瓶燃油馬蹄焰池窯的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 院 （系）： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 無機(jī)非金屬材料工程 指導(dǎo)教師： 2012 年 6 月 17 日陜 西 科 技 大 學(xué)窯爐及設(shè)計(jì)（玻璃）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書材料科學(xué)與工程 學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程 專業(yè) 班級 學(xué)生： 題目：年產(chǎn)1.2萬噸玻璃酒瓶燃油馬蹄焰池窯的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)從 2012 年 6 月 4 日起到 2012 年 6 月 17 日1、 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： (1) 原始數(shù)據(jù): a. 產(chǎn)品規(guī)格：青白酒瓶容量500mL, 重量400g/只

2、b. 行列機(jī)年工作時(shí)間及機(jī)時(shí)利用率：313 天，95% c. 機(jī)速：QD6行列機(jī) 青白酒瓶38只/分鐘 d. 產(chǎn)品合格率：90% e. 玻璃熔化溫度1430 f. 玻璃形成過程耗熱量q玻=2350kJ/kg玻璃液 g. 重油組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%），見表1。 表1 重油組成CarHarNarOarSarMarAar合計(jì)89.436.500.600.010.433.000.03100 (2) 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書組成（電子紙質(zhì)版） 參考目錄如下 1. 緒論 1.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 1.2 簡述玻璃窯爐的發(fā)展歷史及今后的發(fā)展動(dòng)向 1.3 對所選窯爐類型的論證 1.4 有關(guān)工藝問題的論證 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 2.1

3、日出料量的計(jì)算 2.2 熔化率的選取 2.3 熔窯基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定 2.4 燃料燃燒計(jì)算 2.5 燃料消耗量的計(jì)算 2.6 小爐結(jié)構(gòu)的確定與計(jì)算 2.7 蓄熱室的設(shè)計(jì) 2.8 窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定 3. 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 4. 對本人設(shè)計(jì)的評述 參考文獻(xiàn) 設(shè)計(jì)說明書格式見陜西科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書撰寫格式暫行規(guī)范。 （3）圖紙要求 采用繪圖紙鉛筆繪制，圖紙斷面見參考圖。圖幅大小見表3。各斷端面繪圖比例必須一致。 表3 圖紙要求序號圖紙名稱圖幅1窯爐水平斷面-,-圖A32窯爐縱立斷面A-A圖A32、對課程設(shè)計(jì)成果的要求包括圖表、實(shí)物等硬件要求： 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一套， 窯爐圖紙

4、兩張。 3、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃：時(shí)間設(shè)計(jì)任務(wù)及要求6月4日6月7日計(jì)算及設(shè)計(jì)窯爐結(jié)構(gòu)，繪草圖6月8日6月12日繪正式圖6月13日6月16日編寫設(shè)計(jì)說明書6月17日校核，打印，裝訂，裝袋，上交作業(yè) 指導(dǎo)教師： 日期： 教研室主任： 日期： 目 錄1. 緒論 1.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 61.2 簡述玻璃窯爐的發(fā)展歷史及今后的發(fā)展動(dòng)向 61.3 對所選窯爐類型的論證 71.4 有關(guān)工藝問題的論證 82. 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 102.1 日出料量的計(jì)算 102.2 熔化率的選取 102.3 熔窯基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定 102.4 燃料燃燒計(jì)算 142.5 燃料消耗量的計(jì)算 152.6 小爐結(jié)構(gòu)的確定與計(jì)算 172.7

5、 蓄熱室的設(shè)計(jì) 192.8 窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定 203. 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 204. 對本人設(shè)計(jì)的評述 225. 參考文獻(xiàn) 231、 緒論 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用玻璃窯爐及設(shè)計(jì)課程的理論和專業(yè)知識(shí)，解決實(shí)際問題，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)、運(yùn)算、使用專業(yè)資料等能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。目的是使學(xué)生受到設(shè)計(jì)方法的初步訓(xùn)練，逐步樹立正確的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和綜合能力，初步掌握窯爐及其它熱工設(shè)備設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和技能，并對所學(xué)窯爐熱工理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和深化，為將來從事生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究及教學(xué)等方面工作打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）奠定良好的基礎(chǔ)。1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容：年

6、產(chǎn)1.2萬噸青白料酒瓶燃油蓄熱式馬蹄焰池窯設(shè)計(jì)。（2）原始數(shù)據(jù): h. 產(chǎn)品規(guī)格：青白酒瓶容量500mL, 重量400g/只 i. 行列機(jī)年工作時(shí)間及機(jī)時(shí)利用率：313 天，95% j. 機(jī)速：QD6行列機(jī) 青白酒瓶38只/分鐘 k. 產(chǎn)品合格率：90% l. 玻璃熔化溫度1430 m. 玻璃形成過程耗熱量q玻=2350kJ/kg玻璃液 n. 重油組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%），見表1 。 表1-1 重油組成CarHarNarOarSarMarAar合計(jì)89.436.500.600.010.433.000.031001.2 玻璃窯爐的發(fā)展歷史及今后的發(fā)展動(dòng)向 玻璃窯爐是熔制玻璃的熱工設(shè)備，利用燃料的化學(xué)能

7、、電能、或其它能源產(chǎn)生的熱量。造成可控的高溫環(huán)境，使玻璃配合料在其中經(jīng)傳熱、傳質(zhì)、和動(dòng)量傳遞過程，完成了物理和化學(xué)變化，經(jīng)過熔化、澄清、均化和冷卻等階段，為生產(chǎn)提供一定數(shù)量和質(zhì)量的玻璃液。 玻璃窯爐可分為玻璃熔窯、玻璃退火窯、玻璃加工用的窯爐。我國玻璃行業(yè)約擁有玻璃窯爐40005000座，生產(chǎn)各種玻璃28003500萬噸。其中大部分 玻璃窯爐基本上都是火焰池窯、其基本結(jié)構(gòu)為：玻璃容制、熱源供給、余熱回收、排煙供氣部分。目前我國主要耗用能源（主要燃料為煤炭、重油、天然氣及電等）折合標(biāo)準(zhǔn)煤17002800萬噸。平板玻璃國內(nèi)平均能耗為7800kJ/kg玻璃液，比國際先進(jìn)水平高出30%，窯爐熱效率相比

8、低12%。玻璃窯爐節(jié)能潛力很大，走可持續(xù)發(fā)展的新路。表1-2 玻璃窯爐發(fā)展歷程階段燃料窯型窯齡古代木材直火式坩堝窯幾個(gè)月奠基煤炭坩堝窯,發(fā)明池窯0.5年1.0年緩慢煤炭19201945年池窯12年飛躍高熱值19451960年池窯34年持續(xù)高熱值1960至今池窯78年我國現(xiàn)階段的玻璃池窯主要由平板池窯、蓄熱室馬蹄焰流液洞池窯等，其中蓄熱室馬蹄焰池窯是應(yīng)用叫普遍的池窯，另外，我國玻璃窯爐還有坩堝窯、電熔窯和浮法玻璃池窯。 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們的環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，國內(nèi)國外出現(xiàn)許多新技術(shù)、新設(shè)備，如減壓澄清、純氧燃燒、純氧助燃，頂插全電熔窯，澄清池，三通道蓄熱室等。通過采用新技術(shù)、新工藝，可

9、進(jìn)一步降低能耗，提高玻璃液質(zhì)量，減少環(huán)境污染，走出一條節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。1.3 窯爐類型選用的論證 本設(shè)計(jì)選用蓄熱室馬蹄焰流液洞池窯:優(yōu)點(diǎn)：（1） 熱利用率高，火焰行程長，因而燃燒充分；同時(shí)窯體表面積小，熱散失量較少，可提高熱利用率，降低燃料消耗；（2） 一對小爐，占地小，投資省，燃耗較低，操作維護(hù)簡便。缺點(diǎn)：（1） 延窯長方向難以建立必要的熱工制度，火焰覆蓋面小，窯寬溫度分布不均勻，有周期性溫度波動(dòng)和熱點(diǎn)的移動(dòng)；（2） 一對小爐限制了爐寬，也就限制了爐的規(guī)模；（3） 燃料燃燒有時(shí)噴出的火焰對配合料料堆有推料作用，不利于配合料的熔化澄清，并對花格墻、流液洞蓋板和冷卻部空間砌體有燒損作用

10、。其適用范圍為各種空心制品、壓制品和玻璃球的生產(chǎn)。 1.4 有關(guān)工藝問題的論證 合理的玻璃熔制制度是正常生產(chǎn)的保證:（1） 溫度制度：一般是指延窯長方向的溫度分布，用溫度曲線表示，溫度曲線是一條由幾個(gè)溫度測定值連成的折線。目前，測溫點(diǎn)并不完全一致，一般選擇容易測量的位置，室內(nèi)溫度決定于很多可變因素，必須調(diào)節(jié)影響窯內(nèi)溫度的各個(gè)因素，使溫度相對穩(wěn)定，馬蹄焰池窯，最重要的是定熱點(diǎn)的數(shù)值和位置。圖1-4-1 溫度制度曲線 “窯溫”指胸墻掛鉤磚溫度，依靠燃料消耗比例調(diào)節(jié)；馬蹄焰和縱焰池窯的熱點(diǎn)值取決于熔化玻璃的品種、燃料和耐材質(zhì)量；熱點(diǎn)位置選在熔化部的1/22/3處，不易控制。（2） 壓力制度：池窯壓力

11、制度用壓力分布曲線表示，在馬蹄焰池窯中采用氣流壓力分布，即整個(gè)氣體流程的（從進(jìn)氣到排煙）壓力分布，窯壓控制在微正壓，窯壓使用儀表測量和控制，采取位置是在澄清帶大碹下。圖1-4-2壓力分布圖（3）泡界限制度：人為確定玻璃液熱點(diǎn)位置。馬蹄焰池窯穩(wěn)定性不很強(qiáng)。（4）液面制度：液面的玻璃不僅能加速池壁磚的侵蝕，還嚴(yán)重影響成形工作，玻璃液面之所以波動(dòng)是因?yàn)橥读狭亢统尚瘟坎黄胶?。目前難以做到連續(xù)投料，力求減小波動(dòng)。本設(shè)計(jì)為0.5mm，控制儀表用激光液面控制系統(tǒng)，安裝在供料道或工作池，依靠控制加料機(jī)的加料速率來進(jìn)行調(diào)節(jié)。（5）氣氛制度：一般來說玻璃池窯內(nèi)要求燃料燃燒充分，所以火焰都是氧化焰或中性。本設(shè)計(jì)采用

12、氧化焰，所以d1。（6） 換向制度：池窯定期倒換燃燒方向。使蓄熱室格子體系統(tǒng)吸熱和換熱交替進(jìn)行。換向間隔一般為2030/min，燒重油熔窯，換向時(shí)先關(guān)閉油閥，然后關(guān)小霧化劑閥，留有少量霧化劑由噴嘴噴出。 （7）加料方式：采用單側(cè)加料。2 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 21 日出料量的計(jì)算由年產(chǎn)量和原始數(shù)據(jù)確定：單臺(tái)QD6行列機(jī)年產(chǎn)合格瓶量(噸/年)m為 m=機(jī)速(只/分鐘)6024瓶重10-6行列機(jī)年工作時(shí)間機(jī)時(shí)利用率產(chǎn)品合格率QD6 ：m=38602440010-631395%90%=5857.55712噸/年 （2-1-1）因設(shè)計(jì)要求年產(chǎn)量為12000噸/年的玻璃酒瓶，則選用QD6行列機(jī)臺(tái)數(shù)n=12000

13、/5857.6=3故玻璃熔窯日出料量G（t/d）G=機(jī)速(只/分鐘)6024瓶重(g/只)10-6臺(tái)數(shù)G=38602440010-63 =65.7t/d （2-1-2）2.2 熔化率的選取熔化率是玻璃熔窯的一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)，它是指窯池每平方米熔化面積每晝夜熔化玻璃液量，單位kg/(m2d)。熔化率的選擇與玻璃品種、原料組成、配合料中碎玻璃的摻入率，熔化溫度，燃料種類與質(zhì)量，制品質(zhì)量要求，窯型結(jié)構(gòu)，熔化面積，加料方式和新技術(shù)的采用有關(guān)，考慮熔化率時(shí)還要考慮玻璃的熔制質(zhì)量，窯爐壽命和管理水平，要從實(shí)際出發(fā)，全面考慮，力求取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。參考教材A，P92，表4-2，取熔化率為K=2.0 t/

14、(m2d) 2.3 熔窯基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定2.3.1 各部位面積的計(jì)算與確定（1）熔化部面積計(jì)算一般蓄熱室馬蹄焰池窯的熔化面積為1560 m2，熔化部面積按已定的熔窯規(guī)模（日產(chǎn)量）和熔化率k估算，由教材A，P98，式（4-1）有：熔化池面積：F熔=G/K (G-日出料量，K-熔化率，t/(m2d) 得：F熔=65.78/2.0=32.9m2 （2-3-1） 冷卻部面積的計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，參考教材P98 表（4-9)取F冷/F熔=20%。7.2m1.0m0.54.5mR=2.1m根據(jù)玻璃品種供料道條數(shù)，成形機(jī)部位和操作條件等來決定冷卻部形狀；玻璃液應(yīng)均勻分配，減少死角，池深逐步變淺，提高垂直方向溫

15、度均勻性和減少回流。本設(shè)計(jì)采用扇形供料道，冷卻部一般比熔化池淺300 mm，取900mm圖2-3-1 冷卻部F冷=1/23.142.12=6.92 m2 （2-3-2）所以F冷/F熔=21.0%2.3.2 窯池長度、寬度的確定由教材p43表4-3看出，燒重油時(shí)馬蹄焰池窯的長寬比較發(fā)生爐煤氣時(shí)大些，這是由于采用了高壓外混噴嘴，特別是直流式，噴出的火焰射程長，沖量大，剛性強(qiáng)，火焰轉(zhuǎn)彎困難，為避免冷卻部溫度過高，流液洞蓋板磚過早燒損以及窯池橫向出現(xiàn)明顯的溫差，必須把窯池放長。另外，燒重油后火焰溫度升高，加快了熔化速度，增大了出料量，為確保玻璃液的質(zhì)量，也有必要將窯池適當(dāng)放長，但長寬比過大時(shí)，在火焰噴

16、出的正前方空間燃燒產(chǎn)物噴出困難，著漸積聚，壓力增大，使火焰變短，基于此原因，馬蹄焰池窯的長不宜小于4米，熔化面積較大時(shí)，長寬比可取低些，否則窯池過長火焰很難同時(shí)滿足熔化與澄清的要求，本設(shè)計(jì)取長寬=1.6實(shí)際熔化池長L=7.2m B=4.5m7.2m1.0m0.54.5mR=2.1m圖2-3-2 熔化池調(diào)整后：實(shí)際熔化部面積： F熔=7.24.51/20.5（4.5-1.0）=31.5m2 （2-3-3）實(shí)際熔化率 K=G/F熔=65.7t/d/23.6 m2=2.09 t/(m2d) （2-3-4）2.3.3 池窯深度的確定確定合理的池深，必須綜合考慮到玻璃顏色、玻液粘度、熔化率、制品質(zhì)量、燃

17、料種類、池底磚質(zhì)量、池底保溫和新技術(shù)采用（鼓泡、電助熔）等。根據(jù)教材A P93頁表4-4，初選h=0.9m h=0.4（0.5a）lgv （2-3-5）式中 V熔化池容積，m3a系數(shù)，其值00.135（由玻璃液的顏色和窯的熔化率確定）故h=0.4（0.5-0.02）lg(31.50.9)=1.1m （2-3-6）由于此池窯熔化率較大，所以熔池深度深一些，取h=1.2m熔化池設(shè)窯坎以強(qiáng)化熔化效率，取窯坎高600mm，一般置于熔化池長2/3處,玻璃液的平均密度為2. 45g/cm3, 即2.45t/m3則玻璃液停留時(shí)間t=31.51.22.45/65.7=1.41天 (2-3-7) 因玻璃液在窯內(nèi)

18、停留一天以上，故冷卻算合理，冷卻部池深取淺，本設(shè)計(jì)取h=900mm2.3.4 窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定窯池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)池壁：玻璃液的主要侵蝕為橫向磚縫處，因此應(yīng)盡量避免在高溫區(qū)出現(xiàn)橫向磚縫，池壁通常采用整塊大磚。要求立砌排磚的尺寸必須相當(dāng)精確，結(jié)合面應(yīng)磨制加工達(dá)到磚縫密接，其目的是減少玻璃液對磚才侵蝕。結(jié)構(gòu)為300mmAZS33QXY + 30mm鋯質(zhì)搗打料+115mmLZ-55（NZ40）+100mm硅鈣板 池底：隨著溫度的提高，出料量的增加，爐齡的增加，更主要的是為減少散熱損失，節(jié)約能源，現(xiàn)代熔窯池底多采用多層式復(fù)合池底結(jié)構(gòu)75mmAZS33WS-Y + 35mm鋯質(zhì)搗打料 +

19、32mm燒結(jié)鋯英石磚+ 30mm鋯質(zhì)搗打料+300mm澆注大磚+280mm輕質(zhì)粘土磚+10mm石棉板+8mm鋼板（從上到下）火焰空間火焰空間長度與窯池相等，寬度比窯池寬多200mm400mm，本設(shè)計(jì)取400mm，則火焰空間L=7200mm，B=4500+400=4900mm?；鹧婵臻g的高度由胸腔高度和大碹碹股升高合成，參考教材P96表4-8，取大碹升高為1/8，則得碹股升高為f=4700/8=587.5，則火焰空間容積為V=LB(1+2/3f)=4.97.2(1+2/30.5875)=49.1 m3 (2-3-8)火焰分隔方式為全分隔流液洞馬蹄焰池窯一般只取一個(gè)流液洞，本設(shè)計(jì)采用下沉式流液洞，

20、它可以選擇質(zhì)量好的玻璃液，可以提高降溫效果，提高玻璃液質(zhì)量。本設(shè)計(jì)選取流液洞：洞寬洞高 400mm300mm流液洞的長度控制著玻璃液的降溫程度，愈長則降溫愈多，洞長一般為9001200mm，本設(shè)計(jì)采用1000mm，下沉量150mm150mm則流液洞的長寬高為1000400300圖2-3-4 流液洞流液洞流量負(fù)荷K流=65.71000/(403024)=2.28kg/( cm2h) （2-3-9）由教材P96表4-6可知，該流液洞滿足要求材質(zhì)：側(cè)墻、蓋板、擋磚均用電熔鋯剛玉磚投料口按加料機(jī)形式確定投料口長度和寬度本設(shè)計(jì)采用薄層加料方式，加料口向噴火方向傾斜。取長為1350/1450mm,窯內(nèi)寬8

21、00mm，窯外寬600mm,深比熔化池淺些，取900mm。2.4 燃料燃燒計(jì)算 2.4.1 理論空氣需要量及燃燒產(chǎn)物量的計(jì)算參考教材P238式4-20可知理論空氣量為VOa=100/21（C/12+H/21/2+S/32-O/32）22.4/100=100/21（89.43/12+6.5/4+0.43/32-0.01/32）22.4/100 =9.7Nm3/kg重油 （2-4-1）取空氣過剩系數(shù)a=1.15，根據(jù)教材P241 式4-22有 實(shí)際空氣量Va=1.159.7=11.2 Nm3/kg重油2.4.2 理論煙氣量的計(jì)算 參考教材P240式4-25可計(jì)算理論煙氣量Vo=0.089Car+0

22、.323Har+0.0124M ar +0.033S ar +0.008N ar -0.0263Oar=0.08989.43+0.3236.5+0.01243+0.0330.43+0.0080.6-0.02630.01 =10.1 Nm3/kg重油 (2-4-2)根據(jù)教材P241式4-27有實(shí)際煙氣量V =Vo +Vao (偽-1) =10.1+9.7(1.15-1) =11.6 Nm3/kg重油 (2-4-3)根據(jù)教材P238式4-20可計(jì)算1kg液體燃料燃燒所需理論氧氣量VO2 =21/100Va0=9.70.21=2.04 Nm3/kg重油 (2-4-4) 實(shí)際煙氣組成：VN2 =N/2

23、822.4/100+aVo2 79/21=0.6/2822.4/100+1.152.0479/21=8.7 Nm3/kg重油(2-4-5) VCO2 =C/1222.4/100=89.43/1222.4/100=1.67 Nm3/kg重油 (2-4-6)VH2O =(H/2+M/18) 22.4/100=0.765 Nm3/kg重油 (2-4-7)VSO2 =S/3222.4/100=0.43/3222.4/100=0.03 Nm3/kg重油 (2-4-8)2.5 燃料消耗量的計(jì)算 2.5.1 燃料消耗量本設(shè)計(jì)采用近似計(jì)算的方法計(jì)算燃料消耗量熔化玻璃消耗的熱量Q1=Pq 其中P熔化玻璃液量，k

24、g/（m2h）q單位耗熱量 kJKgQ1=65.71000/242350=6.43106 KJ/h (2-4-9)煙氣離開蓄熱室?guī)ё叩臒崃縌2 Q2=K1Q K1=0.20.3 取K=0.25 (2-4-10)全窯散失熱量Q3取決于窯的大小，窯愈小，單位熔化面積散熱量愈大，熱效率愈低，Q3以W表示。W=61650w/ m2本設(shè)計(jì)采用全保溫，減少2530% Q3=(1-25%)w =4.3155104 kj/h (2-4-11) 總的熱量Q=Q1+Q2+Q3=Pq玻+K1Q+W Q=（ Pq玻+W）/（1-K1） =（6.43106+6.05106）/(1-0.25) =1.66107kj/h=

25、4.00108 kj/d (2-4-12)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校核經(jīng)驗(yàn)公式Q=(52.75+0.0588 F熱) +5.697T其中：Q為每天耗熱量，106kJ；F為窯池加熱面積，m2；T為每天熔化玻璃液量，t。Q=52.75+0.0588 31.5 +5.69765.7103kj/d=3.7108 kj/d (2-4-13)Q與Q想近，由于采用了全保溫式，所以散熱少，故實(shí)際耗熱量比經(jīng)驗(yàn)值小，可取2.5.2窯爐熱量收入Q入=B油（Q油+q油物+q介物）其中B油=重油消耗量kg/(m2.h)Q油=低熱值kj/kgq油物=物理熱kj/kgq介物D =霧化介質(zhì)物理熱kj/kg本設(shè)計(jì)中為簡化計(jì)算，忽略了q

26、油物和q介物D從而得到Q入=B油Q油 參考教材P38式1-82，得Q油=339Car+1030Har-109(Oar-Sar)-253.00=36888.81kj/kg重油 (2-4-14)Q入=Q出=1.66107kj/h (2-4-15)所以B油=1.66107/36888.81=450.0kg重油/h2.5.3 校核各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)火焰空間熱負(fù)荷 q= B油Q油/V火=45036888.811000/(360049.1)=93.0kw/m3 (2-4-16)所得滿足要求熱負(fù)荷值每小時(shí)每m2熔化面積上消耗熱量，W/ m2；Q=Q/F=1.66107/31.53.6=1.46105W/m2 (2

27、-4-17)單位耗熱量熔化每千克玻璃液所耗總熱量，kJ/kg玻璃； q=Q/D=1.6610724/65.7103=6063.9kJ/kg玻璃液 (2-4-18)耗煤量或耗油量熔化每千克玻璃液耗用的標(biāo)準(zhǔn)煤量或油量，kg煤/kg玻璃或kg油/kg玻璃。 t=m/D=45024/(65.7103)=0.164kg油/kg玻璃 (2-4-19)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，查表可知，上述指標(biāo)都符合要求2.5.4熔化熱效率熔熔=（熔化過程有效耗熱量/供給系統(tǒng)熱量） 100%= pq油/Q100% =6.43106/1.66 107100%=38.7% (2-4-20)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，上述結(jié)果符合要求2.6小爐結(jié)構(gòu)的確定與計(jì)

28、算 一般油噴嘴安裝在小爐口下面。本設(shè)計(jì)采用小交角式小爐特點(diǎn)：空、煤氣交角小，預(yù)燃室長，舌頭探出（長舌）。小爐火焰平穩(wěn)、較長，火根與火梢溫差較小，易控制，自然通風(fēng)，檢修方便；但體積較大，散熱損失大，占地多。 本設(shè)計(jì)中，油嘴中心距取500mm,油嘴直徑為30mm,油嘴中心距液面高度為300mm,油嘴距池墻外壁300mm.2.6.1 初定小爐尺寸見教材P103表415，射噴火口空氣預(yù)熱溫度為1050煙氣排出溫度1450取空氣出口速度為W空=8.5m/s，則根據(jù)教材A,P99式4-3，確定噴火口面積 F噴=V空V煤t噴+272273W噴 (2-6-1)其中F噴為噴火口面積, m2； V0空、VO煤為小

29、爐的空氣、煤氣量，Nm3/s；t噴為噴火口處火焰溫度， ；W噴為火焰噴出速度，m/s。代入數(shù)據(jù)得F噴=（11.2450）（1+1050/273）/(36008.5) =0.8m2 (2-6-2)F噴/F熔=0.89/31.5=2.5% 符合要求參考教材P103表4-16，取空氣出口寬度為1000mm，高取250mm出口寬高比為1000250 =4.02.6.2 小爐的尺寸由于小爐口寬度約占池寬的5060%，所以取寬為1300mm,寬高比為2.5，則高取520mm,小爐口碹升高1/10,則碹升高f=1300/10=130mm,小爐口面積1.3（0.45+2/30.13）=0.7 (2-6-3)小

30、爐口間距取800mm,空氣下傾角取220小爐水平長度取2800mm小爐口熱負(fù)值q=450/0.7=642.86kg重油/(m2h) (2-6-4)查表4-15，知設(shè)計(jì)符合要求2.6.3 燃油燒嘴類型及個(gè)數(shù)本設(shè)計(jì)每只小爐采用高壓內(nèi)混式噴嘴3個(gè)，屬GNB型2.6.4 小爐口材質(zhì) 噴火口碹磚、噴火口側(cè)墻磚、底板磚、斜碹夾層磚、舌頭磚和噴嘴磚均用電熔AZS-33磚2.7 蓄熱室的設(shè)計(jì) 蓄熱室為周期性換熱設(shè)備，屬周期性不穩(wěn)定溫度場，傳熱過程為不穩(wěn)態(tài)傳熱。本設(shè)計(jì)采用箱式蓄熱室，格子體采用八角筒磚160160150，磚厚40mm由教材A,P107表4-l8初步確定一側(cè)蓄熱室的比受熱表面。取A=35m2/ m

31、2比受熱面積：每平方米熔化面積所需的格子體的受熱表面。A=F蓄/F熔 F蓄= F熔A=3531.5=1102.5m2 (2-7-1) f蓄為單位格子體所具有的受熱面積m2/ m3 查表得14.94格子體體積: V格= F蓄/f蓄=1102.5/14.94=73.8 m3經(jīng)驗(yàn)確定格子體高度H 取n=43 故H=0.1543=6450mm長度和寬度。L=400n+40 取n=10 故L=40010+40=4040mm B=400n+40 取n=7 故L=4007+40=2840 mm故格子體結(jié)構(gòu)為LBH=404028406450計(jì)算實(shí)際格子體體積： V=4.042.846.45=74.0m3 (2

32、-7-2)受熱面積:F蓄= Vf=74.014.94=1105.6 m2 (2-7-3)格子體穩(wěn)定系數(shù): H/(LB)0.5=6.45/(4.042.84)0.5=1.9 (2-7-4)格子體流通面積：F空=4.042.840.6=6.9m2 (2-7-5)空氣的流速w空=V0/F空=11.2450/(6.93600)=0.203Nm/m2 (2-7-6)煙氣的流速W底=V蓄/ F蓄=11.6450/（6.93600）=0.210Nm/m2 (2-7-7)教材P108表4-l9校核,格子體設(shè)計(jì)合理。2.8 窯體主要部位所用材料的選擇和厚度的確定 耐火材料的選擇關(guān)系到整個(gè)窯爐的運(yùn)行情況，對于能否得到優(yōu)質(zhì)的制品，能耗的多少與窯爐壽命的長短有關(guān)，選擇時(shí)應(yīng)充分考慮到各部分的受熱情況，受玻璃液中的沖刷情況，受火焰的蝕損情況等，而且更重要的是經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)本設(shè)計(jì)各部分耐火材料選樣如下：大碹（由內(nèi)向外）：300mm硅磚+30mm硅質(zhì)密封