隧道窑课程设计说明书最终版
《无机非金属材料》
课程设计
学生姓名：
学号： 5
专业班级：材料10级（4）班
指导教师：
二○一三年九月四日
目录
一、前言..................................... 错误!未定义书签。
二、设计任务和原始数据......................... 错误!未定义书签。
设计任务..................................... 错误!未定义书签。
课程设计原始数据............................. 错误!未定义书签。
三、窑体主要尺寸的确定......................... 错误!未定义书签。
隧道窑容积的计算............................. 错误!未定义书签。
隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算......... 错误!未定义书签。
四、工作系统的安排............................. 错误!未定义书签。
预热带工作系统............................... 错误!未定义书签。
烧成带工作系统............................... 错误!未定义书签。
冷却带工作系统............................... 错误!未定义书签。
五、窑体材料以及厚度的确定..................... 错误!未定义书签。
六、燃料燃烧计算............................... 错误!未定义书签。
燃烧所需空气量计算........................... 错误!未定义书签。
燃烧产生烟气量计算........................... 错误!未定义书签。
燃烧温度计算................................. 错误!未定义书签。
七、预热带和烧成带热平衡计算................... 错误!未定义书签。
热平衡计算基准及范围......................... 错误!未定义书签。
预热、烧成带热收入项目：..................... 错误!未定义书签。
预热、烧成带热支出项目: ...................... 错误!未定义书签。
预热、烧成带平衡热计算....................... 错误!未定义书签。
预热、烧成带热平衡表......................... 错误!未定义书签。
八、冷却带热平衡计算........................... 错误!未定义书签。
冷却带热收入项目：........................... 错误!未定义书签。
冷却带热支出项目：........................... 错误!未定义书签。
冷却带热平衡表............................... 错误!未定义书签。
九、选用烧嘴及燃烧室计算....................... 错误!未定义书签。
十、排烟系统的计算及排烟机的选型............... 错误!未定义书签。
排烟系统的设计............................... 错误!未定义书签。
阻力计算................................... 错误!未定义书签。
风机选型................................... 错误!未定义书签。十一、结束语................................... 错误!未定义书签。十二、参考文献................................. 错误!未定义书签。
一、前言
隧道窑始于1765年，当时只能烧陶瓷的釉上彩，到了1810年，有可以用来烧砖或陶器的，从1906年起，才用来烧瓷胎。最初著名的隧道窑，是福基伦式，到了1910年以后，就渐渐有了许多改进的方式。
隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带--烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。
隧道窑与间歇式的旧式倒焰窑相比较，具有一系列的优点。
1、生产连续化，周期短，产量大，质量高。
2、利用逆流原理工作，因此热利用率高，燃料经济，因为热量的保持和余热的利用都很良好，所以燃料很节省，较倒焰窑可以节省燃料50-60%左右。
3、烧成时间减短，比较普通大窑由装窑到出空需要3-5天，而隧道窑约有20小时左右就可以完成。
4、节省劳力。不但烧火时操作简便，而且装窑和出窑的操作都在窑外进行，也很便利，改善了操作人员的劳动条件，减轻了劳动强度。
5、提高质量。预热带、烧成带、冷却带三部分的温度，常常保持一定的范围，容易掌握其烧成规律，因此质量也较好，破损率也少。
6、窑和窑具都耐久。因为窑内不受急冷急热的影响，所以窑体使用寿命长，一般5-7年才修理一次。
但是，隧道窑建造所需材料和设备较多，因此一次投资较大。因是连续烧成窑，所以烧成制度不宜随意变动，一般只适用大批量的生产和对烧成制度要求基本相同的制品，灵活性较差。
二、设计任务和原始数据
设计任务
年产50万㎡素烧釉面砖隧道窑的设计
课程设计原始数据
（1）生产任务：年产50万㎡素烧釉面砖隧道窑的设计； （2）产品规格：152×152×5（mm ）； （3）成品率：85%
（4）坯体组成（干基）：（%） Al 2O 3 CaO MgO 其余 合计
（5）坯体水分：相对水分3%；
（6）装窑密度：㎡/m 3,附匣钵烧，每个匣钵装50块釉面砖坯，每个匣钵和垫片共重，每块砖坯入窑湿重；
（7）燃料：60号重油，Q net,ar =37000KJ/kg ，预热温度90℃； （8）烧成制度：
1）、氧化气氛，0.2-5.1=α； 2）、烧成时间：48小时；
3）、制品入窑平均温度85℃； 4）、制品出窑平均温度130℃； 5）、最高烧成温度1220℃； 6）、冷却带抽出热风温度200℃
7）、温度制度：85℃-400℃-750℃-950℃-1220℃-1200℃-700℃-400℃-130℃，其中，85℃-950℃为预热带，950℃—1200 ℃为烧成带，1200℃—130℃为冷却带；
（9）三带长度比例：预热带：烧成带：冷却带=41：20：39 （10）年工作日：340天/年；
（11）总烟道内空气温度240℃（指烟囱底部温度），总烟道空气系数α=； （12）外界空气温度25℃（地下水汽较低地区）；
（13）窑车高度取660mm （轨面至窑车衬砖高度），铁轨面至下拉杆高度为300mm ；
（14）窑型：明焰隧道窑。
三、窑体主要尺寸的确定
隧道窑容积的计算
隧道容积是根据生产任务、成品率、烧成时间以及装窑密度四个因素决定的。装窑密度是根据制品对焙烧过程的要求，制品的尺寸等找出最合理的装车方法而计算出来的，也可以从生产实践中收集数据。烧成时间是由烧成曲线决定的。生产任务和成品率都是已知的。则：
隧道容积： Kg G V τ
=
m 3 （3-1） 式中 V —隧道容积 m 3； G —生产任务，kg/h 或 件/h ，且
；
τ—烧成时间，即坯体在窑内停留时间 h ； K —成品率；
g —装窑密度，kg/m 3
或件/m 3
。
由生产任务和原始资料中可得，该隧道窑：
1）年产量：50万㎡素烧釉面砖， 2）工作日:340天/年， 3）成品率： 85%， 4）烧成时间: 48小时， 5）装窑密度：g=㎡/m 3, 6）产品规格：152×152×5（mm ）； 根据上述（3-1）式得： G=
；
综上所述，隧道窑容积： 33m 37.90m 29
.38%8548
27.61=??==
Kg G V τ ； 隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算
本次设计的思路：
1）在合理长度范围内，首先确定窑车的尺寸以及窑的长度，
2）根据窑车车长以及窑内车数直接求出窑的有效长度以及各带长度， 3）再根据窑长和制品尺寸，确定窑内宽和内高。 隧道窑长度及各带长度计算
隧道窑的长度与烧成制度以及窑内压力制度等因素有关。一般隧道窑长度在60到90m 。所以，应根据具体情况，从产量、质量、投资、生产费用等各方面去比较，确定。以下计算隧道窑长度：
假设窑各带总长m L 801=，取窑车长m l 6.1=车；
在合理长度范围内，可以假设窑各带总长L 1，然后通过修正，得到有效长度，具体修正公式如下：
（n 取整） （3—2）
(3—3)
其中，n —窑车的数目， l 车—窑车长度 ， L 有—窑的有效长度； 根据公式（3—2）、（3—3）得：
窑内车数辆506.180
==n ，
有效长度m L 801.650=?=有，
取进车车室和出车车室的长度l 1=2m,则窑长L=80+2*2=84m ；
由原始资料可知：
三带长度比例：预热带：烧成带：冷却带=41：20：39； 则各带长度：
预热带长度m l 8.3241.080=?=预； 烧成带长度m l 1620.080=?=烧；
冷却带长度m l 31.239.080=?=冷。
综上所述，隧道窑长度为84m ，预热带长度，烧成带长度16m ，冷却带长度。
隧道窑内高、内宽计算
隧道窑的内宽与内高根据窑的断面温度分布均匀性、制品规格、工人操作方便等因素由经验确定。目前一般内高在1-2m （快速烧成的隧道窑内高较低），内宽在1-2m ，顶烧隧道窑的宽度则较此数大。以下确定隧道窑内宽和内高：
由隧道窑的长度和体积可得隧道窑的截面积，即：
有FL V = （3—4）
其中， F —隧道窑的截面积； 隧道窑截面积与内宽及内高之间的关系：
Bf HB F 3
2
+= （3—5）
车
l L n 1
=
车
有nl L =
其中，H —窑车车面与拱脚的距离， B —窑内宽度， f —拱高； 取窑内宽度B=，拱心角口α=60°，则f= ； 根据式（3—4）、（3—5）可得：
m
f H B H H Bf HB F L V F FL V 12.11-8.082.02
.198.098
.03
2
130.180
90.37
=+====∴+====
∴=之间，所以窑内高在验算
㎡㎡有有 综上所述，窑内宽度为,窑内高度为。
四、工作系统的安排
工作系统的确定原则是要满足制品的焙烧要求，减少窑内温差，加速传热和充分利用余热，便于施工以及操作控制等。具体设计过程中遵循如下规律：
1）排烟口的个数与窑车数相当，
2）预热带排烟系统长度占预热带长度的65%-80%， 3）预热带气幕气孔设2-3道， 4）烧成带燃烧系统燃烧室先疏后密。
预热带工作系统
取排烟系统长度占预热带长度的比λ=70%，此时有l 排=λl 预=， 则排烟口个数y 1=14个；
在预热带2-15号车位设14对排烟口，每车位一对。烟气通过各排烟口到窑墙内的水平烟道，由8号车位的垂直烟道经窑顶金属管道至排烟机，然后由铁皮烟囱排至大气。排烟机及铁皮烟囱皆设于预热带窑顶的平台。
在1号、4号、7号车位有三道气幕。其中1号车位气幕为封闭气幕，窑顶和侧墙皆开孔，气体喷出方向与窑内气流成90。角。4号和7号车位为扰动气幕，气体
由窑顶喷出，方向与窑内气流成150。角。用作气幕的气体从冷却带的间接冷却部位抽出。
烧成带工作系统
烧成带长度l 烧=16m ，窑车长度l 车=，则有燃烧室对数y 2=10对；
在烧成带21号-30号车位设10对燃烧室，先疏后密，两侧相对排列。
助燃空气不预热，由助燃风机直接抽车间冷空气，并采用环形供风方式，使各烧嘴前压力基本相同。
冷却带工作系统
冷却带在32-35号车位处，有7m长的间壁急冷段，由侧墙上的小孔直接吸人车间冷空气，冷却气体流动方向与窑车前进方向相同(顺流)。从换热观点，逆流冷却效率高，但砖砌体易漏风，逆流漏进的冷风和700℃左右的产品接触，易急
晶形转化温度而使产品开裂。所以要采用顺流。该处窑冷至更低温度，达到SiO
2
顶自31-35号车位有8m长的二层拱间接冷却，冷空气亦由窑顶孔洞处自车间吸入。由间壁、二层拱抽出来的热空气经窑顶上金属管道送往预热带作气幕。这里只作为计算例题，实际上该段应采用直接风急冷或直接、间接相结合，将丙层拱抽来的热气再喷入窑内作急冷，可防止大件产品炸裂。
自37-46号车位设9对热风抽出口，每车位一对。热空气经过窑墙内的水平热风通道，于41号车位处用金属管道由热风机抽送干燥。
窑尾50号车位处，由冷却风机自窑顶和侧墙集中鼓入冷却空气。
车下自21—41号车位，每隔设一个冷却风进风口，由车下冷却风机分散鼓风冷却，并于8号车位处由排姻机排走。
烧成带前后，即20号、31号车位处，设两对事故处理口。
全窑无检查坑道。
五、窑体材料以及厚度的确定
根据上述原则，确定窑体的材料及厚度如下表。材料及厚度确定后可进行材料的概算。确定全窑的材料消耗量。
六、燃料燃烧计算
燃料燃烧的计算包括：燃烧所需空气量的计算，燃料生成烟气量的计算及实际燃烧温度的计算。
6．1燃烧所需空气量计算
该窑用60号重油，其热值Q net,ar =37000KJ/kg ， 查阅相关资料，得理论空气量计算公式：
2
1000
203.0,+?=
ar
net o a
Q V
（6-1）
其中，o a V —理论空气量；
根据（6-1）得，理论空气量： kg
Bm Q V ar
net o a /51.921000
203.03,=+?=
由实际空气量公式：
0a a V V ?=α （6—2）
其中，α—空气过剩系数（通常有α=）； 根据（6-2），且取空气过剩系数α=得，
实际空气量: kg Bm V V a a /27.1451.95.130=?=?=α;
燃烧产生烟气量计算
查阅相关资料，理论烟气量计算公式：
1000
652.0,ar
net o
Q V ?=
（6—3）
根据（6—3）得， 理论烟气量：kg Bm Q V ar
net o
/.8191000
652.03,=?=
实际烟气量：
V= V o +（α-1）V o a =+（）*=(Bm 3/kg)
6．3燃烧温度计算
查阅相关资料，理论燃烧温度公式：
t th =(Q net,ar+C
f
T
f
+V a C a T a)/VC （6—4）
其中，t
th
—理论燃烧温度， C a—室温25℃时重油以及空气比热，
C
f
—入窑温度下的重油比热， C—指定温度下烟气比热，
T a—室温温度；T
f
—重油入窑温度；
设t=1600℃查表得1600℃时烟气比热C=Bm3.℃
在室温25℃的空气比热Ca= KJ/Bm3.℃
重油比热C
f
=+=+*90= KJ/Bm3.℃
代入公式（6—4）得：
t=（37000+×90+××25）/（*）=1585o C
(1600-1585)/1585×100%=%<5%所以合理。
取高温系数η=
则实际温度为:Tp=*1585=1300o C
验证：1300℃-1220℃=80℃，在50℃-100℃之间，认为合理。
4、用经验数据决定燃料消耗量
燃料消耗量的计算，可直接选用经验数据(表1—8)。表中列出隧道窑焙烧各种陶瓷产品的单位热耗。将每小时的产量乘以表中数据，即为该窑每小时的热耗。
陶瓷工业隧道窑的单位质量产品热耗和窑炉结构及操作条件各因素之间的关系，可参下图1—8：
七、预热带和烧成带热平衡计算
隧道窑的热平衡计算分为二部分：一部分是预热带和烧成带的热平衡，其目的是计算每小时的热耗，即每小时的燃料消耗量。另一部分为冷却带的热平衡，其目的是计算冷空气鼓入量和热风抽出量。
热平衡计算基准及范围
在此以1小时作为计算基准，而以0℃作为基准温度。计算燃烧消耗量时，热平衡的计算范围为预热带和烧成带，不包括冷却带。
热平衡框图
Q f Q a Q a’
↓↓↓
Q2 →→Q g
Q1 →→Q8
↓↓↓↓↓
Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
其中Q
1---制品带入的显热 Q
2
---匣钵带入的显热
Q f ---燃料带入化学热及显热 Q
a
---助燃空气带入显热
Q a ’---漏入空气带入显热 Q
3
---产品带出显热
Q 4---匣钵带出显热 Q
5
---窑墙、窑顶散失之热
Q 6---窑车积散之热 Q
7
---物化反应耗热
Q 8---其他热损失 Q
g
---废气带走显热
预热、烧成带热收入项目：
（1）制品带入显热的公式：
(7—1)其中，—入窑制品质量（kg/h）, —入窑制品的平均比热，KJ/kg*℃—入窑制品温度，℃。
由原始资料可知，每块砖坯入窑湿重m=,通过计算可知每小时入窑的砖坯数量为：x=2652块，
每小时入窑的湿制品质量为：G
1
’=2652*(kg/h)= (kg/h)，
入窑制品含3%自由水，每小时入窑干制品质量：
G
1
‘’=*（）=(kg/h)，
入窑制品温度 t
1
= 85℃，
入窑制品平均比热：
C
1
=+=+*85= KJ/kg.℃，
则根据（7—1）得：
Q 1= G
1
’· C
1
· t
1=**85=（KJ/h)，
综上所述，制品带入显热 KJ/h。
（2）匣钵带入显热Q
2
:
匣钵或棚板等带入显热的公式：
（7—2）其中，—匣钵或者棚板等质量，—入窑匣钵或棚板等的平均比热，—入窑匣钵或者棚板等的温度；
由原始数据可得：每个匣钵装50块釉面砖坯，每个匣钵加垫片，又由前述计算出每小时入窑的砖坯数量为x=2652件，由此可得：
G
2
=2652/50*=（kg/h)
C
2
=+*10^-3t=+*10^-3*85=kg.℃
根据公式（7—2）可得：
Q
2
=**85=（KJ/h)；
综上所述，匣钵带入显热 KJ/h。
(3)燃料带入化学热及显热Q
f
：
燃料带入化学热及显热Q
f
公式如下：
Q f =x(
netar
Q+ C
f
·t
f
) KJ/h （7—3）
式中 x——每小时燃料消耗量，Kg/h；
netar
Q——60#重油的低热值，KJ/Kg；
C
f
——入窑60#重油的平均比热，KJ/Kg·℃；
t
f
——入窑60#重油的温度，℃。
Q net,ar=37000KJ/Kg；
重油入窑温度，t=90℃；
查手册，此温度下的煤气平均比热为：
C f =+=+*90= KJ/kg.℃
根据公式（7—3）可得;
Q f =x(Q net,ar +t f ·C f )=x(37000+*90)=（kg/h) (4) 助燃空气带入显热Qa;
全部助燃空气作为一次空气。燃料所需空气量已求得： V a = Bm 3 /h
助燃空气温度 t =25℃
查手册，在25 ℃ 时空气的平均比热为；
C a =kg.℃
根据公式可得： Q a =V a *C a *t a =··25= KJ/h
(5)从预热带不严密处漏漏入空气带入显热Q 、a . 漏入空气体积公式如下：
,a V =[(f g αα-)0a V ]x Bm 3
/h ， （7—4）
式中 0a V ——空气过剩系数为时的燃烧所需空气量，Bm 3/Kg ；
f α——烧成带的空气过剩系数；
g α——离窑时烟气中的空气过剩系数；
,
a
C ——漏入空气的平均比热，KJ/Bm 3
·℃ ,
a
t ——漏入空气的温度，℃。 取预热带烟气中的空气过剩系数α=，由上述已求出理论空气量 V= Bm 3/kg
烧成带燃料燃烧时的空气过剩系数αf = 根据公式（7—4）得： V a '=x Bm 3
/h
漏入空气温度为 t a '=25℃ 查手册，C a '=kg.℃ 根据公式可得
Q ’a =V a ’ C a ' t a ' =**25= kJ/h （6）气幕空气带入显热Q m ；
作气幕用的气体由冷却带时间接冷却出抽来，其带入之显热由冷却带热平衡计算为：
Qm=216000kJ/h ；
预热、烧成带热支出项目:
(1)产品带出显热Q3 产品带出显热公式：
3333t C G Q ??= KJ/h （7—5）
式中 G 3——出烧成带产品质量，Kg/h ； C 3——出烧成带产品的平均比热，KJ/Kg·℃ T 3——出烧成带产品的温度，℃。 出烧成带产品带出质量 G 3= 出烧成带产品温度 t 3=1220℃ 产品平均比热：C 3=+*1220=kg.℃
根据公式（7—5）可得：Q 3=**1220=742669kJ/h （2）匣钵带走显热Q4 匣钵带走显热公式：
4444t C G Q ??= Kg/h （7—6） 式中 G 4——匣钵出烧成带质量，Kg/h ； C 4——出烧成带匣钵的平均比热，K J/Kg·℃； t 4——出烧成带匣钵的温度，℃。 匣钵质量：G 4=h
出烧成带匣钵温度，t 4=1220℃ 匣钵的平均比热为C 4=+*1220=kg.℃
根据公式（7—6）得：Q 4=G 4*C 4*t 4=**1220=627400 kJ/h （3）烟气带走显热Qg ；
烟气中包括燃烧生成的烟气，预热带不严密处漏入空气外，尚有用于气幕的空气。用于气幕的空气体积由冷却带计算为：V m =1552 Bm 3 /h ；
离窑体积计算公式如下：
g V =[0g V +(1-g α)0a V ]x+m V Bm 3/h ， （7—7）
式中 0g V ——空气过剩系数为时的烟气量，Bm 3/Kg ； g α——离窑时烟气中的空气过剩系数；
g C ——离窑烟气的平均比热，KJ/Bm 3·℃；
g t ——离窑烟气的温度，℃。
离窑烟气温度： t g=240℃
查手册，此时烟气的平均比热为C g=m^3.℃根据公式得：
Q g={[V og+(ag-1)V oa]x+Vm}*C g*t g
={[+*]*x+1552}**240
=+ kJ/h
（4）通过窑墙，窑顶散失的热Q5
取经验数据，占热收入的%=h。
(5)窑车积蓄和散失之热Q6
取经验数据，占热收入的25%= kJ/h。
（不考虑制品所含之结构水）：（6）物化反应耗热和散热之热Q
7
自由水质量 G w= G1’* 3%= *3%= kg/h
烟气离窑温度 t g=240℃
制品中A12O3含量为%，
根据公式可得；
Q7=Q w+Q r=G w（2490++G r*2100*A12O3%
=*(2490+*240)+ *2100*
=294567 kJ/h
(7)其他热损失Q8
= kJ/h。
取经验数据，占热收入的10%，则Q
8
预热、烧成带平衡热计算
列出热平衡方程式：
热收入=热支出
Q1+Q2+Q f+Q a+Q a’+Q m=Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q g
（+++++216000*%
=742669+627400+++294567
移项整理得=
x=h ,即每小时需要重油。
预热、烧成带热平衡表
列出预热带及烧成带平衡表如下：
八、冷却带热平衡计算
冷却带热收入项目：
(1)产品带入显热Q
3
此项热量即为预热、烧成带产品带出显热：
Q
3
= 742669 kJ/h
(2) 匣钵带入显热Q
4
此项热量即为预热、烧成带匣钵带出显热：
Q
4
= 627400 kJ/h
(3)窑车带入显热Q
9
预热带、烧成带窑车散失之热约占窑车积、散热之5%，而95%之积热带进冷却带。
Q
9= *Q
6
= * = KJ/h
(4)冷却带末端送入空气带入显热Q
10
用公式（1—6）计算：t
a =25℃，此温度下空气平均比热查手册为：C
a
=m3*℃。
Q 10=V
a
C
a
t
a
=Va×× 25 =KJ/h
冷却带热支出项目：
(1)产品带出显热Q
11
出窑产品质量： G
11
= Kg/h，
出窑产品温度： t
11
= 130 ℃，
此时产品平均比热，C
11= +*130= kJ/kg.℃，
根据公式可得：
Q
11=G
11
C
11
t
11
=* *130 = KJ/h
(2)匣钵带出显热Q
12
出窑匣钵质量：G
12
= Kg/h
出窑匣钵温度：t
12
= 130 ℃在130℃匣钵的比热为：
C
12
= + =+*130= KJ/m3*℃
Q
12= G
12
C
12
t
12
= **130=h
(3)窑车带走和向车下散失之热Q
13此项热量占窑车带入显热的55%：
Q
13=×Q
9
= × = KJ/h
(4)抽送干燥用的空气带走显热Q
14
该窑不用冷却带热空气作二次空气，且气幕所用空气由冷却带间壁抽出，所
以，热空气抽出量即为冷却空气鼓入量V
a
。
设抽送干燥器用的空气温度为200℃：
此温度下的空气平均比热为：
C
14
=Bm3·℃
Q 14=V
a
·C
14
·t
14
=V
a
××200=264V
a
kJ/h
（5）窑墙、窑顶散热Q
15
取经验数据，占热收入的%，
计算得，冷却带窑墙，顶散热为：Q
15
=kJ/h，
(6)抽送气幕热空气带走显热Q
16
抽送气幕热空气包括两侧间壁及二层拱内抽出之热空气，其所带之热由窑墙、窑顶之计算中已知为：
Q
16
=Q+Q’=216000 kJ/h
抽送气幕的热空气体积为；Vm=Vo+Vo’ = 1552 Bm3/h
(7) 其他热损失Q损
取经验数据，占总热收入的5%
冷却带热平衡计算
列热平衡方程式：
热收入=热支出： Q
3+Q
4
+Q
9
+Q
10
=Q
11
+Q
12
+Q
13
+Q
14
+Q
15
+Q
16
+Q
损
*(742669+627400++=
+++264V a+216000
移项整理得： V a = 解得：V a=
即每小时有 Bm 3/h ，200 ℃的热空气抽送干燥。
冷却带热平衡表
列出冷却带平衡表如下：
九、选用烧嘴及燃烧室计算
每小时燃料消耗量求出为：x= kg/h ；
该窑共设10对烧嘴，每个烧嘴的燃料消耗为：20kg/h=h ； 选择型号，与其配合的砖厚为230mm ； 燃烧室体积： V=*37000/1250000= m 3； 燃烧室深度： L=窑墙厚—烧嘴砖厚= ； 燃烧室截面积：F== m 2；
取燃烧室宽B 为5个半砖宽：B=5×（砖宽+灰缝）=5×（+）=， 选用60°拱，拱高f==×= m ，燃烧室的截面积=拱形部分面积+侧墙矩形部分
面积：=（3
2
××+）；
燃烧室侧墙高：
=；
取H=，四砖厚：7×（砖厚+灰缝）=7×（+）= m ， 则燃烧室总高为：+= m 。
100
4.空气带显热
100
216000
总 计
总 计
5.窑墙、窑顶散热
6.热空气带走显热
7.其他热损失
kJ/h %
kJ/h
%
4.空气带走显热 热 收 入
热 支 出
202189 项 目 742669 627400
1.产品带出显热
2.匣钵带出显热
3. 窑车积、散热 1.坯体带入显热 2.匣钵带入显热 3.窑车带入显热
年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书
景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书 题目：年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书
目录 前言 一、设计任务书 (4) 二、烧成制度的确定 2.1 温度制度的确定 (5) 三、窑体主要尺寸的计算.. 3.1棚板和立柱的选择 (5) 3.2窑长及各带长的确定 (5) 3.2.1 装车方法 (5) 3.2.2 窑车尺寸确定 (6) 3.2.3窑内宽、内高、全高、全宽的确定 (6) 3.2.4 窑长的确定 (7) 3.2.5 全窑各带长的确定 (7) 四、工作系统的确定 4.1 排烟系统 (7) 4.2 燃烧系统 (8) 4.3 冷却系统 (8) 4.4 传动系统 (8) 4.5 窑体的附属结构 (8) 五、窑体材料及厚度的选择 (8) 六、燃料燃烧计算 (12) 七、物料平衡计算 (13) 八、热平衡计算 (14) 九.冷却带的热平衡计算 (18) 十、烧嘴的选用 (21) 十一、心得体会 (22) 十二、参考文献 (23) 前言
隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。是以一条类似铁路隧道的长通道为主体，通道两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌成的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底形成的一种烧成过程。 随着经济的不断发展，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，某一种特定的窑炉可以烧制出其他窑炉所不能烧制的产品，而有时需要一种特定的产品，就需要对其窑炉的条件加以限制，因此，配方和烧成是陶瓷制品优化的两个重量级过程，每个过程都必须精益求精，才能得到良好，称心的陶瓷制品。 隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，以窑车为运载工具，具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点，最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。由于现在能源价格不断上涨，为了节约成本，更好的赢取经济利益，就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度，压力制度，提高生产效率及质量，更好的向环保节能型窑炉方向发展。 所以，我们作为新一批的陶瓷制作学习者，要求经过这个设计周，全面了解一个合适，高校的烧成窑炉在生产实践中都应注意的问题，将自己学的理论知识与现实生产进行紧密贴合。了解隧道窑的设计过程，和在设计过程中应注意的问题。
隧道窑操作说明书
75米日用瓷轻型装配式环保节能气烧隧道窑 操 作 说 明 书
第一章窑炉设计说明 一、一般说明 ㈠用途 本系列新型节能隧道窑主要用于日用陶瓷行业的盘、蝶、杯、碗类制品的烧成。 ㈡工作原理 本系列隧道窑是连续性工作的陶瓷烧成热工设备，配备全套自动控制。 燃料、助燃空气和雾化空气（以液体燃料工作时），通过各自的管路系统，受调节阀门控制，以所需的压力、流量进入烧嘴内均匀混合燃烧，高速喷入窑道内并在那里进一步进行充分燃烧。窑道内高温燃烧产物与制品直接接触从而高效地加热制品，然后以与制品前进相反的方向自烧成带向窑头流动，并继续加热低温区的坯体，最终在窑头集中经由排烟管路系统排出窑外。坯体分层装载于窑车上，由液压顶车机推动窑道内的窑车运行，将坯体匀速、平稳地自窑头向窑尾输送。在坯体前进过程中经历自低温预热到高温烧成各个温度带，不断与燃烧产物直接进行热交换而受到加热升温，伴随着水份蒸发、结构水脱离、氧化物分解、新的晶相形成和玻璃相熔化等一系列复杂的物理化学反应，烧制成为陶瓷制品进入急冷带、冷却带。然后受合理直接冷却、缓慢冷却一整套冷却工作系统，安全、有效地冷却产品出窑。 在配有自动、进出窑机衔接的情况下，上述整个过程完全脱离人工操作而自动完成。 ㈢燃料 本系列窑仅适用于洁净气体燃料和液体燃料。在为用户提供窑炉时，是以其中某种燃料为特定条件设计、制造的。当以后燃料供应条件发生变化时，需改换燃料供应管路、阀门及燃料系统，可供选择互换的燃料有：
㈣特点 本系列隧道窑经广泛吸收八十年代末国外先进的设计制造技术，结合中国具体国情进行优化设计制造。具有如下一些特点： 1、采用明焰裸烧工艺，燃烧产物与被烧制品直接接触，热交换效率高，制品受热均匀，可以实现低温快烧。 2、耐火保温材料全部采用高热阻、低蓄热的轻质隔热材料，因而，升温降温速度快，保温性能极好；窑外表面温度低，散热小。以上两大特点使得本系列隧道窑能耗接近了理论烧成能耗。 3、工作系统灵活，调整余地大，通过调节控制各温度点，可以灵活地改变烧成曲线，实现一条窑烧制不同产品之目的。 4、施工周期短，可在工厂内制造标准单元，运到现场快速装配而成，当客户需扩大产量时，增加一定数量的标准装配单元进行改造即可实现。 5、可通过改换燃料供应系统、烧嘴来适应燃料供应条件有可能发生变化的情况。 二、ZBRQS75-1.26装配式高温隧道窑主要技术经济指标 1、窑型轻型装配式环保节能气烧隧道窑 2、窑有效长75M 3、窑内宽预热带、冷却带1260mm 烧成带1340mm 其中有效内宽1110mm 4、窑内有效高820～840mm（普通杯装6层） 5、产品类型日用瓷（高温白瓷、镁质瓷、新骨质瓷等） 6、窑车规格1660×1350mm（长×宽） 7、推车速度13.3～21.2分钟/车 8、进车量67.9～108.2车/天
隧道窑课程设计说明书最终版备课讲稿
隧道窑课程设计说明 书最终版
《无机非金属材料》 课程设计 学生姓名： 学号： 181000435 专业班级：材料10级（4）班 指导教师： 二○一三年九月四日
目录 一、前言..................................................... - 1 - 二、设计任务和原始数据........................................ - 2 - 2.1设计任务................................................ - 2 - 2.2课程设计原始数据........................................ - 2 - 三、窑体主要尺寸的确定........................................ - 3 - 3.1隧道窑容积的计算........................................ - 3 - 3.2隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算.................... - 3 - 四、工作系统的安排............................................ - 5 - 4.1预热带工作系统.......................................... - 5 - 4.2烧成带工作系统.......................................... - 5 - 4.3冷却带工作系统.......................................... - 6 - 五、窑体材料以及厚度的确定.................................... - 7 - 六、燃料燃烧计算.............................................. - 8 - 6.1燃烧所需空气量计算...................................... - 8 - 6.2燃烧产生烟气量计算...................................... - 8 - 6.3燃烧温度计算............................................ - 8 - 七、预热带和烧成带热平衡计算................................. - 10 - 7.1热平衡计算基准及范围................................... - 10 - 7.2预热、烧成带热收入项目：............................... - 10 - 7.3预热、烧成带热支出项目: ................................ - 13 - 7.4预热、烧成带平衡热计算................................. - 14 - 7.5预热、烧成带热平衡表................................... - 14 - 八、冷却带热平衡计算......................................... - 15 - 8.1冷却带热收入项目：..................................... - 15 - 8.2冷却带热支出项目：..................................... - 15 - 8.4冷却带热平衡表......................................... - 17 - 九、选用烧嘴及燃烧室计算..................................... - 17 - 十、排烟系统的计算及排烟机的选型 ............................. - 18 - 10.1排烟系统的设计........................................ - 18 - 10.2 阻力计算............................................. - 19 - 10.3 风机选型............................................. - 21 - 十一、结束语................................................. - 23 - 十二、参考文献............................................... - 23 -
年产80万件日用瓷隧道窑设计
本设计是年产80万件10寸汤盘隧道窑。窑炉总长43.5m，有效宽是1.7米，烧成温度是1300℃，烧成周期为24小时。燃料采用发生炉煤气，燃烧器采用高速烧嘴。设计的隧道窑，窑体趋向轻型化，烧成质量好，成品率高。 全窑的控制采用计算机自动控制来实现，这样既提高了产品的成品率又降低的工作人员的工作强度，降低了生产成本。 关键词：隧道窑汤盘发生炉煤
摘要 ...................................................................................................................................... I 前言 . (1) 1 原始数据 (2) 2 烧成制度的确定 (2) 3 窑体主要尺寸的确定 (2) 3.1 棚板和立柱的选用 (2) 3.2 装车方法 (3) 3.3 隧道窑有效高度 (3) 3.4隧道窑宽度 (3) 3.5 窑总长及各带长的确定 (3) 3.5.1 窑总长的确定 (3) 3.5.2 各带长度的确定 (4) 3.6 窑车数量及推车间隔时间 (4) 3.7 核算隧道窑的实际生产能力 (4) 4 隧道窑工作系统的确定 (4) 4.1 燃烧系统的确定 (4) 4.2 通风系统的确定 (5) 4.2.1 烧成带一次空气送风系统 (5) 4.2.2 冷却带抽风系统 (5) 4.3 排烟系统 (5) 4.4 冷却系统 (5) 4.4.1 急冷段 (5) 4.4.2 缓冷段 (5) 4.4.3 快冷段 (5) 4.4.4 窑尾段 (5) 5 窑顶结构的确定 (6) 6 窑体材料和厚度的确定 (6) 6.1 窑体材料确定原则 (6) 6.2 整个窑炉的材料名称和厚度 (6) 6.2.1窑炉窑墙部分的材料名称和厚度 (6) 6.2.2窑炉窑顶部分的材料名称和厚度 (7) 7 燃料燃烧计算 (7) 7.1 所需空气量 (7) 7.2 燃烧产生烟气量 (7) 7.3 燃烧温度 (8) 8 隧道窑热平衡计算 (9) 8.1 预热带、烧成带热平衡 (9) 8.1.1 燃料化学热 (9) 8.1.2 燃料的显热 (10) 8.1.3 助燃空气的显热 (10) 8.1.4 入窑坯体带入显热 (10) 8.1.5 坯体物化反应过程所需的热量 (10)
隧道窑课程设计说明书---设计一条年产卫生陶瓷万大件的隧道窑[25页].docx
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本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.wendangku.net/doc/6b10178041.html, / 一、前言 随着经济不断发展，人民生活水平的不断提高，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，一定结构特点的窑炉烧出一定品质的陶瓷。因此正确选择烧成窑炉是获得性能良好制品的关键。 陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉,比如隧道窑。隧道窑由于窑内温度场均匀，从而保证了产品质量，也为快烧提供了条件；而隧道窑中空、裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率大，又保证了快烧的实现；而快烧又保证了产量，降低了能耗。所以，隧道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型，在我国已得到越来越广泛的应用。 烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。烧成过程严重影响着产品的质量，与此同时，烧成也由窑炉的窑型决定。 在烧成过程中，温度控制是最重要的关键。没有合理的烧成控制，产品质量和产量都会很低。要想得到稳定的产品质量和提高产量，首先要有符合产品的烧成制度。然后必须维持一定的窑内压力。 最后，必须要维持适当的气氛。
本资料由皮匠网收录，更多免费资料下载请点击：https://https://www.wendangku.net/doc/6b10178041.html, / 二、设计任务与原始资料 1课程设计题目 设计一条年产卫生陶瓷12万大件的隧道窑 2课程设计原始资料 （1）、年产量：12万大件/年； （2）、产品规格：400*200*200mm,干制品平均质量10Kg/件; （3）、年工作日：340天/年; （4）、成品率：90%； （5）、燃料种类：天然气，热值Q D =36000KJ/Bm3; （6）、制品入窑水分：2.0%； （7）、烧成曲线： 20~~970℃， 9h； 970~~1280℃， 4h；
隧道窑课程设计说明书
成都理工大学 窑炉设计说明书 题目：设计一条年产卫生陶瓷10万大件的隧道窑 学号： 200802040315 姓名：赵礼 学院：材料科学与工程学院 班级： 08级材料(三)班 指导教师：叶巧明刘菁
目录 一、前言····················································································· 二、设计任务与原始资料······································································· 三、烧成制度的确定··········································································· 四、窑体主要尺寸的确定······································································· 五、工作系统的安排··········································································· 六、窑体材料以及厚度的确定··································································· 七、燃料燃烧计算············································································· 八、加热带热平衡计算········································································· 九、冷却带热平衡计算········································································· 十、烧嘴的选用级燃烧室的计算·································································十一、烟道和管道计算，阻力计算和风机选型······················································十二、后记··················································································· 十三、参考文献···············································································一、前言 随着经济不断发展，人民生活水平的不断提高，陶瓷工业在人民生产、生活
电气自动化毕业论文
安徽电气工程职业技术学院 毕业论文 题目：梭式窑燃烧系统研究 系部：自动化与信息工程部 专业：电气自动化 姓名： 班级：14电气 学号： 指导教师： 教师单位： 2016年12月28 日 摘要 梭式窑燃烧系统是由燃气燃烧器（烧嘴）、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力变送器、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安全、合理的情况下稳定运行。由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组成。控制系统包括电源开关、报警装置、PLC、火焰控制器、工控机、继电器等。按照预先设定的升温曲线，经PLC运算，输出信号送给电磁阀，电磁阀接受 PLC 的信号，实现电磁阀的开关，控制燃烧器的大小火以及开关时间。当检测温度与设定温度偏离时，PLC系统控制燃烧器的燃烧功率调节炉内温度。以流程图的形式将炉区所有可控设备显示在一张图上，并将有关热工参数显示在流程图上，同时指示有关设备的
运行状态。 关键词：检测装置；控制系统；PLC；继电器；流程图 目录 1、绪论 (4) 1.1 题目背景及目的 (4) 1.2 论文研究方法 (5) 1.3 论文研究内容 (5) 2、系统简介 2.1空气管路 (6) 2.2燃气管路 (6) 2.3自动控制系统 (6) 2.3.1自动控制器 (6) 2.3.2燃烧器功率调节 (6) 2.3.3压力控制系统 (7) 2.3.4控制系统概述 (7) 2.4设备功能特点 (9) 2.5技术指标 (10) 3、硬件配置 (10) 4、软件设计 (12)
4.1 系统图纸 (12) 4.2 下位机控制 (21) 4.3 上位机 (43) 4.4 通讯 (44) 5、毕业设计总结 (49) 6、参考文献 (50) 7、致谢 (50) 1 绪论 梭式窑是一种以窑车做窑底的倒焰间歇式生产的热工设备,也称车底式倒焰窑，因窑车从窑的一端进出也称抽屉窑,是国内近十年来发展迅速的窑型之一。梭式窑被广泛地使用于艺术陶瓷、日用陶瓷、建筑陶瓷、特种陶瓷、耐火材料及金属热处理行业，要求设计各种性能及不同容积的梭式窑。设计温度700--1800℃，有效容积1--180 ,并可选用氧化或还原烧成气氛；采用先进的可编程窑炉控制系统为用户完成各种产品烧成曲线；梭式窑可采用柴油、煤气、天然气及液化石油气作为燃料。 1.1 题目背景及目的 梭式窑的应用正日益广泛, 它给卫生瓷生产带来的好处是明显的。首先是生产安排非常灵活, 每一窑都可以采用不同的烧成制度, 烧制不同的产品, 很适合现在市场多变的要求; 可以随时根据销售情况决定生产, 可以生产连续窑不易生产的大件、超大件产品, 这些都是连续窑无法比拟的。但它也有许多缺点, 能耗高就是其中关键一项。随着技术水平的提高, 梭式窑的优点正得到充分的发挥, 而过去的缺点更日益成为历史。现在国外引进的梭式窑, 其能耗指标比隧道窑高不出多少, 因此应用也日益广泛, 甚至成为有些厂在小规模生产时的主要设备。但相比较而言,
陶瓷隧道窑微机温度控制系统
陶瓷隧道窑微机温度控制系统 摘要 目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。 温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。 关键词：MSP430F149单片机、热电偶，变送器、大林算法、 I2C总线、多路开关
一.总体方案设计 1.对象的工艺过程 陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。 温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。
窑温控制示意图 2.对象分析 被控过程传递函数s e s s G 403 o ) 251(25.2)(-+= 是一个大的延迟环节，而且温度的控制对系统的输出超调量有严格的限制，用最少拍无纹波数字控制器的设计，和PID 算法效果欠佳，所以本设计采用大林算法设计数字控制器。 3.控制系统设计要求 窑温控制在1320±10℃范围内。微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。 二、硬件的设计和实现 1.选择计算机机型和系统总线 本系统控制的回路12个，所以只需要一片微控制器即可实现，本设计采用TI 公司的MSP430系列单片机，MSP430 系列是一个 16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指
隧道窑说明书__全解
目录 1 设计任务书及原始资料 (1) 1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书 (1) 1.2 原始数据 (3) 2 主要尺寸的确定 .................................................................................. 错误！未定义书签。 2.1 棚板和立柱的选用 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2 装车方法及窑车车面尺寸 .............................................................................. 错误！未定义书签。 2.3 窑长及各带长 .................................................................................................. 错误！未定义书签。 3 工作系统的确定 ................................................................................ 错误！未定义书签。 4 窑体材料的确定 (8) 4.1窑墙 ................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2 窑顶 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。5燃烧计算 . (11) 5.1 燃烧所需空气量 (11) 5.2 燃烧产生烟气量 (11) 5.3 燃烧温度 (11) 6物料平衡计算 (12) 7 热平衡计算 (13) 7.1 预料带、烧成带热平衡计算 (13) 7.2冷却带热平衡计算 (17) 9工程材料概算 (21) 10 后记 (23) 11 参考文献 (24) 1 设计任务书及原始资料 1.1 景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书 院（系）热能动力工程09年1月8 日
基于MCGS的陶瓷工业隧道窑监控仿真论文
景德镇陶瓷学院科技艺术学院毕业论文 本科生毕业论文（设计）基于MCGS的陶瓷工业隧道窑监控仿真 学号：200930453008 学生姓名： 专业班级：09热能与动力工程 指导老师： 完成日期：13-05-16 —科技艺术学院—
摘要 本文应用MCGS组态软件设计一个隧道窑监控仿真实验平台，初步实现了对隧道窑工况的监控。 以MCGS组态软件为开发平台，本文设计的仿真实验监控平台不仅能对隧道窑的温度进行监控，还可采集实验数据建立实验报表，而且能够脱机进行仿真实验、模拟控制。 本文所开发的仿真监控系统，利用MCGS组态软件完成数据采集、控制信息输出以及人机交互等工作，最终可达到对隧道窑工况实时监控的目的，实验数据采集，报表的输出和数据可以同步显示。本系统运行结果表明，利用MCGS组态软件开发对陶瓷工业隧道窑的监控是可行的，MCGS组态软件在陶瓷工业窑的自动化控制领域有着良好的应用前景。 关键词:MCGS组态软件；工业隧道窑；仿真实验
Abstract In this paper, MCGS configuration software design a tunnel kiln control simulation platform, the initial realization of the tunnel kiln condition monitoring. In MCGS configuration software for the development platform, we design simulation experiments monitoring platform can not only monitor the temperature tunnel kiln, the experimental data can be collected to establish experimental reports, but also off-line simulation, analog control. This paper developed simulation monitoring system, using MCGS configuration software for data acquisition, control information output and human-computer interaction, etc., may eventually reach the tunnel kiln real-time condition monitoring purposes, experimental data collection, reporting, and data can be output simultaneous display. The results show that the system is running, using the configuration software MCGS tunnel kiln for ceramic industry monitoring is feasible, MCGS configuration software in the ceramic kiln automation and control industry has good application prospects. Keywords: MCGS configuration software； industrial shuttle kiln；Simulation
07《窑炉课程设计》指导书
热工、无非、硅工艺专业 《窑炉课程设计》 指导书 周露亮编 2010年5月
目录 课程设计要求与说明 (1) 第一章窑炉制图规格 (2) 第二章窑体图 (9) 第三章尺寸标注 (13) 第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (19) 第五章设计说明书的编写 (22) 图1 隧道窑窑体主图 (26) 图2 隧道窑预热带典型断面图 (30) 图3 辊道窑窑体主图 (31) 图4 辊道窑窑体断面图 (33)
课程设计要求与说明 一、课程设计目的 课程设计是课堂教学的实践延伸，目的是对学生学习《热工过程及设备》课程的最后总结，是教学重要的一环。要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识，并学会如何将理论与实践结合，研究解决实际中的工程技术问题。 主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能，掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。学生根据老师给定的设计任务，在规定的时间里，应围绕自己的题目内容，结合所学知识，认真查阅资料，体验工程设计的过程，同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。 二、课程设计要求 通过本课程设计，要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法，同时要求学生融会贯通所学的理论知识，与实践结合，理解窑炉设备的设计思想和设计方法。学生对课程设计题目应视作真正的任务，要求学生认真负责地进行设计，每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合，课程设计应作为学生的创造性成果，不能抄袭历届学生的设计，也不允许简单照搬现成的资料，要求学生能表达自己的设计思想。 三、课程设计题目、内容 1、设计题目：隧道窑设计 辊道窑设计 2、设计内容 （1）图纸：主体结构图及主要断面图。要求尺寸标注齐全，线条、文字、图例规范； （2）说明书：确定主要尺寸和工作系统，进行燃烧计算和热平衡计算，要求计算正确，编写完整，格式规范。
无机材料工艺课程设计指导书
无机非金属材料专业 《无机材料工艺课程设计》 指导书 无机非金属材料研究所编 2010年5月
目录 课程设计要求与说明 (1) 第一章窑炉制图规格 (2) 第二章窑体图 (9) 第三章尺寸标注 (13) 第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (19) 第五章设计说明书的编写 (22) 图1 隧道窑窑体主图 (26) 图2 隧道窑预热带典型断面图 (30) 图3 辊道窑窑体主图 (31) 图4 辊道窑窑体断面图 (33)
课程设计要求与说明 一、课程设计目的 课程设计是课堂教学的实践延伸，目的是对学生学习《陶瓷工艺学》课程的最后总结，是教学重要的一环。要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识，并学会如何将理论与实践结合，研究解决实际中的工程技术问题。 主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能，掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。学生根据老师给定的设计任务，在规定的时间里，应围绕自己的题目内容，结合所学知识，认真查阅资料，体验工程设计的过程，同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。 二、课程设计要求 通过本课程设计，要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法，同时要求学生融会贯通所学的理论知识，与实践结合，理解窑炉设备的设计思想和设计方法。学生对课程设计题目应视作真正的任务，要求学生认真负责地进行设计，每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合，课程设计应作为学生的创造性成果，不能抄袭历届学生的设计，也不允许简单照搬现成的资料，要求学生能表达自己的设计思想。 三、课程设计题目、内容 1、设计题目：隧道窑设计 辊道窑设计 2、设计内容 （1）图纸：主体结构图及主要断面图。要求尺寸标注齐全，线条、文字、图例规范； （2）说明书：确定主要尺寸和工作系统，进行燃烧计算和热平衡计算，要求计算正确，编写完整，格式规范。
烧结砖隧道窑设计说明书
贵州省忠庄监狱砖厂100.4米隧道窑设计说明书 设计： 校核： 审定： 设总： 贵州省建筑材料科学研究设计院 二○○○年九月
目录 一、概述 二、基本结构及工作原理 1.基本结构 2.隧道窑主要结构名称 3.工作原理 4.热工制度 5.隧道窑操作注意事项 6.主要技术性能 三、施工要求 1.总则 2.施工程序 3.技术要求 4.施工检查及验收程序 四、烘窑 1.目的 2.烘窑制度
一、概述 隧道窑是烧结砖瓦厂先进的连续式焙烧设备，与其它焙烧设备相比，具有热利用率高、装卸砖坯和成品易于实现机械化、产量高、劳动强度低、工作环境好等特点。 本隧道窑是我院针对贵州省忠庄监狱砖厂建设规模、原料性能及工艺要求而设计的一次码烧隧道窑，码坯层数14层。成型砖坯码装窑车后，经干燥窑干燥，入隧道窑干坯含水率应小于8%。 本窑以煤为燃料，对煤质无特殊要求。并可在砖坯中掺入粉煤灰、炉渣或煤矸石为内燃料，以节约用煤。本窑可用于焙烧以粘土、页岩、煤矸石为原料的实心砖及空心砖。 在施工和点火之前，施工人员和操作人员应仔细阅读本说明书，熟悉热工系统原理，严格按照设计要求进行施工和操作，以保证施工质量和隧道窑正常运转。 二、基本结构及工作原理 1.基本结构 本窑为双孔（工作道）隧道窑。窑全长100.4米，采用2510×3140窑车，单工作道容车数40辆。窑工作道断面宽度3米，有效高度（从窑车面算起）1.833米。窑拱采用三心拱结构，中部60度拱半径2200，两侧60度拱半径800。外窑墙为斜窑墙，斜度1:0.38。 全窑沿窑长度分为三个热工带，预热带长39.2米，16个车位，
隧道窑课程设计
成都理工大学 隧道窑课程设计书 课程设计题目：设计一条年产卫生陶瓷10万大件的隧道窑 学院：材料与化学化工学院 专业：材料科学与工程 姓名：朱廷刚 学号：20080204 指导老师：叶巧明 刘菁
目录 前言 (2) 一原始资料的收集 (3) 二窑型选择 (3) 三窑体主要尺寸的计算 (4) 四工作系统的确定 (8) 五窑体材料及厚度的确定 (10) 六燃料燃烧的计算 (11) 七用经验数据决定燃料的消耗量 (12) 八预热带及烧成带的热平衡计算 (13) 九冷却带热平衡计算 (18) 十烧嘴的选用及燃烧室的计算 (22) 十一烟道和管道计算，阻力计算和风机选型 (23)
前言 窑炉的设计计算，其基本原则都是一样的。掌握隧道窑设计计算的主要内容，方法及具有识固的能力，对其他窑炉的设计计算也就举一反三了。隧道窑的设计计算包括三大部分：1．窑体主要尺寸及结构的计算；设备的计算；3．通风设备及其他附届设施计算。2．燃料燃烧及燃烧隧道窑的设计计算工作且相当繁重，所以在计算过程中往往采用简化的经验数据。近年来采用电子计算机技术，对隧道窑设计进行了研究，使设计工作向前推进了一步。例如，对窑墙传热，窑车不稳定传热，绕成带绕宪分布及各对烧嘴中照料的分配，预热带排拥口分布乃久对排姻口烟气量的分配等都可用电子 计算机设计计算。
一原始资料的收集 1.年产量：10万大件／年； 2.产品规格：400×200×200mm，干制品平均质量 3.年工作日：340天／年； 4.成品率：90%； 5.燃料种类：天然气，热值Q D=36000KJ／Bm3; 6.制品如要水分：2.0%； 7.烧成曲线：20℃~970℃,9h; 970℃~1280℃, 4h; 1280℃, 保温1h; 1280℃~80℃, 14h; 最高烧成温度1280℃，烧成周期28h. 二窑型选择 卫生瓷是大件产品，采用普通窑车隧道窑。 由于考虑到燃料为城市煤气，经过净化处理，不会污染制品。若再从窑的结构上加以考虑，避免火焰直接冲剧制品，所以采用明焰露袭的形式(制品不袭匣钵)，既能保证产品质量，又增加了产量，降低了燃科消耗，改善了工人操作条件，并降低了窑的造价，是合理的。 烧成制度：
串级控制过程控制课程设计
设计内容与设计要求 设计内容： 某隧道窑炉系统，考虑将燃烧室温度作为副变量，烧成温度为主变量，燃烧室温度为副变量的串级控制系统中主、副对象的传递函数分别为： G01(s)=1/(30s+1)(3s+1);g02(s)=1/((10s+1)(s+1)^2); 主控制器采用比例积分控制，副控制器采用比例控制。 设计要求： 试分别采用单回路控制和串级控制设计主、副PID控制器的参数，并给出整定后系统的阶跃响应曲线和阶跃扰动的响应曲线，并说明不同控制方案对系统的影响。
目录 第1章概述 (1) 第2章系统总体方案 (2) 2.1 隧道窑的结构 (2) 2.2 方案比较 (2) 2.3 方案选择 (4) 第3章系统控制参数的选择 (5) 3.1串级控制系统选择 (5) 3.1.1 主变量的选择 (5) 3.1.2 副变量的选择 (5) 3.1.3 操纵变量的选择 (5) 3.2 调节阀开关形式的选择 (6) 3.3 传感器、变送器的选择 (6) 3.4 控制器的选择 (7) 3.4.1 控制器控制规律的选择 (7) 3.4.2 控制器正、反作用选择 (7) 3.4.3 控制器选型 (8) 第4章系统调试 (10) 4.1系统参数的整定 (10) 4.2 系统仿真 (10) 第5章心得体会 (14) 参考文献 (15)
第1章概述 随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，做为工业自动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重。 在现代工业控制中, 过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30 年代就已有应用。过程控制技术发展至今天, 在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。在自动控制时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段, 它们是：分散控制阶段, 集中控制阶段和集散控制阶段。几十年来，工业过程控制取得了惊人的发展，无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中，还是在传统工业过程改造中，过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。 目前，过程控制正朝高级阶段发展，不论是从过程控制的历史和现状看，还是从过程控制发展的必要性、可能性来看，过程控制是朝综合化、智能化方向发展，即计算机集成制造系统(CIMS)：以智能控制理论为基础，以计算机及网络为主要手段，对企业的经营、计划、调度、管理和控制全面综合，实现从原料进库到产品出厂的自动化、整个生产系统信息管理的最优化。 本次课程设计是隧道窑的温度课程系统，而隧道窑是对陶瓷制品进行预热、烧成、冷却的装置。因为几个环节都涉及到温度的控制，因此隔焰隧道窑的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏将直接影响产品的质量。如果火焰直接在窑道烧成带燃烧，燃烧气体中的有害物质将会影响产品的光泽和颜色，所以就出现了隔焰式隧道窑。火焰在燃烧室中燃烧，热量经过隔焰板辐射加热烧成带。 另外随着现代工业生产的迅速发展，对工艺操作条件的要求更严格，对安全运行及对控制质量的要求也更高。而因为隧道窑温度的变化比较慢，所以滞后比较大。综上所述，须设计一套以温度为控制变量的控制系统。 该控制系统的生产工艺要求： ⑴可以实现对整个隧道窑的工艺流程的控制。 ⑵能够克服较大的滞后。 ⑶能够自动控制窑内温度，并达到所需精度。
隧道窑设计方案说明书产万件寸盘
目录 一、原始数据 (2) 二、窑体主要尺寸的确定 (3) 三、工作系统的确定 (5) 四、窑体材料及厚度的选择 (6) 五、燃烧系统计算 (6) 六、物料平衡计算 (7) 七、预热带及烧成带的热平衡计算 (8) 八、冷却带热平衡 (12) 九、烧嘴的选择 (15) 十、后记 (15) 十一、参考文
献 (15) 一、原始数据 1.1 设计题目：年产600万件8寸盘隧道窑设计 1.2 设计技术指标、参数： 坯料的化学组成<%）： 产品的规格：八寸盘直径=238mm 高度=40mm 单重： 0.37Kg每件坯体线收缩率 10% 入窑水分：2.2% 产品合格率：96% 工作日：320天 夏季最高气温：38 o C 烧成制度：周期19小时 最高烧成温度：1320o C 气氛制度：还原气氛 燃料：
窑具：SiC棚板、SiC支柱 1.3 温度制度的确定 根据制品的化学组成、形状、尺寸、线收缩率及其他一些性能要求，制订烧成制度如下： 20℃——500℃ 4小时预热带氧化气氛 500℃——950℃ 2.5小时预热带氧化气氛 950℃——1200℃ 2小时烧成带强还原气氛 1200℃——1320℃ 1.5小时烧成带弱还原气氛 1320℃----1320℃保温1小时烧成带弱还原气氛 1320℃——700℃ 2小时急冷带 700℃——400℃ 4.5小时缓冷带 400℃——80℃ 1.5小时快冷带 1.4 窑型的选择
窑车式明焰隧道窑，棚板裸烧。 二、窑体主要尺寸的确定 2.1 坯体规格 238/<1-10%）=264.44mm 40/<1-10%）=44.44mm 因此坯体规格：264.44mm*44.44mm 2.2 窑内宽的确定 装车方法的确定：<车上棚板的放置方法） 沿车的长度方向装3行棚板，每个棚板的间距为20mm，与棚板车边间距为20mm。 沿车的宽度方向装2行棚板，每个棚板的间距为40mm，棚板与车边间距为30mm。 棚板采用的规格为：530*530*12 mm 支柱：40*40*50 mm 窑车车面的尺寸：Le<长）=1650mmBe<宽）= 1160mm 窑内宽=1160+20*2=1200mm 2.3 窑内高尺寸的确定： 1）为了方便计算，可将车上的棚板定位统一的高度，坯体在窑车内分18层放，则窑内高度为：<50+12）*18+4=1120mm 窑车高度的确定： 轨面到窑车衬砖面的高度为700mm，为了避免火焰直接冲刷制品，窑车上设200mm高的通道<由50mm厚的耐火粘土板及粘土砖组成）窑车的高度为： H<车）=700+50+200=950 mm 取拱心角ａ=600，则窑车装载平面至拱脚高：为1120mm 2）拱高f的计算： 拱顶拱心角:a=60o f=0.134*1200=160.8mm R=1048.57mm 侧墙的总高度<轨面至拱脚）：h=950+1120=2070mm 则由窑车的台面到拱顶的高度为:h=1116+160.8=1280.8mm