q=
t1?ta?1?21???1?2a=
1065?80=753(W/㎡)
0.230.151??0.4630.1216.2校核t2、t3
t2=t1-
?10.23×753=691℃ q=1065-0.463?1??491?680×100%?1.62%?5% 允许
680t3=t1-(
?1?20.230.15?)q=1065-()×753=126℃ ?0.4630.2?1?2??126?124×100%=1.6%<5%允许
1242.73?3.432×2.21×14=95.3m
2窑顶散热面积:
A顶=
则Q顶?qA顶=53×95.3×3.6=258383 (kJ/h) e.窑墙 窑 耐火层 墙 隔热层 0.9高铝聚轻球砖 高纯纤维板 1600℃ 1350 0.310+0.176×10t 0.12 -30.23 120 t1=1060℃ ta=80℃
设t2=580℃ , t3=133℃
?1=0.31+0.176×10?3t1?t2-3
=0.31+0.176×10(1060+580)/2=0.454 W/m·℃ 2a=2.56(t3?ta)+
4.54[(144.54[(273?t34273?ta4)?()]100100
t3?ta=2.56(133-80)+ ?1=0.23m
14273?1334273?804)?()]100100=16.88 W/m·℃ 133?80
?2?0.25 W∕(m?℃)
?2=0.12m
热流密度:q=
t1?ta?1?21???1?2a=
1060?80=943(W/㎡)
0.230.121??0.4540.2516.88校核t2、t3
t2=t1-
?10.23×943=588℃ q=1060-0.454?1??588?580×100%?1.38%?5% 允许
580t3=t1-(
?1?20.230.12?)q=1060-()×943=136℃ ?0.4550.25?1?2??136?133×100%=2.26%<5%允许
133
窑墙散热面积:
A墙=
0.82?1.422×2.21×14=34.65m
2则Q墙?2qA墙=2×943×34.65×3.6=235156 (kJ/h) f.窑底
耐火层 窑 底 膨胀层 0.7硅藻土砖 1350 0.1~0.3 100 隔热层 0.9高铝聚轻球砖 1.0轻质粘土 1600℃ 900 0.310+0.176×10t 0.063+0.14×10t -3130 130 t1=1060℃ ta=80℃
设t2=890℃ , t3=380℃ t4=95℃
?1=0.31+0.176×10?3
t1?t2-3
=0.31+0.176×10(1060+890)/2=0.473 W/m·℃ 2
a=2.56(t3?ta)+
4.54[(144.54[(273?t34273?ta4)?()]100100
t3?ta=2.56(380-80)+
14273?3804273?804)?()]100100=35.82 W/m·℃ 380?80?1=0.13m
?2?0.063+0.14×10?3?2=0.13m
t2?t3?3890?380 =0.063+0.14×10=0.15 W∕(m?℃)
22?3?0.2W∕(m?℃) ?3=0.1m
热流密度: q=
t1?ta?1?2?31????1?2?3a=
1060?80=594(W/㎡)
0.130.130.11???0.4730.150.235.82校核t2、t3、t4
t2=t1-
?10.13×594=902℃ q=1060-0.473?1??902?890×100%=1.35%<5%允许
890t3=t1-(
?1?20.130.13?)q=1060-()×594=394℃ ?0.4730.15?1?2??394?380×100%=3.68%<5%允许
380t4=t1-(
?1?2?30.130.130.1??)q=1060-()×594=97℃ ??0.4730.150.2?1?2?3??97?95×100%=2.1%<5%允许 95窑底散热面积:
A底=95.3 m2
则Q底?qA底=894×95.3×3.6=203766 (kJ/h) 所以窑体总散热量为:
Q3=197744+115806+180244+258383+235156+203766
=1007709(kJ/h)
8.1.4.3物化反应耗热Q4 (kJ/h) ⅰ 自由水蒸发吸热Qw
自由水质量Gw?G1?Gr=1584.26-1566.83=17.43(kg/h) 烟气离窑温度tg=500℃
所以Qw?Gw(2490+1.93tg)=17.43×(2490+1.93×500)=60220.65(kJ/h) ⅱ 其余物化反应耗热Qr
用Al2O3反应热近似代替物化反应热
入窑干制品质量Gr=1566.83(kg/h),Al2O3含量=16.34%
Qr=Gr×2100×Al2O3%
=1566.83×2100×16.34%=537642 (kJ/h) 总的物化反应耗热:
Q4=Qw+Qr=60220.65+537642=597862.65(kJ/h)
8.1.4.4离窑废气带走显热Qg(kJ/h)
取离窑烟气中空气过剩系数?g=2.0,其体积流量为:
Vg=[Vg0+(?g-?)Lo]X=[13.394+(2.0-1.3) 12.367]X=22.051X
取烟气离窑温度tg=200℃,烟气比热cg=1.445 KJ/(Nm℃)则有:
3.
Qg=Vgtgcg=22.051X×200×1.455=6416.8X
8.1.4.5其它热损失Q5 (kJ/h)
根据经验占热收入的5%
')×0.05 Q5=(Q1+Qf+Qa+Qa =(27249.27+35987.6X +321.5X +145.21X)×0.05=1362.46+1822.72X
8.1.5 列出热平衡方程式
由热收入=热支出得:
'Q1+Qf+Qa+Qa=Q2+Q3+Q4+Q5+Qg
左边=27249.27+35987.6X+321.5X +145.21X
右边=2089837.854+1007709+597862.65+1362.46+1822.72X+6416.8X
计算得出x= 12.14 (Nm3/h)
即每小时需天然气12.14 (Nm3/h),每小时烧成产品质量1566.83所以,单位质量得产品热耗为:
12.14?35960 =278.8(kJ/kg)
1566.838.1.6 预热带与烧成带的热平衡表
热支出 % 5.8 93 0.80. 0.4 100 项目 产品带走显热 窑体散热 物化反应耗热 其它热损失 烟气带走显热 总散热 KJ/h 2089837.854 1007709 597862.65 22127.8 77899.95 3795437.25 % 55 26.5 15.8 0.6 2.1 100 表8-1:预热带与烧成带热平衡表 热收入 项目 坯体带入显热 燃料化学显热 助燃空气显热 漏入空气显热 总热量 KJ/h 27249.27 436889.464 3903 1762.85 469804.58
8.2.1 热平衡计算基准及范围
8.2 冷却带热平衡计算时间基准:1h; 温度基准:0℃8.2.2 热平衡框图
图8-1: 冷却带热平衡示意图
Q2——产品带入显热 Q6——冷却风带入显热
Q7——产品带出显热 Q8——热风抽出带走显热
Q9——窑体散热 Q10——其它热损失