浮法玻璃炉窑两段式蓄热室格子体设计方案Word格式.docx
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600℃
0.358
4
烟气离开空气蓄热室温度
5
空气进入空气蓄热室温度
500℃
0.326
6
空气离开空气蓄热室温度
1350℃
0.355
7
煤气进入煤气蓄热室温度
0.330
8
煤气离开煤气蓄热室温度
0.361
(二)全窑基础数据计算
1.单位煤气所需理论空气量
L0=(0.85Q/1000)+Δ=(0.85×
1400/1000)+0.03=1.22(Nm3/Nm3)
2.单位煤气所需实际空气量
La=α·
L0=1.1×
1.22=1.342(Nm3/Nm3)
3.全窑单位时间(秒)耗热量
Rs=(P×
1000×
r)÷
(24×
3600)
=(500×
1600)÷
=9260(kcal/s)
4.单位时间(秒)煤气消耗量
MQ=Rs/Q=9260/1400=6.614(Nm3/s)
5.单位时间(秒)实际助燃空气消耗量
KQa=La·
MQ=1.342×
6.614=8.876(Nm3/s)
6.单位时间(秒)产生的烟气量
YQ=[La+0.98-(0.13×
Q/1000)]·
MQ
=[1.342+0.98-(0.13×
1400/1000)]×
6.614
=14.154(Nm3/s)
(三)空气蓄热室与煤气蓄热室的烟气分配
1.单位时间(秒)空气预热所需热量
QKQ=KQa·
(CKQ1350·
1350℃-CKQ500·
500℃)
=8.876×
(0.355×
1350-0.326×
500)
(479.25-163)
=2807(kcal/s)
2.单位时间(秒)煤气预热所需热量
QMQ=MQ·
(CMQ1350·
1350℃-CMQ500·
=6.614×
(0.361×
1350-0.330×
(487.35-165)
=2132(kcal/s)
3.单位时间(秒)空气、煤气预热所需热量之和
Qq=QKQ+QMQ=2807+2132=4939(kcal/s)
4.单位时间(秒)空气蓄热室所需要的烟气量
YKQ=QKQ/Qq·
YQ=2807/4939×
14.154
=8.044(Nm3/s)――――――――――――――――――――57%
5.单位时间(秒)煤气蓄热室所需要的烟气量
YMQ=QMQ/Qq·
YQ=2132/4939×
=6.110(Nm3/s)――――――――――――――――――――43%
(四)高温段空气蓄热室热平衡
1.单位时间(秒)烟气带入热量
QJ1=YKQ·
CYQ1450·
tYJ
=8.044×
0.391×
1450
=4560(kcal/s)――――――――――――――――――――100%
2.单位时间(秒)烟气带出热量
QC1=YKQ·
CYQ600·
tYC
0.358×
600
=1728(kcal/s)――――――――――――――――――――37.89%
3.单位时间(秒)空气预热所需热量
QKQ=2807(kcal/s)――――――――――――――――――61.56%
4.单位时间(秒)空气蓄热室结构散热
QKQSR=QJ1-QC1-QKQ
=4560-1728-2807
=25(kcal/s)――――――――――――――――――――0.55%
(五)高温段煤气蓄热室热平衡
QJ2=YMQ·
=6.110×
=3464(kcal/s)――――――――――――――――――――100%
QC2=YMQ·
=1312(kcal/s)――――――――――――――――――――37.87%
3.单位时间(秒)煤气预热所需热量
QMQ=2132(kcal/s)――――――――――――――――――61.55%
4.单位时间(秒)煤气蓄热室结构散热
QMQSR=QJ2-QC2-QMQ
=3464-1312-2132
=20(kcal/s)――――――――――――――――――――0.58%
(六)整个高温段蓄热室热平衡
1.单位时间(秒)烟气带入总热量
QJ=QJ1+QJ2
=4560+3464
=8024(kcal/s)――――――――――――――――――――100%
2.单位时间(秒)烟气带出总热量
QC=QC1+QC2
=1728+1312
=3040(kcal/s)――――――――――――――――――――37.89%
3.单位时间(秒)空气、煤气预热所需总热量
Qq=QKQ+QMQ
=2807+2132
=4939(kcal/s)――――――――――――――――――――61.55%
4.单位时间(秒)空气、煤气蓄热室结构总散热
QZSR=QKQSR+QMQSR
=25+20
=45(kcal/s)――――――――――――――――――――0.56%
三、低温段蓄热室热平衡计算
(一)低温段蓄热室气体温度及其热容量
150℃
0.337
50℃
0.316
0.317
(二)低温段空气蓄热室热平衡
=1728(kcal/s)――――――――――――――――――――100%
CYQ200·
0.337×
150
=407(kcal/s)――――――――――――――――――――23.55%
(CKQ500·
500℃-CKQ50·
50℃)
(0.326×
500-0.316×
50)
(163-15.8)
=1306(kcal/s)――――――――――――――――――75.58%
=1728-407-1306
=15(kcal/s)――――――――――――――――――――0.87%
(三)低温段煤气蓄热室热平衡
=1312(kcal/s)――――――――――――――――――――100%
CYQ150·
=309(kcal/s)――――――――――――――――――――23.55%
(CMQ500·
500℃-CMQ50·
(0.330×
500-0.317×
(165-15.85)
=986(kcal/s)――――――――――――――――――――75.15%
=1312-309-986
=17(kcal/s)――――――――――――――――――――1.30%
(四)整个低温段蓄热室热平衡
=3040(kcal/s)――――――――――――――――――――100%
=407+309
=716(kcal/s)――――――――――――――――――――23.55%
=1306+986
=2292(kcal/s)――――――――――――――――――――75.39%
=15+17
=32(kcal/s)――――――――――――――――――――1.06%
四、全窑蓄热室热平衡
QJ=8024(kcal/s)――――――――――――――――――――100%
QC=716(kcal/s)――――――――――――――――――――8.92%
Qq=4939+2292=7231(kcal/s)―――――――――――――90.12%
QZSR=45+32=77(kcal/s)―――――――――――――――0.96%
五、高温段蓄热室格子体设计
(一)高温段空气蓄热室格子体
1.采用以碱性砖为主的筒型砖格子体,格子体参数如下:
(1)格孔尺寸:
dg=150mm×
150mm
(2)筒型砖格子体壁厚:
δ=30mm
(3)格孔当量直径:
de=156mm
(4)格孔断面积:
Ad=0.022m2
(5)格子体单位体积换热面积(平均值)/比表面积:
Agk=17.4m2/m3
(6)格子体单位体积砖体积:
Vgk=0.32m3/m3
(7)单位助燃空气单位时间(秒)所需要的格子体换热面积:
Akk=800m2/Nm3·
s
2.助燃空气耗量:
KQa=8.876Nm3/s
3.每侧所需要的格子体换热面积:
Ag=KQa·
Akk=8.876×
800=7101m2
4.每侧所需要的格子体体积:
Vg=Ag/Agk=7101÷
17.4=408m3
5.初步设格子体高度、长度尺寸:
H=8m,L=18m
6.求得格子体宽度:
B=Vg/(H·
L)=408/(8×
18)=2.83(m)
7.蓄热室每侧腔道数(小炉数):
n=7
8.腔道纵向尺寸:
小炉中心线间距-分隔墙厚=3.1-0.462=2.638(m)
9.蓄热室纵向腔道总长:
2.638m×
7=18.466m
10.腔道纵向格孔数:
n1=14
11.腔道横向格孔数:
n2=16
12.每侧腔道格孔总流通面积:
0.022×
14×
16×
7=34.5m2
13.格子体中空气标态流速:
8.876÷
34.5=0.257Nm/s
14.格子体中烟气标态流速:
8.044÷
34.5=0.233Nm/s
15.单侧蓄热室格子体总体积为:
Vt=[n1×
(0.15+δ)]×
[16×
7×
H
=(14×
0.18)×
(16×
=406.42m3
16.单侧蓄热室格子体总换热面积为:
A=Vt·
Agk=406.42×
17.4=7072(m2)
17.单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为:
V=Vt·
Vgk=406.42×
0.32=130.05m3
18.单侧蓄热室格子体格子砖的总重量为:
Ggz=130.05×
2.8=364.15t
(二)高温段煤气蓄热室格子体
(7)单位煤气单位时间(秒)所需要的格子体换热面积:
2.煤气耗量:
MQ=6.614Nm3/s
Ag=MQ·
Akk=6.614×
800=5291m2
Vg=Ag/Agk=5291÷
17.4=304m3
H=6m,L=18m
L)=304/(6×
18)=2.81(m)
n2=14
7=30.2m2
13.格子体中煤气标态流速:
6.614÷
30.2=0.219Nm/s
6.110÷
30.2=0.202Nm/s
[14×
(14×
=266.72m3
Agk=266.72×
17.4=4641(m2)
Vgk=266.72×
0.32=85.35m3
Ggz=85.35×
3.4=290.19t
(三)整个高温段蓄热室格子体数据汇总
1.空气蓄热室单侧格子孔数量:
7=1568
2.煤气蓄热室单侧格子孔数量:
7=1372
3.单侧空气蓄热室格子体总换热面积:
7072(m2)
4.单侧煤气蓄热室格子体总换热面积:
4641(m2)
5.单侧空气蓄热室格子体总体积:
406.42m3
6.单侧煤气蓄热室格子体总体积:
266.72m3
7.单侧空气蓄热室格子砖的总重量为:
364.15t
8.单侧煤气蓄热室格子砖的总重量为:
290.19t
9.全窑高温段蓄热室格子砖总重量:
1308.68t
六、低温段蓄热室格子体设计
(一)低温段空气蓄热室格子体
Agk=770m2/m3
Vgk=0.423m3/m3
Akk=416m2/Nm3·
416=3692m2
Vg=Ag/Agk=3692÷
770=4.79m3
(二)低温段煤气蓄热室格子体
2.8=238.98t
(三)整个低温段蓄热室格子体数据汇总
238.98t
1202.26t