热平衡计算附表.docx

附表:

热平衡框图热支出:制品带入显热：Q1棚板、立柱带入显热：

热平衡框图

热支出:

制品带入显热：Q1

棚板、立柱带入显热：q2

产品带出显热:

Q3

棚板、立柱带出显热：q4

热平衡计算(1#窑)

计算基准：基准温度0°c

基准质量1小时进入系统的物料

进窑到出窑时间为18h

热平衡示意图如下:

热收入:

窑顶、窑墙散热：q

窑顶、窑墙散热：q5

窑车积蓄和散失之热：q6

燃料带入的化学显热：Q

a助燃空气带入显热：Q.

a

(

从预热带不严密处漏入空气带入显热：Qb物化反应耗热：Q7

气幕带入显热：Qo/ 其他热损失：Q8

Qa+Qb=Q0

1.热收入项目

制品带入显热Q1每小时入窑湿制品质量G0=28.3Kg/件X件/车X车/时I。：。二8/=1611kg/h(1%

体进窑水分)

入窑制品温度t1=40r,此时制品的比热C1=kJ/(kg?c

贝。：Q1=G0xC1xt1=1611kg/hxkJ/(kg，C)x40°C=(kJ/h)、

棚板、立柱带入显热q2

每小时入窑棚板、立柱质量Gb=300X=1260kg/h

(每辆窑车的火道支柱，横梁，支柱，硅板以及棚板共重约300kg)

入窑棚板、立柱温度t1=40C，

则此时棚板、立柱的比热q=kJ/(kg?c)

则：

Q2=GbxC2xt2=1260kg/hxkJ/(kg?c)x40c=(kJ/h)

燃料带入的化学显热Q

Qd=36000kJ/Nm3(天然气热值)

入窑天然气温度：tf=20C,此时天然气平均比热cf=kJ/(Nm3?c)]

设每小时消耗的燃料量为Xm3/h

贝。：Qf=x(Qd+cfxtf)=x(36000+x20)=x (kJ/h)

助燃空气带入显热Qaa

全部助燃空气作为一次空气与燃气配比，燃料燃烧所需实际空气量求得：

Va=Nm3/Nm3

助燃空气温度ta=20C,此时空气平均比热ca=kJ/(Nm3?c)

则：

Qa=Vaxcaxta=xx20= (kJ/h)

从预热带不严密处漏入空气带入显热Qb

取预热带烟气中的空气过剩系数ag=，已求单位体积理论空气量Va0=Nm3/Nm3#

烧成带燃料燃烧时空气过剩系数af=。

Va/=xx(ag-af)xVa0=x (Nm3/h)

漏入空气温度为t/=20r

a

此时Ca/=kJ/(Nm3?°c)

贝V：Qa/=Va/xCa/xta/=xxx20=(kJ/h)

气幕与搅拌风带入显热Qm

气幕包括封闭气幕和搅拌气幕，封闭气幕只设在窑头，不计其带入显热。取

搅拌气幕风源为空气，其风量一般为理论助燃空气量的倍，取为倍。

所以：Vm==x=(Nm3/h)

设搅拌风tm=20C，查得Cm=kJ/(Nm3?c)

Qm=VmxCmxtm=xx20=(kJ/h)

#

2热支出

产品带出显热q3

出烧成带产品质量：G3=28.3Kg/件X件/车X车/时=1518Kg/h

出烧成带产品温度：t3=1260C

查手册[11]，此时产品平均比热：C3=kJ/(kg?c)

则：

Q3=G3xC3xt3=1518Kg/hx1260cxkJ/(kg?c)=2295216(kJ/h)

棚板、立柱带出显热Q4

棚板、立柱质量：G4=300X=1260kg/h

出烧成带棚板、立柱温度：t4=1260C

?

此时棚板、立柱的平均比热：

C4=+=+x1260=kJ/(kg-c)

贝山Q4=G4xC4xt4=1260xx1260=1857492(kJ/h)

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，还有用于气幕的

空气。用于搅拌的空气的体积Vm=(Nm3/h)

离窑烟气体积：Vg=[Vg0+(ag-1)xVa0]x+Vm 烟气温度为250C

此时烟气比热：Cg=kJ/(Nm3-c)

则:Qg=VgxCgxtg={[+x]x+}xx250= (kJ/h)窑顶、窑墙散热Q5

则:

Qg=VgxCgxtg={[+x]x+}xx250= (kJ/h)

窑顶、窑墙散热Q5

{

根据各段材料不同，并考虑温度范围不能太大，将预热带和烧成带分成四段计

算窑墙平均高度(1750+2000)/2=1875mm

窑顶平均宽度(4440+4700)/2=4570mm

第1至10节，长20米，温度范围20-600。。,平均温度310。勘外壁温度60S顶部平均温度为80。；

310-80

0.0250.15=W/m2

+

0.26 0.1

310-60

q2=没击=0345―0K=69W/m2

—1+―2 +