蓄热式马蹄焰池窑的热工计算无机111-06-郭小吉指导教师-王志强目录（一）原始资料 (1)1.产品 (1)2.出料量 (1)3.玻璃成分 (1)4.料方及原料组成 (1)5.碎玻璃数量 (2)6.配合料水分 (2)7.玻璃熔化温度 (2)8.工作部玻璃液平均温度 (2)9.重油 (2)10.雾化介质 (2)11.喷嘴砖孔吸入的空气量 (2)12.助燃空气预热温度 (2)13.空气过剩系数α (2)14.火焰空间内表面温度 (2)15.窑体外表面平均温度 (2)16.熔化池内玻璃液温度 (2)17.熔化部窑顶处压力 (3)18.窑总体简图见图 (3)（二）玻璃形成过程耗热计算 (3)1.生成硅酸盐耗热 (5)2.配合料用量计算 (6)3.玻璃形成过程的热平衡 (7)（三）燃料燃烧计算 (7)（四）熔化部面积计算 (8)1.各尺寸的确定 (9)2. 确定火焰空间尺寸 (9)3. 熔化带火焰空间容积与面积计算 (9)4.火焰气体黑度（ε气）计算 (9)5. 火焰温度计算 (9)6. 熔化部面积计算 (10)（五）燃料消耗量及窑热效率计算 (10)1.理论燃料消耗量计算 (14)2.近似燃料消耗计算 (14)3.实际燃烧消耗量计算 (15)4.列熔化部热平衡表 (15)5.熔化部热负荷值 (15)（六）燃料消耗量计算 (16)1.理论空气需要量及燃烧产物量计算 (16)（七）蓄热室受热表面计算 (16)1.原始资料 (16)2.蓄热室计算 (17)3.空气交换器 (17)4.烟道 (17)（八）排烟系统阻力计算 (17)1.局部阻力计算列下表…………………………………………………………2.摩擦阻力计算列表 (18)3.蓄热室几何压头计算 (19)（九）烟囱计算 (19)1.烟囱高度（H）计算 (19)2.烟囱出口直径（D）计算 (19)蓄热室马蹄焰池窑（烧油）的热工计算（一）原始资料1.产品:高白料机制啤酒瓶2.出料量：每天熔化玻璃36吨。
3.玻璃成分（设计）（%）：SiO2Al2O3CaO+MgO BaO Na2O 71.68 4.5 8.2 0 13.84.料方及原料组成原料名称料方（湿粉料%）原料化学组成（%）外加水分（%）SiO2Al2O3CaO MgO Na2O Fe2O3其它烧失量硅石粉98.9 0.1 0.3 15.0硅砂90.2 6.8 0.2 0.43石灰石55 0.2白云石30 22 Na2CO3 99.2 7.0纯碱57.2 NaNO298.12Na2SO41.50.14Na2CO30.11 NaCI 0.14硝酸钠1.5 35.9 BaSO498.0BaO63.35萤石 1 0.13白砒0.3合计5.碎玻璃数量：占配合料量的50%6.配合料水分：靠石英砂和纯碱的外加水分带入，不另加水。
7.玻璃熔化温度：1400℃。
8.工作部玻璃液平均温度：1300℃。
9.重油。
元素组成（%）低热值（千卡/公斤）加热温度（℃）C H O N S A W86.44 12.14 0.50 0.25 0.15 0.02 0.5 10000 12510.雾化介质：用压缩空气，预热到120℃，用量为0.6标米3/公斤油。
11.喷嘴砖孔吸入的空气量：0.5标米3/公斤油。
12.助燃空气预热温度：1050℃。
13.空气过剩系数α：取1.2。
14.火焰空间内表面温度：熔化部1450℃，工作部1350℃。
15.窑体外表面平均温度（℃）窑顶侧胸墙前后胸墙电熔锆刚玉砖池墙刚玉砖池墙池底熔化部250 180 200 160 180 17516.熔化池内玻璃液温度（℃）液面窑池上部（平均）（电熔锆刚玉砖池墙，900毫米高）窑池上下部交界层窑池下部（平均）（粘土砖池墙，300毫米高）池底1400 1340 1280 1265 1250 池深方向玻璃液温降:窑池上部为2℃/厘米，窑池下部为1℃/厘米。
池墙、池底内表面温度按玻璃液温度（1250℃）取用。
17.熔化部窑顶处压力：2毫米水柱。
18.窑总体简图见图。
二）玻璃形成过程耗热计算100公斤湿粉料中形成氧化物的数量原料名称形成玻璃液的氧化物量的计算氧化物数量计算（公斤）SiO2Al2O3CaO MgO Na2O Fe2O3总数石英砂13.915/1.15 ×98.9％=1.2013.915/1.15 ×0.1％=0.012113.915/1.15 ×0.3％=0.036311.20 0.0121 0.0363硅砂76.13/1.15 ×90.2％=59.776.13/1.15 × 6.8％=4.576.13/1.15 ×0.2％=0.132459.7 4.5 0.1324石灰石9.58 ×55％=5.2699.58 ×0.2％=0.01925.269 0.0192纯碱25.552/1.07 ×57.2％=13.6613.66硝 1.5 ×0.0.酸钠365 ×98.12％=0.5371.5 ×0.435 ×0.14％=0.0011.5 × 0.585 ×0.11％=0.0015370.0010.001白云石9.1×30％=2.739.1×22％=2.0022.73 2.002萤石1 × 0.71×98.12％=0.6971×0.05=0.051 ×0.0013=0.00131× 0.385×92.06％=0.3540.05-0.3540.6970.0013合计100.975 71.375 4.5016 8.7081 2.002 14.199 0.18916玻璃成分100.027 70.69 4.49 8.62 1.98 14.06 0.1871.生成硅酸盐耗热（以1公斤湿粉料计，单位是千卡/公斤）由CaCO3生成CaSiO3的反应耗热量q1q1=367G CaO=367×(0.05269+0.000121)=19.38千卡由Na2CO3生成Na2SiO3的反应耗热量q2q2=227.3G Na2O=227.3×（0.1366+0.00001）=31.05千卡由Na2NO3生成Na2SiO3的反应耗热量q3q3=990G Na2O=990×0.00537=5.3163千卡由CaF2生成CaSiO3的反应耗热量q5q5=367G CaO=367×0.00697=2.558千卡1公斤湿粉料生成硅酸盐耗热q硅q硅= q1+ q2+ q3+ q5=19.38+31.05+5.3163+2.558=58.3043千卡/公斤100公斤湿粉料去气产物的组成料称去气产物量计算H2O CO2NO2O2SO2SiF413.915-13.915/1.15=1.815 1.815 1.876.13-76.13/1.15=9.93 9.93 9.99.58×0.4398=4.213 4.213 4.225.552-25.552/1.07=3.3320.4155×0.992×25.552/1.07=9.1583.332 9.158 12.9.1×0.2357=2.145 9.1×0.242=2.20222.1452.20224.21×0.9206×0.668=0.615 0.615 0.61.5×0.015=0.02251.5×0.0014=0.00211.5×0.9812×0.094=0.138 1.5×0.9812×0.54=0.795 1.5×0.0014×0.45=0.00024 1.5×0.0014×0.113=0.00095 1.5×0.0011×0.415=0.00068 0.00068 0.795 0.1380.000240.00095 0.9重量（公斤）15.077 15.517 0.795 0.138 0.00095 0.615 32.体积（标米3）18.75 7.9 0.386 0.096 0.00033 0.119 27.体积（%）68.8 28.99 1.417 0.35 - 0.44 99.2. 配合料用量计算在配合料中，粉料占50%，碎玻璃占50%。
1公斤粉料需加碎玻璃量50/50=1公斤。
1公斤粉料加上碎玻璃1公斤，得：1-0.01×32.143+1=1.67857公斤玻璃液。
熔成1公斤玻璃液需要的粉料和碎玻璃分别为：G粉=1/1.67857=0.6公斤G碎=1/1.67857=0.6公斤。
熔成1公斤玻璃液需要的配合料量为：G料=G粉+G碎=0.6+0.6=1.2公斤3. 玻璃形成过程的热平衡（以1公斤玻璃液计，单位是千卡/公斤，从0℃算起）支出热量：(1) 加热玻璃液到1400℃耗热G×C去1400×t熔=1×0.3145×1400=440.3千卡(2) 加热去气产物到1400℃耗热0.01V去. C去1400..G粉.t熔=0.01×27.25×1.2×0.596×1400=272.8千卡(3)生成硅酸盐耗热 q硅.G粉=58.3043×1.2=69.97千卡（4）形成玻璃耗热83G粉（1-0.01V去）=83×1.2（1-0.01×32.143）=79.019千卡(5)蒸发水分耗热 595G水G粉=595×0.08667×1.2=107.65千卡共计支出热量：440.3+272.8+69.97+69.97+107.65=1054.4千卡/公斤收入热量：由粉料和碎玻璃带入的热量（设配合料入窑时温度为20℃）G粉*C粉*t粉+G碎*C碎20*t碎=1.2×0.23×20+0.6×0.1807×20=7.6884千卡熔化1公斤玻璃液在玻璃形成过程中的耗热量为：Q玻=支出热量-收入热量=1054.4-7.6884=1046.7千卡（三）燃料燃烧计算重油化学组成（%）燃烧需氧量（标米3/公斤油）燃烧反应式燃烧产物量（标米3/公斤油）CO2O2N2H2O SO2总量C 86.44 1.61 C+O2=CO2 1.61H 12.14 0.68 4H+O2=2H2O 1.36S 0.15 0.0011 S+O2=SO20.0011 N 0.25 0.0063W 0.5 +A 0.02 2.291O 0.50 -0.003852.28725α=1.2时过剩O2量0.72 0.72共需O2量10.22引入N2量12.21 12.21空气需要量12.58燃烧产物量（标米3） 1.61 0.72 12.21 1.366 0.0011 15.90 7燃烧产物成分（%）10.12 4.52 76.75 8.58 0.01 99.98(四)熔化部面积计算1.各尺寸的确定取熔化率1.2吨/米•尺，估算熔化部面积为30米2，其中熔化带占70%，面积21米2，初步确定熔化带5.7米，宽3.6米。