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天然气窑炉及燃气管道设计


1.2.4 当调压装置进口压力不大于0.4MPa时,可设置在生产车间用气房间内,或当
调压装置进口压力不大于0.8MPa时,可设置在单独、单层建筑的生产车间内,但应 符合下列要求: 1)该建筑物耐火等级不应低于二级,并应具有轻型结构屋顶爆炸泄压口及向 外开启的门窗; 2 )室内通风换气次数每小时不应小于2次; 3 )调压器进出口管径不应大于DN80;
到窑尾,故而称为辊道窑。
2)陶瓷坯体可直接置于辊子上或将坯体先放在垫板上,再将热板放在辊子上, 由于辊子不断转动,可使坯体依序前进。每根辊子的端部都有小链轮,由链条 带动自转,为传动平稳、安全、常将链条分若干组传动。 3)低温处的辊子用耐热合金钢制成,高温处则以耐高温陶瓷材料如刚玉瓷作 为辊子。
3.7.2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,主要工作原理: 1)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。 2)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。
4) 调压装置宜设不燃烧体护栏;
5 )调压装置除在室内设进口阀门外,还应在室外引入管上设置阀门。 注:当调压器进出口管径大于DN80时,应将调压装置设置在用气建筑物的专用单层 房间内。
根据福建目前的设计情况,厂家多要求调压装置和计量表一体化设计,用于缓解用地紧张 的局面。 2.天然气计量设置要求 2.1计量表设在用气生产车间,应严禁设置在下列位置: 1)有电源、电器开关及其他电器设备的管道井内,或有可能滞留泄漏燃气的隐蔽场所; 2)环境温度高于45℃的地方; 3 )经常潮湿的地方; 4 )堆放易燃、易腐蚀或有放射性物质等危险的地方;

根据设备用气点和调压与计量的位置,初步确定设计方案。
第三节
设计中的主要技术要点
1.燃气调压站及调压柜的主要设计要求
1.1安全间距要求 调压站(含调压柜)与其他建筑物、构筑物水平净距应符合下列 表1《城镇燃气设计规范》的相关规定:
表1
注:1 2
当调压装置露天设置时,则指距离装置的边缘; 当建筑物(含重要公共建筑物)的某外墙为无门、窗洞口的实体墙,且建
3.7.3梭式窑又叫做立方窑,抽屉窑,是间歇烧成的窑,跟 火柴盒的结构类似,窑车推进窑内烧成,烧完了再往相反的方 向拉出来,卸下烧好的陶瓷,窑车如同梭子,故称为梭式窑。 此三种窑炉是福建设计部常见的窑炉生产设备。 4.燃料: 一般窑炉燃料多为重油、轻柴油、煤气、液化石油气和天 然气。
5.图片:
辊道窑
2.调压与计量:
2.1调压与计量设备的位置 2.1.1在满足相关规范的要求下,可设置在以下位置: 1)生产车间外的场地,应保证足够的安全间距; 2)生产车间内,应有良好的通风条件及必要的控制措施; 3)如自然条件和周围环境许可时,宜露天设置,由于厂区内车辆 较多,设备应根据实际情况设置围墙、护栏或车挡加以保护。 2.2调压与计量设备选用形式 可采用调压柜、计量柜也可采用调压计量柜一体化装置。 3.燃气管道设计方案
4)按照规范要求与易燃品进行隔离,采取必要的措施。
3.安全措施 3.1燃气泄漏报警 1)车间内燃气管道布置处应设置燃气浓度检测报警器; 2)根据车间生产及环境情况在燃气管道上加设紧急自动切断阀,与燃气燃气 浓度检测报警器进行联动。 3.2放散 3.2.1 调压装置的放散 1)燃气调压设备设在室外时,安全放散管管口距地面的高度不应小于4m;靠 厂房外墙设置时,放散管管口应高出厂房屋檐1.0m以上。
3.4 调压装置及窑炉设备的切断
3.4.1 调压设备的超压切断 1)管路系统设置的安全放散阀,当事故状态时,其设定的超压放散,有可能 超出设备安全运行压力,故选择调压器,应注意超压切断的设置要求。 3.4.2窑炉采用二次调压时,在窑炉的进口阀组前也应设置超压切断装置,且均应 采用人工复位型,并有足够的启动压力值。
天然气窑炉及燃气管道设计
陈卫星 2010年3月
第一节
天然气窑炉的基本常识
天然气窑炉的含义、组成、种类、燃料 、图片
窑炉天然气管道设计资料的收集、调压与计 量、安全保护措施、管道设计
窑炉的含义、组成、种类、燃料 、图片
1.含义:
窑炉是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备。
2.组成: 通常由窑室、燃烧设备、通风设备,输送设备等四部分组成。 3.种类: 3.1 按加工煅烧物料品种可分为陶瓷用窑炉、水泥窑、玻璃窑、搪瓷窑等。 3.2 按热源可分为火焰窑和电热窑。 3.3 按热源面向坯体状况可分为明焰窑、隔焰窑和半隔焰窑。
1.2 了解窑炉的燃烧形式和安全设施:
1.2.1窑炉燃烧形式 1)了解窑炉燃烧时,是采用鼓风机自然鼓风形式还是设置加
压的空气管道或氧气管道鼓风以及混合管路的混合形式。
2)了解鼓风机和空气管道上是否设置静电接地装置。(窑炉 设备加压空气一般为800~3000Pa)。

1.2.2窑炉燃烧器的安全设施
窑炉进气阀前是否设置燃气稳压阀、超压自动切断阀和压力表等。 常见窑炉燃烧器前配置如下:过滤器-调压器-电磁阀-手动球阀-燃烧机 (顺着气流方向);例: 在闽发铝厂有的挤压机(类似辊道窑),燃烧机之前有厂家配置气 动阀,原理是借助压缩空气驱动阀门,当管道内压力过高时可以自动关 闭阀门,起到超压切断的作用,其作用类似电磁阀。
1.3.2 窑炉的用气量 a)厂家提供窑炉的用气量 b)热值换算 根据窑炉以往使用的燃料进行换算,例:
以煤炭为例,根据煤炭实际用量折合为天然气计算,每吨
煤折合天然气约400~450Nm3/h。
6000kcal 60% 438Nm3/h 8217kcal
1000kg
(天然气热值取8217kcal,煤炭热值取6000kcal,煤炭按有 效利用率为60%计算,每吨煤折合天然气用气量。经计算和厂家 实际燃气用量相当。 )
具体用气量多少,应视设备的情况而定。
4)相同产品其厚度的不同和产品和的差异,对用气量的影响,例
根据每平方的耗气量测算:每平方墙面砖天然气耗气量约为0.7 ~
0.85Nm3/h,每平方彩码砖天然气耗气量约为0.8~ 0.9Nm3/h,每平方地 板砖天然气耗气量约为1.2~1.3Nm3/h。
5)窑炉最小用气量计算: 一般以预热带和烧成带窑炉的进气阀组的多少来考虑。 窑炉生产线较短时(约37m)一般开启1~2个阀组,生产线较长 时(约200m)一般开启3~4个阀组。根据目前已设计的部分窑炉厂 家烧制产品的实际用气量折算,每个烧嘴天然气用气量约2Nm3/h。 但具。 1.4 生产规模 了解窑炉的用气地点个数、用气台数、用气设备类型及后期用 气预留情况等。
2)燃气调压设备设在室内时,应将安全放散管管口引出车间室外,其余要求同 设在室外的安全放散管的要求。 3.2.2 燃气管道放散 1)供窑炉 生产线的燃气管道末端应设置放散管,其位置应设燃气总阀门与燃 烧器阀门之间; 2)窑炉生产线的放散管可根据车间的具体情况,将几台具有相同燃气压力的放 散管道汇总连接,引出车间外;
3.3放散管的要求
3.3.1窑炉生产线的放散管引出室外,其放散管管口应高出屋脊(或平屋顶)1m以 上或设置在地面上安全处,并应采取防止雨雪进入管道和放散物进入房间的措施; 3.3.2当放散管在避雷保护范围以外时,采用焊接钢管或无缝钢管的壁厚均不得小 于4mm;放散管的引线应接地,接地电阻应小于10Ω 。 3.4安全阀压力的设置 安全阀的整定压力(开启压力)PS:安全阀开始起跳时的进口压力为开启压
筑物耐火等级不低于二级时,燃气进口压力级制为中压(A)或中压(B)的调压 柜一侧或两侧(非平行),可贴靠上述外墙设置; 3 当达不到上表净距要求时,采取有效措施,可适当缩小净距。
1.2调压装置的位置要求:
1.2.1 窑炉企业调压装置进口压力不大于0.8MPa时,可设置在用气建筑 物专用单层毗连建筑物内;
辊道窑
辊道窑生产
隧道窑
梭式窑
空气管道
天然气管道 电子点火
燃烧喷嘴
传动系统
燃烧喷嘴连接图
燃烧喷嘴
劈开砖
墙面砖
地板砖
墙面砖、琉璃瓦
第二节
设计基础资料的收集
窑炉天然气管道设计资料的收集、调压与计
量、安全保护措施、管道设计
1. 窑炉天然气设计资料的收集
1.1 了解窑炉厂家的生产设备类型和管道布置结构:
1.2.2 当调压装置进口压力不大于0.2MPa时,可设置在公共建筑的顶层
房间内; 1.2.3 当调压装置进口压力不大于0.4MPa,且调压器进出口管径不大于
DN100时,可设置在用气建筑物的平屋顶上,但应符合下列条件:
1)应在屋顶承重结构受力允许的条件下,且该建筑物耐火等级不应低于二级;
2)建筑物应有通向屋顶的楼梯; 3)调压箱、柜(或露天调压装置)与建筑物烟囱的水平净距不应小于5m。
3.4 按坯体运载工具可分为窑车窑、推板窑、辊底窑(辊道窑)、输送带窑,步进
梁式窑和气垫窑等。 3.5 按通道数目可分为单通道窑、双通道窑和多通道窑。
3.6 按操作方法的不同主要可分为两大类: 间歇式窑(梭式窑)和连续式窑(隧道窑)。 3.7常见窑炉的工作原理 3.7.1辊道窑-是以转动的辊子作为坯体运载的工具,具体原理如下: 1)辊道窑一般截面较小,窑内温度均匀,适合快速烧成,但辊子材质和安装 技术要求较高。主要用于建筑卫生陶瓷制品的快速烧成。是连续烧成的窑,陶 瓷是放置在许多条间隔很密的水平耐火辊上,靠辊子的转动使陶瓷从窑头传送
1.1.1生产厂家选用的窑炉类型 福建泉州陶瓷企业多为生产地板砖、墙壁砖、琉璃瓦、栏杆 等产品,窑炉生产设备多为辊道窑和隧道窑及少数梭式窑(立方 窑)。
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