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小型燃气节能窑设计

时间:2014-04-17 23:11:07  来源:龙泉青瓷网(老版本)  作者:佚名
    为了满足陶瓷新产品、新品种的试烧及研究,以及高档陶瓷产品、工艺美术陶瓷烧成的要求,设计热工性能优良、操作灵活、节能小型窑炉是很有必要的。为此,我们设计了一座有效容积为0.2m3,以液化石油气为燃料的小型窑炉。
     1. 窑炉的基本结构
     1.1有效容积:0.2m3
     1.2外形尺寸:1035×935×1700(mm),窑炉结构见图1。
     1.3砌体材料:高铝轻质隔热砖,容重0.8~1.0g/cm3。
     1.4燃烧器型号:喷射式。
     1.5燃烧器能力:81MJ/支・h
     1.6燃烧系统示意图见图2。
     1.7测温仪表:铂铑铂热电偶配XWZ温度指示仪。

    2.燃气窑炉的热工性能
     经过4次试烧,主要从升温速率、调节性能、烧成气氛及耗气量等方面考察窑炉在热工性能、其特点是:
     2.1升温快
     由常温加热到1300℃,约3.5小时。
     2.2调节性能好
     在不断同温度下恒温时均达到可靠、稳定的要求。
     2.3温度均匀
     经三角测温锥在上下不同位置测量,氧化气氛烧成,在1300℃时,温差在10℃以内。
     2.2 耗气量低
     在日用高级细瓷的烧成中,其烧成时间8小时,烧成温度1300℃,耗气量平均每小时2.2~2.3kg液化气。如烧成温度低于1300℃时,耗气量将会有一定幅度地减少。
     2.3 气氛调节方便
     该燃气窑适用于氧化气氛和弱还原气氛的烧成,操作容易,调节方便。
     2.4 产品的烧成质量高
     经对不同气氛、不同温度的产品的试烧,如高石英瓷素烧及釉烧,其质量都很好,达到油烧产品匣装的烧成质量要求。
     2.7操作安全
     本窑炉在烧成过程中,燃烧系统具有灭火断气装置及限压装置,能防止回火而可能引起的事故。
     2.8表面温度低
     当烧成时间八小时,烧成温度1300℃时,表面温度约为50℃。
     2.9 压力调节方便
     窑内压力可通过调节烟道出口截面积的大小实现微正压、零压、微负压操作。
     2.10.燃料燃烧充分
     由于使用的燃料为液化石油气,空气与燃料经一、二次风混合后,均匀充分,因而在氧化焰烧成的条件下,燃料燃烧完全,热效率高。
     2.11最高烧成温度
     最高烧成温度为1350℃。
     以上特点反映了窑炉的基本热工性能指标,通过试烧,可以说是完全适用于小规模适于小规模生产和试验室使用。
     3 燃气窑炉的性能分析
     3.1 燃气窑炉能耗费用低
     以液化石油气为燃料的窑炉(0.2m3)与同容积的电窑其经济性能如下:
     0.2m3电窑的烧成温度为1300℃时的电功率为24KW,每度电费为0.5元,一小时的能耗费用为12元;而同容积的窑炉,其烧成温度也是1300℃,平均耗气量为2.2~2.3kg/h,每1kg液化石油气的费用为2.3元,则每小时能耗费用为5.1~5.3元,窑炉的能耗费用是电窑能耗费用的43~44%。
     3.2   燃气窑炉热工性能好
     电窑是靠发热体的辐射对制品加热,因而温差大,上下约30℃,而燃气窑炉除辐射传热以外,燃气的高速流动,加强了对流换热。经计算,燃气出口速度可达17m/s。因而窑内温度均匀,温差小,上下约10℃。
     电窑一般只能在中性气氛或弱氧化气氛下烧成(除加特殊装置外),而燃气窑炉可根据制品的工艺要求,随时进行强氧化、弱氧化、中性、弱还原烧成。因而烧成制度使用范围广,热工性能好。
     本窑炉的最大特点是不需要任何用电设备,因而可以满足缺电和经常停电地区以及受电负荷限制的小型企业需要。

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