玻璃窑炉及设计 课程设计说明书

题目：年产26000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑设计

学生姓名： 学 号： 院 （系）： 专 业： 指导教师：

2012 年6月29日

目 录

1. 绪论 1.1 设计依据 1.2 简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 1.3 对所选窑炉类型的论证 1.4 有关工艺问题的论证 2. 设计计算内容 2.1 日出料量的计算 2.2 熔化率的选取 2.3 熔化部面积 2.4 熔窑基本结构尺寸的确定 2.5 燃料燃烧计算 2.6 燃料消耗量的计算 2.7 小炉结构的确定与计算 2.8 蓄热室的设计 2.9 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 3. 主要技术经济指标 4. 对本人设计的评述 5. 参考文献

1.绪论

课程设计是培养学生运用《玻璃窑炉及设计》课程的理论和专业知识解决实际

问题，进一步提高设计运算，使用专业资料等能力。目的是使学生受到设计方法的初步训练，逐步树立正确的设计观点，增强设计能力，创新能力和综合能力，逐步掌握窑炉及其他热工设备设计的基础知识和技能，并对所学窑炉热工设备理论知识进行验证和深化，为将来从事生产、设计、研究及教学奠定良好的基础，同时为毕业论文打下坚实的基础。

1.1 设计依据

（1） 设计内容：年产26000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑 （2） 原始数据：

a) 产品规格：高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只 b) 行列机年工作时间及机时利用率：335 天，95% c) 机速： QD8行列机 高白酒瓶75只/分钟

QD6行列机 高白酒瓶42只/分钟

d) 产品合格率：90% e) 玻璃熔化温度1430℃ f)

玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液

g) 重油组成（质量分数%），见表1 ﹣1

表1－1 重油组成

Car 89.43 Har 6.50

Nar 0.60 Oar 0.01 Sar 0.43 Mar 3.00 Aar 0.03 合计 100 1.2 述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向

玻璃窑炉是熔制玻璃的热工设备，利用燃料的化学能、电能或其它能源产生热量，

造成可控的高温环境，使玻璃配合料在其中经传热、传质和动量传递过程，完成物理和化学变化，经过熔化、澄清、均化和冷却等阶段，为生产提供一定数量和质量的玻璃液。

我国的玻璃窑炉古已有之，其经历了一个漫长的发展史，通过燃料和技术的发展提高，玻璃窑炉现在已经有了较大的进步。我国的玻璃窑炉基本上都为火焰池窑，其基本结构为：玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四部分。目前我国玻璃窑炉的主体要燃料有煤、重油、发生炉煤气、天然气，其中最普遍采用的是煤和重油，为节能降耗减少污染，也有许多窑炉采用发生炉煤气和天然气，如下表-2介绍了我国玻璃窑炉的发展史：

阶段 古代 奠基 燃料 木材 煤炭 窑型 直火式坩锅窑 坩锅窑、发明池窑 窑龄 几个月 0.5年-1.0年 缓慢 飞跃 持续 煤炭 高热值 高热值 1920-1945年池窑 1945-1960年池窑 1960-至今池窑 1-2年 3-4年 7-8年 我国现阶段的玻璃池窑主要有平板池窑，横焰流液洞池窑、换热式单（双）碹池窑、蓄热式马蹄焰流液洞池窑，另外我国玻璃窑炉还有坩锅窑、电熔窑和浮法玻璃池窑。

近年来随着科学技术的进步和人们环保意识的增强，国内国外新技术，新设备，如减压澄清、全氧燃烧、纯氧助燃、顶插全电熔窑、深澄清池、三通道蓄热式等。通过采用新技术、新工艺，可进一步降低能耗，提高玻璃液质量，减少环境污染，走出一条仅能环保的可持续发展道路。

1.3 所选窑炉类型的论证

本设计采用蓄热式马蹄焰流液洞池窑

（1） 其优点有：

a. 热利用率高，火焰行程长，因而燃料燃烧充分，同时窑体表面积小，热散

失少，可提高热利用率，降低燃料消耗；

b. 结构简单，造价低，只有一对小炉布置在熔化部端墙上。

(2) 但该窑也有缺点：

a. 沿窑长方向难以建立必要的热工制度，火焰覆盖面积小，在炉宽上温度分

布不均匀，尤其是火焰换向带来的周期性的温度波动和热点移动；

b. 一对小炉限制了炉宽，进而限制了生产的规模；

c. 燃料燃烧喷出的火焰诱使对料堆有堆料作用，不利于配合料的熔化和澄清，

并对花格墙、流液洞盖板和冷却部空间砌体有烧损作用。

其适用于各种空心制品、压制品和玻璃球的生产。

1.4关工艺问题的论证

（1）温度制度：

“窑温”指胸墙挂钩砖温度，依靠燃料消耗比例调节。马蹄焰和纵焰池窑的热点值取决