基于LabVIEW的空调热工设备运行监控系统的开发[推荐5篇]

第一篇：基于LabVIEW的空调热工设备运行监控系统的开发

基于LabVIEW的空调热工设备运行监控系统的开发

【摘 要】本文以图形化语言LabVIEW为软件开发平台，以一台典型的柜机空调为被控对象，以松下FP2型PLC为下位控制器实行现场级控制，以一台PC为上位机通过RS232与PLC交互实现对空调设备的上位监控，以另一台PC为远程终端通过以太网与上位PC的通讯实现对空调系统的远程监控，从而建立了从空调设备-下位控制-上位监控-远程监控的网络控制构架，开发出一套完整的空调热工设备运行监控系统，实践了LabVIEW在测控系统中的应用。

【关键词】LabVIEW PLC 网络监控

空调作为一类重要的热工设备在日常生产生活中占据及其重要的地位，对空调系统的实时监控非常重要，为了实现对实验室空调系统的网络监控，本文需要构建一个从空调设备-下位控制-上位监控-远程监控的网络控制构架，这需要一个优秀的软件开发平台来实现各项监控功能。因此，本文以图形化语言LabVIEW为软件开发平台，选择一台典型的柜机作为被控对象，以PLC对其进行下位操控，利用LabVIEW强大的人机交互与网络拓展功能，实现上位PC、远程PC通过PLC对空调系统的监控。

在系统开发过程中，作者需要解决的问题有：软件开发平台的选择、监控系统的构架、PLC与上位机间的通讯交互、上位机监控软件界面的开发、远程网络监视的功能实现。软件开发平台的选择

本文选择软件平台有以下两个宗旨。

一是软件编写应简单快捷，灵活方便，做到“化难为易”、“化繁为简”。为了实现日益强大而复杂的监控、通讯功能而使工程师陷入软件开发的泥沼是得不偿失的。LabVIEW是图形化编程语言的代表，它的程序是一个个高度封装的框图，易学易用，编程就像“搭积木”一般组装搭建，而不必去钻研那些眼花缭乱、晦涩难读的程序代码，特别适合硬件工程师、实验室技术人员、生产线工艺技术人员的学习和使用，可在很短的时间内掌握并实践各项监控功能。

二是软件平台应具备完全适用于系统开发所需的各项功能。本系统需要良好的人机交互，典型而成熟的封装模块，简单而美观的编制界面、强大的网络扩展功能。LabVIEW是虚拟仪器的优秀代表，流行的G语言，它不仅内置了信号采集、分析测量与数据显示功能，可以制作性能优异的现场测控的语言平台，而且提供了丰富的网络化组件，集成了各种通信协议，是方便工程师研发具有强大网络通信能力的虚拟仪器系统，可实现远程测控。因此，本系统选用LabVIEW作为软件开发平台，能够较为方便快捷的实现所需各项功能。监控系统的构架

本系统的基本框架为空调设备-下位控制-上位监控-远程监控。这是较为典型的过程监控系统。

空调设备即被控对象，为RF7N单元式空调机组，为了实现正常运转，需要对其各项关键数据进行检测与控制（包括各温度、压力等参数），各硬件设备运行工况的监测与控制（包括压缩机、风机等的启停控制），关键设备的故障监测以及一些辅助功能的监视。

下位监控选用一台松下FP2型PLC，负责对空调设备各项运行参数及状态的实时采集。FP2型PLC集三电（电控、电仪、电信）于一体，具有体积小、功能强、性能价格比高等特点。它提供的多点模拟量和数字量输入输出模块能够满足本项目的需求，用以实时采集空调设备的各项数据、各设备工况，输出控制信号实施运行控制；PLC的串口通讯功能也能够满足与上位PC的交互通讯，为工业级的控制提供了通讯纽带。

上位机选用一台支持串口通讯的，安装了LabVIEW软件平台的PC机。操作人员通过LabVIEW平台下的监控软件界面，通过PC与PLC串口通讯，实现对空调设备的运行监视，数据处理分析，发出指令启停控制相关设备等最主要的控制。

远程PC同样安装了LabVIEW软件平台，与上位PC间通过以太网交互，从而实现对系统的远程监视。PLC与PC间的通讯交互

PLC与PC间通过RS232串口通讯。

在PLC端，FP2型PLC采用的基本协议为MEWTOCOL。一是MEWTOCOL.COM，它封装了串口通讯协议；二是MEWTOCOL.DATA，是关于数据传输的协议，这是软件开发需要明确的。包括指令信息（读取与写入指定寄存器的数据）、以及收发指令的应答信息，其基本格式如图1所示。上位机所有监视控制动作指令均遵照定义书写。

指令信息： 校验数据范围

% AD

（H）AD

（L）# 指令代码 文本代码BCC

（H）BCC

（L）CR

应答信息（正常时）：

% AD

（H）AD

（L）$ 响应代码 文本代码BCC

（H）BCC

（L）CR

应答信息（发生错误时）：

% AD

（H）AD

（L）1 错误代码

（H）文本代码BCC

（H）BCC

（L）CR

图1 基本指令格式

在上位机端，LabVIEW提供了输入输出应用程序接口VISA，包括串口、各总线通讯模块。我们选取串口模块下的VISA Find Resource、VISA Open、VISA Read、VISA Write、VISA Close等函数结合MEWTOCOL.DATA对PLC操作的定义，可方便实现各种监控功能。其中，VISA Find Resource用于初始化串口，包括端口号、波特率、校验方式等；VISA Open、VISA Close用以建立及关闭串口通讯；VISA Read、VISA Write用以读写操作，图1所示的指令信息和应答信息均由这两个函数传递。

上位机空调设备监控软件界面的开发

上位机的监控界面功能划分为：运行参数显示、设备状态及故障查询、参数设置、设备运行控制、数据处理。

运行参数显示：吸气温度、排气温度、吸气压力、排气压力、回风温度、回风湿度、液管温度、出风温度、机组运行时间等。

设备状态及故障查询：压缩机运行状态、室内外风机运行状态、四通阀状态、总故障、风机故障、压缩机故障、系统压力故障等。

参数设置：温度设定、控温范围、融霜时间、融霜延时等。

设备运行控制：制冷制热通风等工况切换、自动启停控制、各设备启停控制（如压缩机开关、室内外风机开关、四通阀开关等）

数据处理：重要参数（如回风温湿度）的图形显示及数据记录的查询分析、报表生成及打印等。

要实现以上人机交互的功能，常规的高级文本语言如VB、VC、C#等均存在较大的工作量，而LabVIEW集成了大量功能强大的封装模块，只需要如图形般的拖动组态，后台程序连接各数据流即可轻松完成。远程网络监视的功能实现

远程PC与上位PC间的远程通讯有赖于LabVIEW提供的重要功能DataSocket。它是NI公司推出的一项基于TCP/IP标准、面向测量且能通过网络实现实时高效数据交换的新技术，可用于一个计算机内或者网络中多个计算机应用程序之间的数据交换。DataSocket对底层进行高度封装，所提供的参数友好简单，我们在远程PC上做完交互界面，通过DataSocket封装的各项函数（Write VI、DS Sever和Read VI）可以轻松实现网络数据交互，从而在远程PC上可以实现上位PC相同的功能。在日常使用远程监控时，操作员只需正确输入IP地址即可。结语

本文阐述了组建空调热工设备运行监控系统需要解决的几个关键问题，LabVIEW作为一个优秀的图形开发软件在系统开发过程中起到了重要作用，在控制网络的每个环节都有重要贡献。它大大缩短了开发周期，是人机交互的重要工具，是系统上下沟通的重要桥梁。此外，在实现远程网络的监控功能时，本项目运用的是C/S服务器的模式，即上位PC为服务器、远程PC为客户端，当然我们也可以实践流行的B/S模式，在远程PC上仅仅使用IE浏览器即可实现远程监控功能。

参考文献：

[1]宋万清，杨建国.LabVIEW实现PC与PLC实时监控[J].制造业自动化，2005，27（4）：60-62.[2] 许林烽，倪天权.基于LabVIEW与DataSocket的测试系统设计[J].传感器与仪器仪表，2006，22（12-1）：166-168.[3] 李将渊，吴其俊，王文彬，李元文.基于LabVIEW 8.0 DataSocket技术的远程监测化学虚拟仪器系统[J].计算机与应用化学，2006，23（12）：1327-1330.[4] 松下公司.FP2型PLC通信协议.作者简介：徐志伟（1982―），男，江苏无锡人，民族：汉 职称：工程师，学历：研究生。研究方向：热能工程、温湿度计量。

第二篇：港口岸边装卸设备运行监控与管理系统开发

港口岸边装卸设备运行监控与管理系统开发

日照港（集团）有限公司 李正君、金军凯、丁林海、于祥春

港口在现代物流中起着集散、枢纽的作用，高效的装卸系统是港口现代化的关键。通过开发应用港口岸边装卸设备运行监控与管理系统，实时获取精确的装卸数据、设备运行信息，利用现代化手段来提高管理效率。

1、系统工作原理及组成

该系统深入分析研究港口岸边装卸设备动态数据监测技术和无线通信技术，开发无线监控系统，在线对港口岸边散货装卸设备的装卸信息进行采集、传输、监控、分析处理和保存，建立先进的数据库，开发方便的查询统计软件，实时获取精确的装卸数据；通过无线通信技术对装卸设备中央控制器（PLC）进行远程状态监控，实现港口岸边装卸设备的运行监控与综合管理，为处理设备故障、提高设备管理水平和决策者提供综合性信息。

系统由装卸设备现场数据采集器、2.4G无线以太网络、中心监控管理服务器等三部分组成。装卸设备现场数据采集器负责对作业量进行测算和数据处理，无线网络负责数据采集器与中心监控器的数据传输，中心监控管理服务器负责对采集的数据归档管理，提供网络数据共享等功能。

在各装卸设备现场PLC增加一部无线电台，在主控室安装一部无线数传电台。采用无线数传电台通讯的方式，将PLC的数据通过无线数传电台传送至主控室，在主控室设置一台SCADA上位机，与数传电台相联接受数据。上位机安装专业组态软件，编制相关的组态画面，显示装卸设备的工作状态，从而实现对装卸设备电控系统的远程监控。

2、系统特点

（1）基于数字分析模型的动态称重计量技术

起重机装卸过程是动态的，测量元件上受力是一个动态变化过程，为了确保精度，加装更多的测力传感器，增加了回转、幅度、高度等状态监测。通过对现场设备运行特性以及传感器静、动态特性和冲量冲击的研究，采用优化补偿技术，研制基于微处理器的数字补偿装置，串接在传感器之后，引入人工智能和优化算法，对传感器数据测量进行软件补偿，提高传感器的动态响应速度同时提高采集数据的精确性，建立数字分析模型，采用智能软件滤波方法，计算出精确的数据，提高数据的精度和可靠性。

（2）具有自恢复功能的港口散货装卸专用无线局域网 2.4G网络：根据码头业务特点和地理布局，设计码头无线局域网络拓扑结构，实现设备运行状态的监测。考虑到港口散货作业需要集中性、时效性和可靠性，无线局域网会受到移动设备的影响，经常会产生中断，因此在动态和干扰屏蔽性较强的场合建立局域网，采用可以快速恢复的2.4G无线网络框架，解决断线后快速恢复，提高传输距离及抗干扰性，通过光纤和无线局域网络的组合关系保证数据得到有效的传输。

无线数传电台（230MHz）：可在局部范围内组成无线SCADA网络，通讯距离可覆盖方圆20公里，信号绕射能力强，受复杂港口环境影响较小，可靠性高。（3）采用混合纠错的差错控制技术保证数据传输的可靠性

深入研究港口周边噪声和电磁干扰，结合系统动态特性，提出了保障数据真实有效性的信道编码和差错控制方式，保障了无线通信的数据符合实际作业情况；码头移动无线通信中，无线终端接受的信号有基站传来的直射波、地面反射波，还有经过各种障碍物所引起的散射波，这些同频率信号经多条传输路径产生干扰。对于信号的传输过程，会产生突发性误码，也易造成随机性错误。为保证通信的质量，必须对信号进行信道编码以及对差错码进行必要的控制和纠正。设备作业中需要频繁移动，因此，无线终端也是移动的，堆场上货物的反射以及散射，使得码头工作区域的无线通信同时存在着短波信道传播和散射信道传播，故采用混合纠错的差错控制方式，有效保证数据传输真实可靠性。（4）综合查询系统

真实可靠的数据库可实时查询显示每条操作记录，时间、操作量等信息,可根据时间段、船名、门机号、司机、舱位、货名、工艺等查询条件进行数据的综合统计查询，可以进行多种组合查询，按班、按时、按船、按货物品种、按起重机号、按操作人员查询。查询结果可生成报表,同时可生成统计曲线或多色百分比图表.系统能导出当班作业量，作业次数，超重次数，平均值，最大值统计报表，根据司机计件单价计算出当班司机当班及月度计件工资数等财务所需要报表，自动超载考核排名，生成EXCEL表格。（5）设备管理系统：

利用无线称重系统采集的数据开发的设备管理信息系统可实时监控设备的负荷情况，将有关数据导出EXCEL表格用于生产、设备等部门统计、查询、报表，为生产部门实时掌握装卸进度提供数据，为设备管理提供可靠依据，为设备维护保养、部件更换提供准确数据。可实现钢丝绳、减速箱、电机等主要部件的保养更换管理功能，能够生成维修保养计划，并对达到维修保养周期的项目进行提示预警。能够根据配件不同的厂家统计同一配件的使用平均寿命，为零部件采购提供依据。

可对装卸设备电气控制系统实施远程故障判断，程序维护，在线监控设备工作状态。方便对装卸设备的电气控制系统进行动态监控和管理维护。

港口岸边装卸设备运行监控与管理系统实质上是港口综合信息管理系统的重要方面和主要数据核心。通过建立和完善各类子系统，实现各生产子系统的数据实时化，便于控制中心对现场作业的实时动态监控管理，高效、可靠的管理系统为港口装卸作业管理作业和管理决策提供了综合性信息，为港口的科学管理提供了有力保障。

注：本项目获得2009年中国港口协会科技进步奖三等奖

第三篇：空调运行工岗位职责

空调运行工岗位职责

职位名称：工程部空调运行工 直接上级：工程部空调班组领班 直接下级：

严格遵守《员工守则》和公司的各项规章制度及部门管理规定。

一、熟悉本购物中心冷冻站内所属的设备及操作规程：

1.熟悉空调主机的型号及操作规程。

2.熟悉各空调区域的供回水管路及系统阀门的分布位置。3.熟悉冷冻站内所属设备的上级控制电源柜位置及控制开关状态。4.熟悉冷冻站内的补水管线和阀门的分布位置;冷却水和冷冻水及释、蓄冷水管线和阀门的分布位置;各管线排水阀门的分布位置。5.熟悉冷冻站内BA操作系统并做到实时监测室外温、湿度，并根据外界天气变化及时调节空调运行工况，从而努力使空调区域的温、湿度符合规定的标准范围。

6.熟悉冷冻站内各个水泵的用途与使用范围及其所属阀门的用途与使用范围和分布位置。

7.熟悉冷冻站内换热板换的运行原理及用途，软化水处理装置的运行原理及用途。

8.熟悉冷冻站内供电方式状态，线路走向及所管辖设备的原理、技术性能及实际操作。

二、根据需要，按照操作规程每天准时开启和关闭相应的制冷或供暖设备，并按运行记录表作好记录（开机前、停机前及每小时记录一次运行数据﹚。

三、供暖季时及时与锅炉房联系，努力使空调区域的温、湿度符合规定的标准范围。

四、在供冷季结束后、供暖季开始前的保养与维护：

1.清洗冷却塔内水垢，冷却塔及冷却管道做放水处理以免冻裂。2.制冷机组进行回收制冷剂至冷凝器内，关闭各阀门。

3.保证机组油加热器24小时通电，配合约克维修人员做好制冷机组的冬季维保工作。

4.清洗冷却泵过滤网，以保证来年机组制冷效果。

5.供暖管道注水并启动采暖泵试验压力，保证冬季供暖效果。6.通过换热板换一、二次侧进出水压力判断是否需要清洗。7.调节集水器，分水器和各系统供回水阀门，确保末端流量。8.根据水质情况置换或更换系统水，并做水质检测。

五、遇有紧急情况需末端排水和注水时，要准确关闭或开启所属空调区域的供回水管路系统阀门。

六、设备开前、停后应先检查其前端电源柜的运行状态指示（即是否已送电），尤其是接到维修人员停机维修通知后，应立即停止使用故障机组并挂检修牌。

七、定期进行机组的保养与维护：

1.油过滤器半年更换一次。2.回油系统干燥器半年更换一次。3.电机安装螺钉运行期间每班检查一次。4.机组所属配电柜检查一年一次。

5.检漏周期（运行时每周一次,停机时每两周一次）。

八、做好空调设备维修保养记录及设备故障记录，做好外来人员登记记录和每天的冷冻站能耗记录。检查每天的用电量，合理运行。避峰蓄冷，减少运行成本。

九、配电室巡视事项：

1.高压进线柜外观完好，指示灯应正常，电压表外观完好，三相电压指示应平衡，高压带电显示器应运行正常。

2.高压出线柜操作手柄应与高压断路器现运行状态保持一至.各种指示灯的指示状态应与高压断路器现运行状态保持一至，电流表指示正常，三相电流基本平衡。

3.变压器声音正常，无断续或较大的声响，温度控制器显示正常，高低压各连接点无变色，三相温度差距不能过大（视负荷温度而定）。

4.低压断路器无异常声响主进母排无颤动等无异声响，各连接点无脱落变色过热现象。

5.低压出线柜电流表指示正常，三相电流基本平衡，分合闸指示灯与断路器运行状态一至，连接母排无颤动等异常声响，各连接点无脱落变色过热现象。

十、做好冷冻站内空调主机和水泵（泵体、管道）及值班室、配电室内控制柜的清洁卫生工作，做到无污迹、无灰尘、无垃圾。

十一、接班人员应保持良好的精神状态，要做到交接班两清（即设备的运行情况、异常情况、上级指示和环境卫生、设备卫生情况）交接班人员互相签字认可。

十二、冷冻站及所属配电室为重点部位和重点设备，为保证冷冻站内设备的安全、高效、节能运行并延长其使用寿命，制定以下规章制度，值班人员应严格遵守： 1.严守岗位职责、服从指挥、严格执行各种设备的安全操作规程和巡回检查制度。

2.坚守岗位，定期巡视电器设备及冷冻站内运行的设备，密切监视各仪表的工作情况。正确抄录各项数据并填好报表。

3.日常巡视中要注意管道及所属阀门是否有跑、冒、滴、漏现象，并及时处理。

4.每天接班时查看系统压力及系统补水泵转换开关位置（手/自动）。系统补水时要注意系统里的水压（不低于0.4Mpa）并要注意补水泵的运行情况，做到及时为补水泵排气，避免泵体发热影响水泵使用寿命。

5.值班人员需定期为系统管道排气，以保证供冷/暖效果。

6.值班人员应严格遵守用电制度，不乱拉线，乱用电，违章操作，以免造成人员及设备损失。

7.8.9.检查清扫设备时，需停止所有运转设备保证人员安全。为防止触电，严禁用湿手操作控制盘内的开关和配线。冬季需根据室外温度变化，通过楼宇自控系统设定启停二次采暖循环泵时间（夜间启停），以防止冻坏末端空调设备。

10.努力做好设备的维修保养工作，防范各种剥蚀、损毁设备、线路的情况发生，确保安全运行。

11.值班人员必须掌握冷冻站内所属设备的运行情况和技术状态。发生事故时，值班人员应保持冷静头脑，立即报告上级领班或主管。发生紧急故障，上级领班或主管不在时，值班人员按照操作规程负责组织力量及时处理。

12.对领班安排的工作要负责，不得擅离职守，如离开值班室去巡查或抄表必须通知同值人员。

13.严格遵守消防制度，熟练掌握冷冻站内各种消防器材的使用方法，发现火灾、火情时要及时报警或与消防中控室联系。

14.在日常工作中对设备做到勤检查、勤调节，做好节能工作。

十三、认真学习技术，精益求精，努力学习专业知识，积极参加业务学习和技术培训，刻苦钻研操作技能，熟悉设备结构，性能及系统情况，注意总结实际经验，不断提高本岗位业务技能水平。

合肥世纪金源购物中心有限公司

工程部

第四篇：热工仪表运行监督制度

运行监督

5.1运行中的热工仪表及控制装置应符合下列要求：

5.11 热工仪表装置应保持整洁，完好，标志应正确，清晰，齐全；

5.12 仪表指示误差应符合精确度等级要求，仪表反应灵敏，记录清晰；

5.13 由调节器控制的重要参数应有越限报警或监控保护装置，在调节器正常运行工况下，被调量不应超出“执工自动调节系统运行质量指标”的规定的范围，在扰动后被调量应能迅速恢复正常值；

5.14 信号光字牌应书写正确，清晰，灯光和音响报警应正确，可靠；

5.15 操作开关，按钮，操作器及执行器手轮等操作装置，应有明显的开，关方向标志，并保持操作灵活，可靠；

5.16 熔断器应符合使用设备及系统的要求，应标明其容量与用途；

5.17 热工仪表及控制装置盘内，外应有良好的照明，应保持盘内，外整洁。

5.2主要检测仪表，自动调节系统，热控保护装置（见附录A）应随主设备准确可靠地投入运行，未经有关领导批准不得无故停运。因主设备及其系统问题造成主要热工仪表及控制装置停运，该主设备不能定为一类设备。

5.3对运行中的热工仪表及控制装置，热工值班人员每天到少巡检一次，并将巡检情况记录在热工仪表及控制装置运行日志上。

5.4运行中的热工仪表及控制装置不得任意调整，拨弄或改动。如必须对运行中的热工仪表或控制装置进行调整时，应在“运行卡片”（运行日志）上做好记录。

5.5热工仪表及控制装置在运行中发生异常或故障时，机组运行值班人员应加强对机组监控防止事态扩大，并及时通知热工人员处理和做好记录。

5.6运行中的热工仪表及控制装置需要停运检修或处理缺陷时，应严格执行工作票制度。

5.7热工仪表及控制装置用过的记录纸，应注明用途和记录日期，由热控车间集中集保存，保存时间不少于3个月，遇有反映设备重大缺陷或故障的记录纸，应由生技科建档保存。

5.8未经厂部总工程师批准，运行中的热工仪表及控制装置盘面或操作台面不得进行施工作业。

5.9热工仪表及控制装置电源不得作照明电源或动力设备电源使用。

5.10主要热要仪表应进行定期现场校核试验，主要热工仪表的综合误差应不大于该系统综合误差的2/3，主蒸汽温度表和主蒸汽压力表在常用段范围内的误差应不大于其精确度的1/2。

5.11热工人员应经常听取机组运行人员的意见，并根据有关记录及时分析热工仪表及控制装置的运行情况，不断提高热工仪表及控制装置的运行水平。

5.12因主设备或热工仪表及控制装置设备缺陷，或因设计不当且无法弥补及运行方式改变而不再需要的热工仪表及控制装置，应由电厂总工程师批准并报主管局和电力试验研究所经核定同意，方可不进行“三率”统计。

第五篇：热工设备思考题(答案)

资料收集：WJF0703班

资料收集：WJF0703班

料装置 4 注意来料的均匀性。

资料收集：WJF0703班

12为什么旋风预热器往往是中间几级旋风筒用低压损旋风筒? 答：中间几级旋风筒对气固分离的效率较低因此可以降低中间几级旋风筒的压损可以补偿整个预热器系统压损的增加值。

2.13为什么一些低压旋风筒不能作为最上一级或最下一级旋风筒？

答：因为低压旋风筒得分离效率低，若是作为最上一级或最下一级旋风筒，会严重影响气、固相之间的分离效率，从而影响整个生产效率。

2.14为什么旋风筒的表面散热和漏风量对整个预热器系统预热效果的影响程度，从上向下呈现递增趋势？

答：在整个旋风预热器系统中，越往下，旋风筒奇迹连接管道的表面温度越高，故而表面散热的损失会越来越大，尤其是在最下一级旋风筒和窑尾上升烟道处，表面温度最大，因而其表面散热损失也最大，故对预热器系统预热效果的影响会从上向下递增。在整个旋风预热器系统中，同样是由于越往下，旋风筒奇迹连接管道的表面温度越高，冷风漏入对整个预热器系统的热效率的影响也就更大。而且对于下面几级旋风筒，其漏风量不仅会降低其自身的温度和热效率，而且会继续影响这上面各级换热单位的热效率，因此漏风量对预热器系统预热效果的影响会从上向下递增。

2.15旋风预热器的级数是否越多越好？太少了有什么问题？太多了有什么问题？ 答：旋风预热器的级数不是越多越好，而是存在一个最佳级数如果太少了，预热器出口的废气温度会大大降低，便会大大降低系统热效率，物料预热温度会大大降低。也即是说会大幅度偏离可逆换热过程。如果太多了，每增加一级预热器就需要多克服一级的流体阻力，从而动力消耗增大。另外，随着级数的增加，设备投资会增加，预热器的框架也会增高，从而土建投资将会增大。

2.16降低旋风筒阻力损失（压损）的措施有哪些？

答：

1、合理控制风速、风量。

2、增大内筒的直径，减少插入深度。

3、增加固、气比，会降低旋风筒的阻力损失，但固、气比增加会增大联接管道内的阻力损失。

4、为减少旋风筒的阻力及管道内的压损，在各级旋风筒在进口直壁内侧都设置导向板，且为混凝土内嵌结构，该结构具有使用寿命长，不变形等特点。

5、在出口处（除最后一级外）都设置导流叶片，该结构不仅大大减少旋转气流的动能损失，可使下游管道阻力明显下降。

6、在旋风筒的进口底部设置了一种特殊的倾斜状结构，该结构不仅显著降低旋风筒阻力，而且可以避免生料的大量堆积。

7、在下料管内设置了倒八字形撒料板。它一方面避免热气流直接冲击撒料板，提高撒料板的使用寿命，有利于系统的长期安全运转，另一方面它不影响上升管道内的气流运动，从而降低了系统阻力。

8、在安置旋风筒时，适当降低旋风筒高度。

9、采取适当密封措施，减少漏风。

10、开发新型高效、低阻的旋风筒，以降低压损。

11、采用蜗壳式进风口能使进、出旋风筒的内、外气流干扰小，从而降低形成涡流的可能性，所以会减小旋风筒的阻力损失。

12、进风口形状采用多边形，引导进入旋风筒的气、固二相流向下偏斜流动，从而使旋风筒内的流场分布更趋合理来减小旋风筒的阻力损失。等等。

2.17在一个旋风预热器系统中，如果其中的某一级普通旋风筒用一个低压损旋风筒来代替，那么就整个水泥熟料烧成系统的电耗和热耗而言，哪一个降低得更为显著？

答：电耗。

资料收集：WJF0703班

2.18对于SP窑和NSP窑来说，降低旋风预热系统阻力损失的措施有哪些？

答：

1、合理安排串联级数。一般降低级数，能降低旋风预热系统阻力损失。

2、采取适当密封措施，减少系统漏风量。

3、开发新型撒料装置：使粉料充分分散，降低气流阻力。

4、采用新型高效低压损的旋风筒。

① 在旋风筒入口或出口处增设导流板；② 旋风筒筒体结构的改进；例如适当增大高径比，进风口采用大包角、大蜗壳，蜗壳下缘采用斜坡面，以增大进风口截面来适当减低进口风速，且适当扩大内筒直径，适当缩小内筒插入深度，等等。③ 旋风筒进风口与内筒结构的改进；如进风口截面采用多边形；采用双内结构；将进风口设置在筒体下部，减小折流阻力。④ 旋风筒下料口结构的改进；如在旋风筒地步增设膨胀仓。⑤ 旋风筒旋流方式的改进；如采用卧式旋风筒。

2.19从流程结构、热工、工艺的角度简述：与悬浮预热器窑相比，预分解窑有哪些主要特点？

答：一：在流程方面，它在SP窑的悬浮预热器与回转窑之间，增设了一个分解炉。分解炉高效地承担了原来主要在回转窑内进行的大量CaCO3分解任务，这样可以缩短回转窑，从而减少占地面积、减少可动部件数以及减低窑体设备费用；二：在热工过程方面，分解炉是预分解窑系统的“

资料收集：WJF0703班

2.23 NSF、RSP、DD、NMFC、SLC、ILC、PYROCLON、PREPOL分解炉各由哪个国家的哪个公司开发？

答：NSF是由日本石川岛-播磨株式会社和日本原秩父水泥株式会社联合研制

RSP是由日本原小野田水泥株式会社和川崎重工联合研制

DD原日本水泥株式会社研制，后又与日本神户制钢联合开发推广 NMFC是由日本三菱水泥矿业株式会社和三菱重工联合研制开发 SLC和ILC是由丹麦F.L.史密斯研制开发 PYROCLON是由是由德国洪堡公司研制开发

PREPOL是由德国伯力休斯公司与德国红包公司研制开发

2.24 DD分解炉三次风的入炉方式是径向还是切向？你认为这有什么优点？ 答： 三次风从圆筒两侧径向入炉。优点：三次风直接导入上喷的窑气中。炉内无水平旋流，压损低。

2.25 SLC分解炉与NSF分解炉的分料阀各自作用是什么？

答：SLC分解炉分料阀的作用是在开窑点火时转换使预热生料直接入窑，在窑列产量达到全窑额定产量的35%时转动分料阀使来自窑列最下级生料送入分解炉。NSF分解炉的分料阀作用是使预热生料分成两部分分别从反应锥体室上加入和从上升烟道加入。

2.26 我国的科技工作者曾研究过NSF、MFC、SLC、RSP这四种分解炉内生料停留时间，发现MFC分解炉内的平均停留时间最长（最长停留时间约为84s，而其他分解炉仅为5.5~12s）。有人认为：这主要是由于流化床内物料分布很均匀（温度差小，浓度差小），因此传热、传质的动力小，因而传热、传质的速度慢，这样完成同样分解率就需要较长的停留时间。你认为这个说法对否？

答：我认为这个说法不对，流化床内的传热、传质动力小，传热、传质的速度慢的原因不是因为流化床内物料的分布均匀。而是因为流化床区的温度只有400度，温度较低因而三传一反的速度较慢。

2.27 SLC预分解窑中K列和F列的含义是什么？

答：SLC窑有两列旋风预热器，分别叫窑列（K列）和炉列（F列），窑气走窑列、炉气走炉列。

2.28 PYROCLPN和PREPOL这两种预热/预分解系统的区别在什么地方？

答：主要有以下两点：

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情况相比有什么实际意义？

答：可以延长在高温气流中的停留时间，可在其它参数不变的情况下有效提高物料的提高入窑生料的分解率。在炉温不变的情况下，提高物料循环率后可提高入窑生料的分解率，从而提高回转窑的熟料产量。同样在入窑分解率不变的情况下提高物料循环率后可降低所需的炉温，从而能够使用低质燃料，甚至可燃废弃物。此外，将循环料加入上升烟道中，由于生料粉巨大的表面积，所以能够吸附窑气中的碱蒸汽，这有利于缓解或消除此处的结皮。

2.31 回转窑的主要功能是什么？怎样才能够有效的实现这些功？

答：回转窑是一个燃料燃烧设备，它具有较大的燃烧空间和热力场，可以提供足够的助燃空气，是一个装备优良的燃烧设备，能够保证燃料充分燃烧，可以为水泥熟料的煅烧提供必要的热量；回转窑是一个热交换装备，它具有比较均匀的温度场，可以满足熟料生产过程中各个阶段的换热要求，特别是A矿生成的要求；回转窑是一个高温化学反应设备，熟料矿物形成的不同阶段有不同要求，回转窑既可以满足不同阶段、不同矿物对热量、温度的要求，又可以满足它们对停留时间的要求；回转窑是一个输送设备，用来输送物料和让空气通过。从输送物料角度来看，回转窑还具有更大的潜力，因为无聊在窑内的填充率、回转窑的斜度与转速都是很低的。

2.32 水泥回转窑内应遵循哪几个方面的客观规律？

答：水泥回转窑正常工作时是负压操作。为防止漏风，窑头和窑尾都必须设有密封装置，其密封程度好坏会直接影响窑系统合理的风、煤、料配比及熟料煅烧效果。从漏风对生产的影响程度来考虑，回转窑的窑尾逼窑头要求有更高的密封程度。为防止回转窑烧成带的筒体以及其内耐火材料过热，在烧成带筒体的外面，还设置有冷却装置，通常采用风冷。

2.33 为什么回转窑的窑尾比窑头需要密封程度更高的密封装置？

答：因为从漏风对生产的影响程度来考虑，窑尾漏风对生产的影响比窑头漏风的影响要大，故窑尾比窑头需要密封程度更高的密封装置。

2.34为什么回转窑烧制出来的水泥熟料要进行快速冷却？

答： 熟料必须快速有效冷却的主要原因有以下四点：

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2.36 熟料冷却效果最好的冷却剂是哪种冷却机？其优点主要体现在什么地方？ 答：篦式冷却机。篦式冷却机分为三个区域，最前端是骤冷区，在该区骤冷能对刚进入篦冷机的熟料实施非常快速的冷却，确保熟料的高质量。骤冷区后面是热回收区，该区的作用是对熟料实施快速、有效冷却的同时，尽可能高效地回收出窑熟料冷却过程中所放出的热量来给予入窑二次风和入炉三次风；最后是冷却区，该区的作用是充分冷却熟料，从而最大可能地降低出冷却机的熟料温度。所以该冷却机既能快速冷却，又可以回收大量的热能。

2.37复合式篦冷机与组合阶段式篦冷机的最主要区别在什么地方？

答：组合阶段式篦冷机是由复合篦床、熟料破碎机和水平篦床组成，而复合式篦冷机是由高温区的倾斜篦床，低温区的水平篦床组成。P96和p98

2.38

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③在窑尾上升烟道内，安装多个耐热钢制成的无端口链条来吸附窑气中碱蒸汽等有害成分。

2.45有哪些因素会造成新型干法水泥回转窑系统内结皮堵塞？怎样预防？ 答：①要优化原料、燃料，对其中碱、硫、氯等有害成分进行限制；

②要合理组织燃料燃烧

③要优化设计、精心施工与保证均衡稳定操作；

④利用空气炮清扫；

⑤在有关旋风筒锥体上安装必要的压力计或γ射线发射器来检测旋风筒内的工作状况；

⑥采用一些新型耐火衬料

⑦在窑尾上升烟道内，安装多个耐热钢制成的无端口链条来吸附窑气中碱蒸汽等有害成分；

⑧在因碱富集结皮而易发生堵塞的直筒部位多家生料来吸附碱蒸汽，这样可以减轻结皮程度，甚至消除此处的结皮；

⑨在系统流上采用旁路防风技术流程；

2.46易结皮处设置空气炮装置能够有效防止结皮，为什么？ 答：将空气炮安装在可能发生结皮堵塞的地方，使其高频地向设备内鼓入高压空气来冲击易结皮处，使其避免产生结皮的条件。

2.47在直筒内的易结皮处喂入大量生料会有利于缓解此处的结皮程度，为什么？ 答：大量的生料的喂入可以吸附碱蒸汽，使结皮不能继续生成，甚至破坏已有的结皮，这样可以减轻结皮程。

2.48.为什么新型干法水泥生产窑系统中会发生塌料现象？如何预防？

答：在原、燃料方面：由于有害成分过大的造成结皮积聚到一定程度时，会造成阵发性塌料，塌不下来就是堵塞事故。另外，生料的kh值过低，易烧性过好也易造成塌料；在设计方面：某些部位的风速过低，携带物料能力减弱，当有其他因素干扰时就会引起塌料；撒料装置的设置或安装不合理会形成短路冲料；锁风阀设置或安装不合理造成循环积料也会形成塌料；在操作方面：由于各种原因造成质量波动、喂料量不稳、不合理的风、煤、料配合比或者配合比的频繁波动均可能造成塌料。为了克服与消除塌料，除了要求原、燃料的质量有保证、设计合理以外，加强生产操作上的自控、监控也是十分有必要的。

2.49.什么因素会造成新型干法水泥回转窑内的结球现象？怎样预防该现象？ 答：窑内结球的原因很多：生料中K2O、Na2O、SO3等有害成分过高或在生产系统中循环富集是造成结球的重要原因之一，因为这时易形成铁明矾石、硅方解石等中间产物；当回转窑内结圈或料层过厚时，物料翻滚慢、易堆积，当有液相出现时，易逐渐滚动形成结球；生料的SM值过低、生料成分波动过大、燃烧器选用或使用不当、煤灰掺入不均以及热工制度波动过大等因素都会引起窑内结球。

为了避免窑内结球，应限制原料、燃料中的有害成分含量；应合理配料，保证液相量不宜不大；要控制好窑内物质填充率，做到“薄料快转”；要合理用风，防止窑内不完全燃烧；要注意回灰和煤灰的均匀掺入，避免回灰集中入窑；要稳

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定入窑物质的成分，且均匀喂料。如果发现窑内结球后，应适当增加窑内轴向风、顺畅火焰、确保燃料完全燃烧，并且要减料、减慢窑速，用短时大火将大料球烧散或烧小。若大料球已经落入篦冷机，则要停料、停窑，人工清理。

2.50.窑用三通道喷煤管的内风、煤风、外风各有什么作用？

答：内净风为直流风以防止煤粉回流和火焰回火，从而避免喷煤管堵塞和保护喷煤管免受高温侵蚀；外净风为旋流风，即该风道端部有与轴线成45°夹角的螺旋叶片，以加强煤风混合，是煤粉燃烧完全。

2.51 为什么窑用三通道喷煤管的内风设计成旋流风？外风设计成快速的直流风？

2.52在窑用三通道喷煤管中钝体主要作用是什么？

答：钝体起到一个火焰稳定器的作用，具体就是加强高温烟气的回流，保持煤粉着火燃烧所需要的高温。

2.53窑用四通道喷煤管中心风主要作用是什么？

答：中心管作用有以下几个：能防止因煤粉回流和窑灰沉积堵塞喷煤管喷口、能使窑内火焰更加稳定、能延长喷煤管使用寿命、能降低NOx生成量、能保护窑皮和延长耐火衬料寿命、能减少相关工艺事故、能辅助调节火焰形状、能改善熟料质量。

2.54分解炉内的燃烧方式与回转窑内的燃烧方式有什么区别？

答：回转窑内的煤粉燃烧有一个明亮的火焰，属于有焰燃烧，燃烧温度较高。分解炉内的燃料燃烧是一种特殊的无焰燃烧，是一种没有火焰轮廓的辉焰燃烧。

2.55为什么人们将某些炉用三通道喷煤管的内风设计成直流风？

答：防止煤粉回流和火焰回火，从而避免喷煤管堵塞和保护喷煤管免受高温侵蚀

2.56 为什么沸腾燃烧室最好不要用优质煤为燃料？

答：在沸腾燃烧室中，煤粒燃烧时产生的CO2等惰性气体，能很快从煤粒表面被带走.新鲜空气立即补充进来。所以煤粒一经着火.就能强烈地燃烧。同时，煤粒在剧烈的运动中，因不断地相互碰撞而碎裂，促使燃烧进一步深化。再加上合理的设计，使煤粒入炉后要经过长而曲折的运功曲线才进入排烟管道。因此有足够的烧停留时间，燃料的着火一燃烧一燃尽全过程能在炉内很好地完成。正因为有上述良好的燃烧条件.所以高灰份、低热值的劣质煤也能在沸腾炉中稳定的燃烧，并达到较高的燃尽度。改变了传统燃烧室只能燃用优质烟煤的苛刻条件。同时，由于煤是一种重要的燃料和工业原料，是不可再生资源。优质煤资源有限，价格比劣质煤贵，虽然劣质煤的燃烧动力消耗高些，但依然有利可图。因此沸腾燃烧室最好不要使用优质煤为燃料。

2.57.为什么窑径大的回转窑所用耐火材料的质量要更高一些？

答：现代新型干法回转窑往往产量高，窑径大，窑的转速快，烧成带温度高、窑热负荷大。

① 温度的提高加剧了熟料对耐火材料的侵蚀，用于传统窑相应部位的耐火材料在大型窑上的使用寿命急剧下降。

② 由于碱及硫、氯等组分反复的挥发、凝聚，造成循环富集，使得预热器中R2O

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与传统回转窑相比增加近5 倍，SO3增加3~5倍。相应部位的窑气中这些组分的含量也大大增加，导致预热器、分解炉、上升烟道、下料斜坡所用的粘土砖和普通高铝砖等耐火材料受到严重的侵蚀，形成膨胀性矿物而开裂剥落，发生“碱裂”破坏。并且硫、氯等组分在耐火材料表面形成结皮的特征矿物，粘附窑衬形成结皮，影响窑的正常运行。

③ 窑筒转速加快和斜度加大，增加了耐火材料的应力破坏，高的转速及大的斜度使得机械应力增加，窑衬受到的周期性的热应力冲击的破坏力加剧。这就要求耐火材料要有更高的整体稳定性和抗热震性能。④ 窑直径加大，窑皮的稳定性差。大型窑的直径增大，（2000t/d的 窑直径为4m，4000t/d窑直径为4.7m，）又加之窑速加快，机械震动加剧，因此高温带的窑皮易脱落而不易补挂，所以要求高温带耐火材料除了有耐高温熟料侵蚀及热震稳定性外，还需要易粘窑皮的性能。

⑤ 窑径增大，台时产量增大，处理物料量增多，负重增大，要求耐火材料强度足够，对于前窑口的磨损增大，要求该部位耐火材料的耐磨性要好。

2.58.为什么NSP窑内耐火材料的热负荷回避其他回转窑内的热负荷大大降低？ 答：NSP窑在悬浮预热器和回转窑之间增设了一个分解炉，将大量吸热的碳酸钙的分解从窑内传热较低的区域转移到单独燃烧的分解炉内进行。在分解炉内，生料颗粒分散成悬浮或沸腾状态，以最小的温度差，在燃料无焰燃烧的同时，通过高速传热过程，是生料迅速完成分解反应，入窑生料的表观分解率可达85%~95%，从而大大减轻了回转窑的热负荷。

2.59.为什么回转窑的烧成带要用碱性耐火材料（镁质砖）？ 答：回转窑的烧成带，当物料的温度升高到最低低共熔温度后，开始出现以氧化铝、氧化铁和氧化钙为主体的液相，其中还包括了氧化镁和碱等，如果是酸性耐火材料，会与物料发生反应而过快损坏。

镁质砖大都具有很高的耐火度，能够承受烧成带的高温；白云石砖不易与水泥组分发生反应生成低熔物，因此它是一种极好的抗熔蚀材料。但白云石砖的抗剥落性差、固有的水化性等缺点，决定其使用受到限制。高温烧成镁铬砖、直接结合镁铬砖。然而，在回转窑内的氧化气氛中，三价铬离子Cr3+会被氧化为六价铬离子Cr6+，由于硫酸盐的侵蚀，这些物质进一步生成水溶性的化合物，变为废气和粉尘污染环境。目前，国内水泥厂大部分还是采用直接结合镁铬砖或普通镁铬砖，但总的趋势是采用镁铝尖晶石。此砖的优点为：热震稳定性好，使用过程中与熟料反应能在砖的表面形成一层薄的铝酸钙保护层，使液相不易渗透，抗剥落性能优于直接结合镁铬砖。

2.60 为什么水泥立窑用的燃料最好是挥发分含量较低的无烟煤或焦煤？

答：在立窑内，混在一起的生料与粉料边运动、边燃烧、边反应，所以，立窑内不能像回转窑内那样按照物料状况来分带，而只能按温度高低分为：干燥预热带、高温带和冷却带。干燥带和预热带内，气流中的O2 浓度很低，再加上燃烧空间不够，因此煤中挥发分很难得到燃烧的机会而损失掉，从而增大热耗。所以，立窑不选用烟煤而选无烟煤或焦煤作燃料，这也是立窑内燃烧的特点之一。

2.61 为什么立窑内的传热方式以传导和对流方式为主？ 答：（1）干燥预热带从高温带上升的气流经过干燥预热带时，气流速度较高，而且

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料球之间的孔隙小，温度也较低，因而，以对流换热为主，辐射换热为辅。这是因为：

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3.6、玻璃池窑（包括平板玻璃池窑和日用玻璃池窑）熔化部与冷却部之间的玻璃分隔装置有哪些？

答：平板玻璃池窑使用浅层分隔：玻璃液分隔装置有卡脖，冷却水和窑坎等。其中窑坎是辅助分隔装置，不能单独使用。气体分隔装置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墙和双J吊墙。

日用玻璃池窑使用深层分隔：玻璃液分隔装置有流液洞，窑坎。气体分隔装置有完全分隔和部分分隔：花格墙。

3.7、冷却水管为什么可以对玻璃液起到部分分隔作用？ 答：冷却水管内流过的冷却水会使管壁附近的玻璃液因温度降低而增大黏度，从而对玻璃液流动起到阻碍作用，同时也能控制玻璃液回流。此外，冷却水还能拦截玻璃表面的浮渣。

3.8、窑坎能否单独使用作为玻璃液分隔装置？

答：不能。窑坎是辅助分隔装置，不能单独使用，需要与其他分隔装置配套使用。

3.9、对于玻璃池窑（包括平板玻璃池窑和日用玻璃池窑）熔化部与冷却部之间的火焰空间分隔装置有哪几种类型？

答：平板玻璃池窑：气体分隔装置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墙和双J吊墙。日用玻璃池窑：气体分隔装置有完全分隔和部分分隔。部分分隔装置：花格墙。

3.10、为什么现有的玻璃池窑大部分部位都可以进行保温，而个别部位（像液面线附近的池壁）不仅不能保温，而且还必须进行冷却？

答：生产实践表明：玻璃池窑熔化部的池壁（特别液面线附近）、投料池的拐角处比玻璃池窑其他部位更易受到玻璃液的高温蚀损，往往因为这些部位损坏大大缩短池窑的使用寿命。为了减轻蚀损，延长池窑的使用寿命，除了要考虑耐火砖选材、砖形设计和排砖等方面之外，人工冷却也十分有效。

3.11.小炉在玻璃池窑组织燃烧中的地位与作用是什么？ 答：小炉的作用是使燃料和空气良好的混合并组织好燃烧。

3.12.在小炉口与平板玻璃池窑的连接方式上，反碹连接、插入式连接对于传热来说各有什么优缺点？

答：反碹连接在小炉口的大碹上有两道其走向与大碹相垂直的小碹，及

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3.14 蓄热是玻璃池窑蓄热室内高温废气加热空气的工作原理是什么？

答：利用废气与空气交替地通过其内的格子体，以格子体为传热的中间体，从而使得空气间接的获得废弃的余热。当高温废气通过蓄热室内的格子体时，废气以对流与辐射的方式把热量传递给格子体，使得格子体受热升温，积蓄热量，而废气向格子体传热后其本身的温度降低；当空气通过蓄热室内的格子体时，格子体就把所积蓄的热量以对流的方式再传给空气，使得空气受热升温，格子体散热降温。

3.15 为什么平板玻璃池窑蓄热式的结构形式有多种类型，而日用玻璃池窑则不存在这种分类？

答：对于横焰的平板玻璃池窑，由于每一侧都有若干数目相同的蓄热室。日用玻璃池窑多采用马蹄焰蓄热式玻璃池窑，由于马蹄焰池窑只有一对小对，相应也只有一对蓄热室，无连通式和分隔式之分。

3.16 蓄热室对于玻璃池窑的作用是什么？在蓄热室内格子体的主要作用又是什么？

答：蓄热室可以预热空气和煤气，即可以回收余热。玻璃池窑具有蓄热室不仅是为节能，也是为了达到熔制高质量玻璃所要求的高温而必须采取的措施。

格子体为传热的中间体，废气与空气（或者废弃与煤气、空气）交替的通过格子体，从而使得空气（或者空气和煤气）间接地获得废气的余热。

3.17 蓄热室内常用的格子体结构有哪些？

答：西门子式、李赫特式、编篮式、连续通道式（又分：十字形和筒子砖式）。

3.18 为什么蓄热室内的废气（高温气体）要自上而下流动，而空气（低温气体）要自下向上流动？

答：这样的流型符合流体力学中“分散垂直气流法则”（或称“气流分流法则”）之原理。其目：使蓄热室内格子体各个通道内的气流量及温度自然地保持均匀。

3.19 提高玻璃池窑蓄热室热回收能力的措施有哪些？ 答：a.改善蓄热室结构； b.改善格子体结构； c.提高格子砖材质；

d.采取保温减少墙体的散热量。

3.20 浮法平板玻璃工艺中锡槽的工作原理是什么？为什么锡槽内还必须要有保护气体？

答：让处于高温熔融状态的玻璃液浮在比它重的锡液表面上，受表面张力的作用使玻璃具有光洁平整的表面。

锡槽内通入由N2和H2组成的保护气体是为了防止锡液氧化。

3.21、为什么锡槽内还需要有电加热装置？

答：设置锡槽电加热装置是为了以下三个需要：控制和保持锡槽内的成型温度、处理事故时锡槽保温、烘烤锡槽。

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3.22、马蹄焰玻璃池窑中双通道蓄热室的优点是什么？

答：

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3.30玻璃制品退火窑的作用是什么？

答：减少或消除玻璃制品在成型后或热加工后其内残余的热应力以及由此导致的光学不均匀性，并稳定玻璃制品的内部结构，这样可以防止其炸裂以及提高其强度。玻璃制品内的热应力，通常是由于不均匀冷却所产生。将其置于退火温度热处理，并采取适宜的均匀冷却制度就能减少或消除热应力，以便最大限度的提高成品率。

3.31玻璃制品退火过程有哪几个阶段?浮法平板退火窑又分为那几个区? 答： 玻璃制品退火过程有4个阶段，如下：

1）加热（冷却）阶段（对于平板玻璃的退火，称为均匀加热区，简称：均热区）2）保温阶段（对于平板玻璃的退火，称为重要退火区）3）慢速冷却阶段（对于平板玻璃的退火，称为退火后区）4）快速冷却阶段（对于平板玻璃的退火，称为强制冷却区）

浮法平板退火窑分为以下4个区： 1）均热冷却阶段（均热区）2）保温阶段（重要退火区）3）慢速冷却阶段（退火后区）

4）快速冷却阶段（强制冷却阶段）

3.32为什么说慢冷是玻璃制品退火过程的一个关键阶段? 答：在慢冷阶段，玻璃制品开始冷却，冷却速度要均匀，否则会残留较大热应力；这个阶段也决定了玻璃制品内部结构的稳定性；要保持一定的冷却速度，以避免玻璃内形成产生较大的暂时应力而引起玻璃原板炸裂。

3.33 玻璃池窑常用的重油烧嘴有哪几种类型？

答：国内自行设计的高压内混式（扁平火焰）GNB系列重油烧嘴； 美国天时燃烧技术公司WGD型水冷重油烧嘴； 美国天时燃烧技术公司双脉冲流烧嘴； 德国索尔格公司DZL型双混式烧嘴； 德国高定公司ZL5型外混式烧嘴； 英国莱德劳公司GT/CPA油枪；

英国玻璃工业公司WTPU型伸入式烧嘴； 美国欧文斯公司G系列外混式烧嘴；

秦皇岛玻璃工业研究设计院LXQ型喷枪； 北京航空航天大学热动力研究所BHB型喷枪。

3.34 重油烧嘴和天然气烧嘴最常见的安装位置是在玻璃池窑的哪个部位？

答：重油烧嘴：小炉底烧系统；小炉底下插入式燃烧系统；小炉侧墙插入式燃烧系统；小炉顶插入式燃烧系统；小炉顶烧式燃烧系统；碹顶插入式燃烧系统。

天然气烧嘴：小炉底烧式燃烧系统；小炉侧烧式燃烧系统；小炉顶插入式燃烧系统；碹顶插入式燃烧系统。

3.35 为什么耐火材料的选择对于玻璃熔窑的设计十分重要？

答：玻璃熔窑在使用期间，会发生一系列的物理化学变化，包括：耐火材料物相的

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熔解与熔融作用；结晶相的多晶转变和重结晶作用；耐火材料与配合料中某些成分之间、耐火材料与玻璃液中某些成分之间进行化学反应而形成新相或低共熔液相的过程；玻璃液或火焰空间中高温气流对耐火材料的机械磨损作用等。这些变化不但是玻璃液的污染源，而且还会使得耐火材料蚀损，算段玻璃熔窑的使用寿命，因此，耐火材料的选择对于玻璃熔窑的设计十分重要。

3.36 玻璃池窑选用耐火材料的原则是什么？

答：1.根据窑炉的种类以及窑体各部位工作的特点合理地选用耐火材料； 2.根据玻璃成分选用相应的耐火材料； 3.根据耐火材料的使用性能选用耐火材料； 4.尽可能选用成批生产的耐火材料；

5.要避免不同材质耐火材料之间的接触反应。

3.37 为什么玻璃池窑的耐火材料容易受到侵蚀？

答：在玻璃池窑内，耐火材料与玻璃液、配合料及其挥发物（主要有：碱金属氧化物，即碱蒸气、硼化物、氟化物、氯化物、硫的化合物等）直接接触，所以很容易受严重侵蚀，特别是在砖缝处的侵蚀很严重。

3.38 玻璃池窑哪些部位的耐火材料所受到的侵蚀最为严重，从而需要用优质的耐火砖来砌筑？

答：在玻璃池窑的熔化部，与玻璃液接触的部分有：投料池、池壁、池底、耳池以及玻璃液分隔设备。这些部位除了受到玻璃液的冲刷寝室之外，还要收到配合料（尤其是芒硝水）的化学腐蚀，所以常常损坏严重，从而需要用优质的耐火砖来砌筑。

3.39 玻璃池窑为什么难以彻底取代坩埚窑？

答：坩埚窑可同时满足不同颜色、不同组成的多品种玻璃液的熔化，适合于熔制颜色多、品种杂、产量小、频繁换料的玻璃制品，也适合于熔制陶瓷釉和搪瓷釉的熔块。而玻璃池窑不能。

3.40 玻璃池窑的电助熔和电熔窑是否需要变压器升压？为什么？

答：需要。因为通过提高电压可以来补偿窑体因保温效果变差所增加的散热损失。

3.41 为什么电助熔窑和电熔窑的钼电极需要水冷却？ 答：钼电极在空气中受热时易氧化，而其600℃氧化产生MoO3对电极毫无保护作用。为了克服钼电极不耐侵蚀和极易氧化的缺点，现在多用长寿命的钼电极，几钼电极暴露的部分安装在充满惰性或中性气体的电极套内，电极套的头部有热电偶可监控电极的温度，电极套也分：无水冷型和水冷型。后者使用更广泛。

3.42 为什么全电熔窑还要有燃料喷嘴？

答：配合料成为高温玻璃液后才能导电，因此全电熔窑开窑时，仍需用燃油或燃气加热至高温，然后停止加热，开始电加热，因此全电熔窑还要有燃料喷嘴。

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答：隧道窑内分为预热带、烧成带和冷却带

4.2 简要说明隧道窑的工作流程 答：

4.3分析一下传统隧道窑与现代隧道窑的工作流程有什么异同之处？ 答：

4.4.隧道窑、棍道窑的冷却带内需要实施急冷的目的是什么？

答：有利于保留玻璃体与防止Fe2+重新被氧化以及阻隔烧成带与冷却带间的气流交换，防止制品被熏黑。

4.5.拱顶隧道窑．与平顶隧道窑各有什么特点？共有儿种类型的拱顶？平顶是否需要吊顶？

答：

4.6.隧道窑中预热带的排烟系统包括哪些设置？

答：包括 排烟口

支烟道

主烟道

排烟机及烟囱等

废气通过排烟口进入支烟道，由支烟道汇总到主烟道，再经过排烟机升压后从大烟囱排向高空。

4.7.在隧道窑预热带，采取分散排烟、窑头集中排烟或小分散排烟的排烟型式各有什么特点？

答：分散排烟：散排烟是便于控制隧道窑内各点的烟气流量，以保证完全按照烧成曲线控制温度，同时控制流向，减弱气体的分层，由于是利用排烟口负压调节温度，所以称为：负调节方式。一部分高温气体被过早放走，其热量没有充分利用，降低了烧成系统的热效率、增加燃料消耗。

窑头集中排烟或小分散排烟：为了更加充分利用废气余热，往往是集中排烟，有的是小分散排烟，其温度调节是利用许多小功率的烧嘴（尤其是高速调温烧嘴或脉冲烧嘴），因烧嘴喷出的高温气流是正压，所以称为：正调节方式。它们具有热利用率高、气流温度较均匀的特点。尤其是小分散排烟系统，它兼备了集中排烟与分散排烟两者优点。

4.8 现代窑车的结构特点是什么？

答：现代隧道窑窑车的突出特点是：轻质化，其目的是最大限度地降低窑车的蓄热量。

4.9 隧道窑的砂封和曲折密封装置的作用是什么？

答：都是为了使由窑车分隔开来的上部隧道与下部隧道相互密闭。

砂封装置：阻隔了窑车的上、下空间，从而最大限度地防止窑内正压区的热气流从车下溢出而烧坏车下金属件，也最大限度地防止冷空气漏入窑内负压区而降低气流温度和增大气流分布的不均匀。

曲折密封装置：防止隧道窑内的热量直接辐射给窑车的金属部件，可增加窑内热气体溢出的阻力或冷空气漏入窑内的阻力，从而有助于密封。可以防止通过前后两个窑车之间上、下通道的漏气。

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4.10 隧道窑有哪几种气幕，其作用各是什么？ 答：有封闭气幕、搅动气幕、循环气幕。

作用：①封闭气幕：将窑内与环境分隔开来；②搅动气幕：促使预热带内的热气体向下流动，产生搅动来使气流温度更为均匀；③循环气幕：（与搅动气幕作用类似）。

4.11 造成隧道窑预热带内气流温度分布不均的原因有哪些？

答： ①在分散排烟系统中，有一部分高温废气被过早地排走，使预热带前段气流量减少、流速降低，会消弱气流的扰动作用，从而使得预热带的气流温度分布更加不均匀。②从烧成带流向预热带的废气，其冷、热气流的混合是不均匀的，这是由于传热的不均匀，会造成热气团和冷气团。二者密度的差异就使得热气团上浮，冷气团下沉，从而造成预热带内的气体产生明显分层（热气体在上，冷气体在下），这就是预热带内气流的自然分层现象。气流自然分层的最直接结果是预热带内气流温度的不均匀（上高下低）③其它一些因素也会对预热带内的温度不均现象有促进作用，包括：料垛玛法、吸热冷空气（漏风）、窑车蓄热、纵向自然对流作用等。

4.12有什么措施可以减轻隧道窑预热带内气流温度分布的不均？

答：设立搅拌气幕和循环气幕、设立高速调温烧嘴或脉冲烧嘴、降低窑内高度、采用平吊顶、采用上密下稀或稀码的料垛、加强和改善密封、窑车使用轻质耐火衬料、改变隧道窑的断面形状等。

4.13与隧道窑想比，辊道窑有什么特点？为什么辊道窑比隧道窑节能？

答：与隧道窑想比，辊道窑的特点是：采用由许多平行排列的、转动的辊子组成的辊道来代替窑车作为被烧制坯件的运载工具，坯件可直接放在辊道上，也可放在垫板上。辊道窑比隧道窑节能是因为隧道窑中的窑车消耗了很多热量，窑具消耗的热量也较多，而在辊道窑中，这些热量损失就可大大降低。另外，辊道窑的中空结构、无匣钵的裸烧方式也使其内的传热速率和传热效率大大增加。同时，辊道窑广泛采用轻质保温耐火材料也进一步降低了热量损失。所以，陶瓷产品在辊道窑中的烧成热耗比在隧道窑中的烧成热耗低得多。

4.14简要说明辊道窑的工作流程。答：可变速的电动机带动传动系统使辊子转动，被烧制的坯件受棍子的带动而沿通道的纵向移动，经预热带到烧成带，再经过冷却带冷却出窑后即成为烧制品。

4.15棍子的结构为什么常常要做成空心结构？

答：因为辊子的抗弯强度与其壁厚成反比，即管壁愈薄，棍子的抗弯能力愈强，故辊子常常做成空心结构。

4.15辊子的结构为什么常常做成空心结构？

答：1.采用中空使辊子在高温下连续转动，在自重和荷重下保证变形小；2.实验表明，辊子的抗弯强度与其壁厚成反比，即管壁愈薄，辊子的抗弯能力越高。

4.16辊道窑传动机构中介齿轮的作用是什么？ 答：将直齿轮设置成双排是为了满足齿轮所联接辊子旋转方向要一致的要求，因为

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会有约一半的齿轮充当介齿轮，相邻两个辊子的介轮之间有一个惰轮来改变传动方向，使相邻两个辊子的传动方向一致。

4.17何谓辊道窑的工作通道？何谓辊道窑的辊下通道？

答：窑内的辊道平面又将窑内空间分为上、下两个部分。辊道以上的通道称为：工作通道，辊道以下的通道称为：辊下通道。

4.18辊道窑辊下通道的窑墙上设立检修孔的目的是什么？

答：辊道窑运行过程中，有时会出现辊子折断、坯体炸裂或垫板炸裂等问题，炸裂的坯体或垫板碎片可能会卡在两辊之间造成堆积而堵塞通道；辊子有时也会因转动失灵而停转，从而使坯体或垫板行进受阻而发生堵塞。出现这些事故时必须进行处理，以保证辊道窑正常运行。长期运行的辊道窑，也不可避免地会有一些碎片掉到辊子下面，堆积起来就会堵塞辊下通道。因此，需要在窑墙上留有一些检修孔。

4.20 对于隧道窑和辊道窑来说，为什么都要建立一个合理的热工制度？

答：热工制度包括温度制度、压力制度、燃烧气氛等，是陶瓷生产过程中最关键的工艺过程之一.根据制品的特点和原料的性能，根据焙烧过程中发生的一系列物理化学反应规律，制定出合理的焙烧热工制度，并且采用正确的焙烧方法实现产品的优质高产.合理的热工制度能够为坯料发生物理化学变化提供一个合理的热力分布场，从而确保窑系统高的产量和低的热耗。所以隧道窑和辊道窑都要建立一个合理的热工制度。

4.21 什么时候可以在隧道窑或辊道窑内考虑用还原气氛？ 答：在陶瓷坯体的制备过程中，如果要进行除铁处理可考虑用还原气氛烧成，此外，在烧制一些特殊的陶瓷产品时也要用还原气氛烧成。

4.22 烧还原气氛时，如何制订各对燃烧室（烧嘴）的气氛制度？

答：在烧还原气氛时，为了使燃料在900℃前充分地氧化燃烧，在还原带前面还应设置氧化带，其空气过剩系数为1.5-2.0，从而将气流中CO燃烧完全。在气氛改变的地方，要设立气氛气幕（即氧化气幕）。

4.23 为什么说回火和退火（熄火）都会造成安全事故？它们各自是由于什么原因所造成的？

答： 因为回火 时易发生爆炸事故，退火时易发生中毒事故。回火是由于火焰传播速度超过燃气空气混合气从火孔处喷出的速度造成的，退火是由于助燃空气压强不足时造成的。

4.24高速调温烧嘴和脉冲（高速调温）烧嘴各有什么优点？ 答：设置在隧道窑预热带内且靠近烧成带附近，他喷出的高速热气体可调整窑内温度分布，以满足工艺烧成曲线的要求。

4.25现代隧道窑和现代辊道窑所用耐火材料的材质、结构有什么特点？

答：隧道窑的平顶窑顶有轻质砖型，组合型和全耐火纤维型。窑墙有传统型、组合型和全耐火纤维型。传统型特点：适合于现场砌筑，坚固耐用，窑墙较厚。组合型适合于装配式砌筑。全耐火纤维式窑墙更薄、质量更轻、保温效果更好、蓄热量小、耐火度

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较高、安装也比较方便。

4.26 常见的非窑车式隧道窑有哪几种类型？

答：推板窑、辊底窑、输送带式窑、步进窑、气垫窑等。

4.27熔块窑有哪几种炉型或窑型？

答：有三种：坩埚炉、回转炉、池炉。回转炉包括非倾斜式和倾斜式两种；坩埚炉有换热式、倒焰式、闭口坩埚窑；池炉有三种，包括双碹顺流火焰式、斜底逆流火焰式、电熔式。

4.28色料煅烧窑有哪几种炉型或窑型？

答：有坩埚窑、隧道窑、梭式窑、镉红转炉等窑型。

4.29 常用烤花窑有哪几种窑型？

答：烤花窑包括辊道窑、输送带式窑、推板窑。