热工设备思考题(答案)

第一篇：热工设备思考题(答案)

资料收集：WJF0703班

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料装置 4 注意来料的均匀性。

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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。

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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“

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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。

第二篇：玻璃热工设备考试题汇总

第3章 玻璃

3.1 什么叫平板玻璃池窑的前脸墙？常用的玻璃池窑投料机有哪几种类型？ 答：前脸墙是指正面投料时，投料口或投料池上部的挡墙。

国内常用的玻璃池窑投料机有：螺旋式投料机，垄式投料机，振动式投料机，辊筒式投料机，倾斜毯式投料机，弧毯式投料机。此外，玻璃池窑投料机还包括从国外进口的一些投料机。例如，德国ZIPPE公司制造的裹入式投料机，英国玻璃工业公司生产的格拉斯沃摆动式加料机、OBC加料机等。

3.2 为什么玻璃池窑的胸墙需要单独支撑？玻璃池窑大碹的碹碴有什么作用? 答：由于各部位耐火材料的损坏情况不同所以其热修的时间有所差异，为了便于分别进行热修，尽量减小胸墙和池壁的承重负荷，延长其使用寿命，所以将大碹、胸墙分别支撑。

碹碴的作用：大碹的推力通过碹碴作用在立柱上。

3.3、平板玻璃池窑中耳池的作用是什么？

答：耳池的作用：对玻璃液流起到调节和澄清的作用；因投入池窑内的碎玻璃中夹杂有一些泥沙和小石子以及在老窑冷修投产后或新窑投产后的初期，可能发生掉转或掉泥，所以需要在耳池处掏渣、掏砖。

3.4、玻璃池窑（包括平板玻璃和日用玻璃池窑）熔化部与冷却部之间的气体分隔装置有哪几种基本形式？

答：气体空间的分隔装置有完全分隔和部分分隔两大类。平板玻璃池窑只用部分分隔装置，最常见的气体空间部分分隔装置：矮碹、吊矮碹、U型吊碹、双J型吊碹。

对于日用玻璃池窑来说，气体空间分隔装置有两类：完全分隔和部分分隔。部分分隔装置多为花格墙。

3.5、为什么平板玻璃池窑熔化部与冷却部之间的玻璃液分隔装置是用浅层分隔装置，而日用玻璃池窑熔化部与冷却部之间的玻璃液分隔装置则要用深层分隔装置？

答：因为平板玻璃池窑熔化部内，玻璃液经过熔化、澄清和均化后其质量较高，故而可以取上层玻璃液进行冷却、成型。

日用玻璃池窑熔制的玻璃液在均匀性、澄清性等方面均达不到平板玻璃池窑那样高的质量，因而需要取更深层的玻璃液去冷却和成型，所以日用玻璃池窑熔化部与冷却部之间的玻璃液分隔装置要用深层分隔装置。

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，及第一道反碹和第二道反碹，小炉口处大碹的横推力通过两道反碹会传到大碹碹渣上，再由池窑两侧的工字钢立柱来承担。反碹结构可将火焰空间降低，防止火焰发飘和增加大碹对玻璃液的辐射传热。

插入式连接是将小炉口的碹砌在池窑的胸墙上，该连接方法要求池窑的胸墙较高。可适当放宽小炉口，插入式结构既能解决小炉口加宽后结构不稳定、不安全的问题，又能避免火焰烧大碹，砌筑简单、安全可行。因火焰空间较高，故而窑体散热量较大。

3.13 为什么蓄热式玻璃池窑要有换火程序？ 答：使火焰温度稳定。

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。

3.22、马蹄焰玻璃池窑中双通道蓄热室的优点是什么？

答：第一，可在不增加厂房高度的情况下扩大换热面积，同时可根据各通道的具体条件来优化格子体的设计，提高热回收效率与延长蓄热室的整体寿命；第二，气体流程长、气流分布均匀、空气预热温度高；第三，可根据不同温度的传热特点，确定各个通道内的合理流速来提高换热效率；第四，格子体不易堵塞，也不易因堵塞而倒塌，这是由于：第一蓄热室内温度高（900~1300℃），因而粉料被烧熔、碱蒸汽则冷凝于底部烟道；通过第二“蓄热室”时，因经过三个90°拐弯，在重力作用下大部分粉尘沉落到底烟道；到第三蓄热室时，因温度较低、流速较快、粉尘较少，所以不会造成堵塞。另外，在第一、第二蓄热室的底部采用斜面结构也便于粉尘直接流出。

3.23、日用玻璃池窑的供料道内，为什么还需要设立加热装置？ 答：在供料道内设立有加热玻璃液的装置，从而精确地调节玻璃液的温度和进一步均化玻璃液以达到成型要求。

3.24、对于玻璃池窑来说，建立合理的热工制度（作业制度）的必要性是什么？

答：一个生产优异的玻璃池窑除了要求合理的设计、精心施工以外，还应该有合理、严格的作业制度作保证。玻璃行业经常讲“四小稳、一大稳”就与作业制度密切相关，也是严格作业制度的具体体现。这对于玻璃生产实现优质、高产、低消耗和长窑龄都起到了重要作用。

3.25、玻璃池窑的作业制度有哪几种？

答：玻璃池窑的作业制度具体包括：温度制度、压力制度、泡界线制度、液面制度和气氛制度等。

3.26、关于玻璃池窑的操作，人们常说需要用“四小稳”来保证“一大稳”。那么，什么是玻璃池窑的“四小稳”？什么又是玻璃池窑的“一大稳”？

答：四小稳是指：温度稳、压力稳、泡界线稳和液面稳；一大稳是指热工制度要稳。

3.27、平板玻璃池窑内“泡界线”的含义是什么？玻璃池窑内“热点”的含义又是什么？ 答：在横焰玻璃池窑的熔化部，由于热点与投料池的温度差，表层玻璃液会向投料池方向回流，使无泡沫的玻璃液和有泡沫的玻璃液之间有一条明显的分界线，称为：泡界线。

热点是指沿玻璃池窑的窑长方向上玻璃液的温度最高点。

3.28为什么玻璃池窑内火焰空间的压强要求是微正压?

答：负压将导致窑内吸入冷空气，从而降低窑温、增加热耗，而且还会使窑内温度不均匀。同时窑压也不可过大，否则会加剧窑体烧蚀、向外冒火严重、燃料消耗增大，并且对玻璃液的澄清不利。

3.29玻璃制品退火过程中可降低或消除的应力是哪两种应力？ 答：玻璃制品的退火就是减少或消除其内的热应力（包括永久应力和暂时应力）的过程，但退火不能消除结构应力和机械应力。

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。

3.34 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。

思考题: 1 成形后的玻璃制品内存在几种形式的应力？各是如何产生的？

答:玻璃制品中的应力一般可分为三类：热应力，结构应力以及机械应力

热应力是由于玻璃中存在温差而产生的应力，按其产生的特点可分为暂时应力和永久应力。暂时应力：当温度低于应变点时，处于弹性变形温度范围内的玻璃在经受不均匀的温度变化时产生的热应力。永久应力：当玻璃内外温度相等时所残留的热应力称为永久应力。结构应力：玻璃因化学组成不均匀导致结构上的不均而产生的应力。

机械应力：由于外力作用在玻璃上引起的应力，当外力除去时该应力随之消失。2 玻璃制品的退火有哪两个主要过程？

两个主要过程：一是内应力的减弱和消失，二是防止内应力的重新产生 3 玻璃制品的退火原理是什么？

将玻璃置于退火窑中经过足够长的时间通过退火温度范围或以缓慢的速度冷却下来，以便不再产生超过允许范围的永久应力和暂时应力，或者说是尽可能使玻璃中产生的热应力减少或消除的过程 浮法平板玻璃制品的退火过程要经过哪四个过程？ 1）加热阶段

在加热过程中，玻璃表面产生压应力

2）均热阶段

把制品加热到退火温度进行保温，均热以消除应力

3）慢速冷却阶段

使玻璃制品在冷却后不产生永久应力，或减少到制品所要求的应力范围

4）快速冷却阶段

玻璃在应变点下冷却时，只要不超过玻璃的极限强度，以缩短整个退火过程，降低热耗，提高生产效率

1.锡槽的作业制度包括哪些项目？ 包括温度、气氛、压力、锡液面

温度制度：指锡槽长度方向上的温度分布，用温度曲线表示。温度曲线是一条由几个温度测定值连成的折线

气氛制度：为了防止锡氧化，槽内必须保持中性或弱还原气氛。压力制度：正常生产情况下，锡槽内应维持微正压

锡液液面位置和锡液深度：锡液面位置低于沿口20mm左右。锡槽内锡液深度一般在50－100mm 2.简要叙述簿玻璃和厚玻璃的温度制度？

薄玻璃生产的温度制度：低温拉薄法，徐冷拉薄法 厚玻璃生产的温度制度: 采用正常降温法的温度制度。3.锡槽为何要控制气氛制度？

为了防止锡氧化，槽内必须保持中性或弱还原气氛。用N2＋H2混合气体做保护气体。其中N2为90－97%，H2为3－10%。O2含量控制＜10cm3/m3(ppm)，国外＜ 5cm3/m3(ppm)4.压力制度对浮法生产有何作用？影响其因素有哪些？

作用:压力制度是温度制度的保证, 反应窑的工作情况,比如窑压过大的可能原因是: 1,阻力过大(烟道进水、烟道 内杂物未清除干净、烟道或蓄热室内有堵塞、砌筑质量差、○漏气量大、闸板或空气交换器处不严密、烟道截面积小、烟道布置不合理及设计不合理等)2,抽力不够：(烟囱内烟气温度偏低，烟道高度不够及直径偏小等。)○影响因素: 1 锡槽的温度制度：温度波动对压力制度有明显的影响，2保护气体量及压力：保护气体量不足，导致锡槽处于负压。保护气体量与其本身的压力成正比。其出口压力一般维持在2千帕。

3锡槽的密封情况：密封好，保护气体的泄漏量就少，压力稳定。5.锡液液面位置和锡液深度如何控制？ 锡液面位置低于沿口20mm左右。

锡槽内锡液深度一般在50－100mm,有两种：

①同一深度：100－110mm，平形槽底结构，锡液用量多，施工方便。

②阶梯形深度：依成形需要，增设槽底挡坎，控制锡液液流。结构较复杂，锡液用量少。玻璃窑炉节节能减排措施:

第三篇：发电厂热工设备介绍

第一部分 发电厂热工设备介绍

热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。

热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。

一、检测仪表

检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。

1、温度测量仪表：

温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。常用的产品见下图：

双金属温度计 热电偶

铠装热电偶 热电阻（Pt100）

端面热电阻（测量轴温）温度变送器 1）双金属温度计

原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。

常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2）热电偶

原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。

根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温，E分度用于中低温。3）热电阻

原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。

热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件Ø4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。4）温度变送器

原理：将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内，将敏感元件感受温度后所产生的微小电压，经电路放大、线性校正处理后，变成恒定的电流输出信号（4～20mA）。

由于该产品未广泛普及，所以设计院一般很少选用。

2、压力测量仪表：

用于测量气体、液体压力或差压的仪表，常用仪表包括压力表、压力变送器、差压变送器。

压力表 压力变送器

差压变送器（配阀组）1）压力表

常用一般有两种，一种弹簧管压力表，原理：由弹性元件制成，当承受压力时，弹性元件在其弹性极限内产生一个可测量的变形，此变形通过传动机构放大后，使指针在刻度盘上指示出相应的压力值。另一种是隔膜式压力表，原理：由膜片隔离器、连接管、普通压力表组成，根据被测介质的要求，在其内腔填充造当的工作液。被测介质的压力作用于隔膜片上，使之产生变形，压力内部填充的工作液，借助工作液的传导，压力表显示被测压力值。

弹簧管压力表是最常用的压力表，广泛测量对铜合金不起腐蚀作用的液体、气体和蒸汽的压力。隔膜式压力表应用于被测介质有腐蚀性、高黏度、易结晶、温度较高的液体的压力。2）压力变送器

原理：接受被测压力信号，并按一定规律转变为相应的电信号输出（4~20mA）。目前随科技水平不断提高，都采用的智能化变送器。我们安装中常见的产品有罗斯蒙特、日本横河E、重庆川仪、霍尼威尔等。3）差压变送器

原理：测量元件在被测压力（差压）作用下，产生微小的位移，从而改变电子器件的参数，再经电子电路转换为4~20mA模拟电信号输出。

差压变送器一般配有三阀组，可以用来测量容器的液位，与节流装置配合可测量流量。

3、流量测量仪表

测量单位时间内通过管道的流体的质量或体积的仪表，火电厂最常用的是差压流量测量（流量与差压的平方根成正比）。原理：通过差压仪表测量流体流经节流装置时所产生的静压差，一般电厂经常安装的流量测量仪表有以下几种：流量变送器（同差压变送器），插入式流量计、超声波流量计等。

流量变送器通过节流孔板测差压 威力巴流量计 插入式流量计

4、物位测量仪表

在火力发电厂中，测量液位的仪表种类很多，最常用的是通过差压变送器测量水位的。其他常用的还有导波雷达液位计、超声波液位计等。

单、双室平衡容器用于测量压力容器水位（差压式）导波雷达液位计

超声波液位计 1）差压式液位计

原理：在容器上安装平衡容器，利用液体静力学原理使水位转换成差压。2）导波雷达液位计

原理：依据时域反射原理，当遇到被测介质表面时，雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置，发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，经计算得出液位高度。3）超声波物位计

原理：超声波物位计的工作原理是由探测器发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一探测器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与探测器到被测介质表面的距离成正比。即可测出容器内料位。

超声波物位计属于非接触测量，电厂常用于废水池、机组排水槽、排泥水池等液位的测量。

5、机械量监视仪表

机械量监视仪表是用于对汽轮机及大型旋转机械的位移、轴偏心、转速和轴振动及轴瓦振动等机械量进行监视和保护的。这里主要介绍一下汽轮机的监视仪表。汽轮机的监视仪表简称TSI（Turbine supervisorg insrtument），测量项目如下： 1）汽轮机位移测量：包括转子的轴向位移，相对膨胀，汽缸的热膨胀。

轴向位移：测定汽轮机转子推力盘对于推力轴承支架的相对轴向位置的位移。

相对膨胀：也称差胀，测量转子轴向相对于汽缸的热膨胀。汽缸绝对膨胀：测量汽缸相对于基础的轴向膨胀也称缸胀。2）汽轮机轴状态测量：包括相对振动、绝对振动、偏心、键相

相对振动：指转子相对于汽缸的振动（由于振动探头支架往往都是固定在轴瓦或者是轴承座上，所以相对振动也可理解为转子相对于轴瓦或者轴承座的振动）也称轴振。

绝对振动：指汽缸相对于地面的振动也称瓦振。

偏心：测量在低转速下轴的弯曲，这个弯曲可能是原来就有的机械弯曲，或者是热弯曲，重力导致的弯曲或者上述这些弯曲兼而有之。

键相：通过在被测轴上设置一个凹槽称为键相标记，当这个凹槽转到探头位置时，相当于探头与被测面间距突变，传感器会产生一个脉冲，轴每转一周，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期的位置。因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速，通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定出振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断。

3）汽轮机转动状态测量：包括转速、零转速

转速：用来反映转动机械在单位时间内转动的圈数(轴的转速)。

零转速：指汽轮发电机组在开、停车时，为防止转子因受热不均而发生轴弯曲事故，所采用的一种特定的转速，也称为盘车转速。由于该转速非常低(测量啮合盘车齿轮转速)，通常只有每分钟几转，所以称为“零转速”。汽轮机停车时，当转子转速下降到与预置的零转速值相一致时，零转速表自动地将盘车电机投入，使盘车齿轮正确地啮合上正在降速的转动轴，使其不至于立刻停下来，以达到盘车的作用。

另外还有些行程测量，主要测量汽轮机调速系统的行程指示，如调速汽门的开度、油动机的行程，其中上述的汽缸热膨胀也是采用行程测量的。

电涡流传感器（测振动、轴位移等）磁阻式传感器（测量转速）

汽缸的热膨胀 位移转感器（测阀门开度）

6、炉膛监视仪表

常见的仪表有炉膛火焰监视、火焰检测探头，炉管泄漏等。

炉膛火焰监视仪表 火焰检测探头 炉管泄漏装置 1）炉膛火焰监视仪表

测量原理：利用光学成像系统和光电子耦合技术制成，光学传输部分采用优质光学石英材料在1100℃高温下能正常工作，它的功能与照像机基本相同，把采集到的图像通过凹凸镜片组传输到转像棱镜，经棱镜反射到光学图像传输系统。2）火焰检测探头

测量原理：炉膛内燃料燃烧产生的光线穿过火检探头前部的凸透镜片，落在光导纤维的端部，光信号经过光导纤维传输至炉墙外侧的火检探头，火检探头内的硅光电池将光信号转换成正比于火焰强度的电脉冲信号，在信号处理器内被检测火焰的电脉冲信号转换成4~20mA模拟量信号。3）炉管泄漏装置

测量原理：由采集系统（声波传导管、声纳传感器）和检测系统组成，声波传导管固定在炉壁上，使传感器与炉内连通，保证真实采集锅炉炉管泄漏所产生的声频信号。当锅炉正常工作时，声纳传感器接收声音为炉内背景噪音，其频率集中在低频段，当炉管发生泄漏时，炉膛噪音强度明显加强，且频率集中在中高频段，传感器将锅炉噪音强度、频谱灵敏地转换成电信号，传输至监视系统。

7、成分分析仪表

在发电厂，为保证机组安全、经济运行，需对某些气体、液体的成分进地连接的测定。我们通常安装的仪表有：氧化锆烟气氧量分析、锅炉飞灰含碳量、氢纯度分析仪、工业电导率分析。另外一些化学仪表，如汽水取样系统的酸、溶解氧、硅酸根等分析仪。

氧化锆烟气氧量 氢纯度分析仪 工业电导率 1）氧化锆烟气氧量分析仪表

原理：由氧化锆探头、控制器、显示仪表等组成，氧化锆是一种金属氧化物的陶瓷制成的管子，其内外侧熔烧上铂电极，内侧通入参比空气，外侧与被测烟气接触，在一定温度下，当两侧氧分压（氧浓度）不同时，在两电极间产生浓差电动势，测得此电动势即可测定烟气中的含氧量。2）锅炉飞灰含碳量测量

原理：锅炉内未被燃烧的煤粉在高温下转化为石墨微料，而石墨粉是吸收微波良好的材料，在微波磁场中，石墨感生了微波电流，此电流流过石墨体积电阻而产生的焦耳热，从而把微波磁场中的能量转化成热能，飞灰中的石墨微粒浓度越高，它吸收微波能量的作用越强，反之亦然，因此，可由测量飞灰吸收微波能量的多少来测量煤粉含碳量。3）氢纯度分析仪

原理：被测气体从一定压力的氢管道中取出，经调节器进入氢量发送器，发送器内通电加热的铂丝作为敏感元件，用以测量被测气体热导率的变化，当被测气体的含氢量变化时，热导率随之变化，铂丝电阻值就发生变化，其所在的电桥便产生不平衡电压，此电压通过显示仪表指示含氢量。4）工业电导率

原理：由发送器、转换器、显示仪表组成，溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板，由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。转换器把发送器电极所感受到电导率的变化，转换成0~10mA直流电流输出。

二、显示仪表

显示仪表是接受变送器或传感器的输出信号，用以显示被测变量的值。目前基本上都采购数字显示仪表（包含模/数转换器），一般就是检测仪表本身也带显示仪表，如一些变送器，成分分析仪表。另外一些仪表附带二次显示表，如转速表。

三、控制仪表

控制仪表是自动控制被控量的仪表或装置，由各种不同的、相互关联的控制仪表构成的控制系统，是操纵一个或几个变量达到预定状态的系统。控制仪表包括调节仪表、开关量仪表、控制系统及装置（计算机监视系统、炉膛安全监视系统、汽轮机电液控制系统等）。下面对火电厂常见控制仪表或装置作一简单介绍。

1、调节仪表

常见设备有气动执行机构、电动执行机构。

气动执行机构 电动执行机构 1）气动执行机构

以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助阀门定位器、转换器、电磁阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收自动控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等工艺参数。气动调节阀动作分气开型和气关型两种。2）电动执行机构

以电动机为驱动源，以直流电流为控制及反馈信号。当上位仪表或计算机发出控制信号后，电动执行机构按照信号大小比例动作，通过输出轴使阀门或风门开到相对应的开度，并将系统开度信号反馈回控制室内，从而完成系统的调节功能。

目前常用的电动执行机构有ROTORK、SIPOSS、RAGA（瑞基）、AUMA、LIMITORQUE。

2、开关量仪表

在热工信号、自动保护、联动等系统中，检测和控制用的信息仅具有“有”和“无”两种状态信息，即开关量信息，这类控制又称为开关控制。开关量仪表一般是以触点闭合或断开的形式输出开关量信息的。它有两种转换方式：一种是被测物理量较小时触点闭合，被测物理量升高时触点断开；另一种是被测物理量较小时触点断开，被测物理量升高时触点闭合。

常见仪表有温度开关，压力、差压开关，流量开关（利用差压开关接收节流装置的差压值），液位开关，行程开关。

温度开关 压力式温度开关 压力开关

差压开关

浮球式液位开关

SOR液位开关 行程开关

3、控制系统

控制系统分为硬件系统和软件系统。对于仪控安装来说，就是安装系统的硬件部分。通常安装的设备有盘台柜、计算机、大屏幕、打印机及各设备之间的硬联接。

盘柜 计算机、大屏幕

第四篇：whut无机非金属材料热工设备复习资料

热工设备复习资料

第二章

新型干法水泥回转窑系统

1、新型干法水泥回转窑系统以悬浮预热和窑外分解为技术核心。

2、分解炉的主要目的是增产。

3、分解炉按主气流的运动形式分为四种基本形式：旋流式、喷腾式、悬浮式及流化床式。

4、窑外分解窑的优点：

1、结构方面：在悬浮预热器和回转窑之间加了一个分解炉，分解炉高效地承担了原来主要在回转窑中的碳酸钙的分解任务，这样可以缩短回转窑，从而减少回转窑的占地面积，减少可动设备数和降低回转窑的成本。

2、热工过程方面：分解窑是预分解窑的第二热源，将传统上燃烧全部加入窑头的作法改为小部分加入窑头，大部分燃料加入分解炉，这样有效改善了整个窑炉的热力分布，有效减轻了窑中的耐火材料的热负荷，减少了高温下产生的氮氧化物，有利于保护环境。

3、工艺过程方面：将熟料烧成过程中热耗最大的部分转移到分解炉中，由于燃料和生料高度分散，所以燃料燃烧产生的热能快速的传给生料，于是，燃烧，换热和碳酸钙的分解都的到了优化，水泥工艺的烧成更加完善，熟料的产量、回转窑的单位容量、单机产量都得到了提高，热耗也因此有所降低。

缺点：窑外预分解窑的流体阻力大，电耗高，基建投资大，对原料燃料有一定的限制。

1.5 为什么悬浮预热器系统内气、固之间的传热效率极高？为什么悬浮预热器系统又要分多级串联的形式？

答：（1）生料粉粉进入管道后，随即被上升的气流所冲散，使其均匀的悬浮于气流当中。由于气、固之间的换热面积极大，对流换热系数也较高，因此换热速度极快。

（2）在管道内的悬浮态由于气流速度较大，气固相之间的换热面积极大，所以气固相之间的换热速度极快，气固相在达到动态平衡后，再增加气固相之间的接触面积，其意义已经不大，所以这时只有实现气固相分离进入下一级换热单元，才能起到强化气固之间传热的作用。

1.6 在旋风预热器系统中，旋风筒的作用是什么？气固相之间的换热主要是发生在连续各级旋风筒的管道内还是发生在旋风筒内？ 答：作用：完成气固相的分离和生料粉的收集。

气固相之间的换热主要是发生在连接各级旋风筒的管道内。

5、悬浮预热器是由若干级换热单元组成，每一级换热单元都是由旋风筒和联接管道构成。

6、悬浮预热器的工作原理：生料粉进入联接管道后，随即被上升的气流所冲散，使其均匀地悬浮在气流之中。由于悬浮态时气体和固体之间的接触面积极大，对流换热系数也较高，因此换热速度极快，完成换热的时间极短。

7、气固之间的换热

悬浮预热器内的气、固相之间的传热主要以对流换热为主。根据传热学公式，气、固相之间换热量Q的计算公式为：QF(tgtm)(kW).结合实际生产可知：受各种因素的影响和限制，变化不大，(tgtm)允许波动的幅度不大，因此，影响气、固之间换热的主要因素为接触面积F。生料磨将生料磨的很细，因此其表面积很大，所以换热很快。

8、气、固换热主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速阶段，这时再增加气、固相之间的接触时间没多大意义，这时实现气、固分离进入下一个换热单元，才能够起到强化气、固相之间传热作用，所以串联基数越多，换热效果越好。但由于级数越多，阻力越大，所以级数也应有一定的上限。

9、入窑生料有表观分解率和真实分解率的主要差别在什么地方?  表观分解率是指从窑尾入窑的下料管中取料样，经测定烧失量后计算得到的分解率。所取料样中即有预热生料也有被出窑废气携带出窑后又被旋风筒收集下来的飞灰。

 真实分解率排除出窑飞灰对所取样品的影响的分解率。

入窑生料表观分解率与真实分解率的主要差别在于计算表观分解率时所取样品的分解率为预热生料和飞灰的综合分解率，而真实分解率排除了飞灰分解率对预热生料分解率的影响。

10、回转窑的功能：

（1）回转窑是一个燃料燃烧的设备：它具有较大的燃烧空间和热力场，可以供给足够的的助燃空气，是一个装备优良的燃烧装置，能够保证燃料的充分燃烧，可以为水泥的煅烧提供必要的热量。

（2）回转窑是个热交换设备：它是一个比较均匀的温度场，可以满足回转窑是个高温化学反应设备：熟料矿物形成的不同阶段有不同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。

（3）的要求，回转窑既可以满足不同阶段，不同矿物对温度、热量的要求，又可以满足它们对停留时间的要求。

（4）（5）回转窑是一个输送设备：用来输送各种物料和让气流通过。回转窑还具有降解和利用一些可燃废弃物的作用。

11、篦冷机是空气骤冷式冷却机，出窑熟料在篦床上铺一定厚度的熟料层，冷却空气垂直地穿过在蓖床上移动的熟料使其骤冷。已经发展了四代，现在主要用的是第四代，推动篦式冷却机。

12、第四代篦冷机的特点

（1）蓖床不再承担输送物料的任务，由新设置的机构来完成，蓖床只起到“充气床’作用,同时蓖床上靠近蓖板的一层静止的物料可保护蓖板及充气梁等部件免受高温侵蚀和磨损及降低蓖板压损。

（2）尽管篦冷机内仍有可动部件，但仅限熟料输送机构，所以可动部件大为减少，而且更换也较为方便，不会对熟料冷却有显著地影响，所以大大提高了冷却效率。

（3）由于是固定蓖床，所以不会通过可动蓖板和固定蓖板之间漏料，下部的收集漏料、输送物料的拉链机就被省了，蓖床下结构变简单，蓖床也可以降低高度。

（4）由于是固定蓖床，似的包括空气梁在内的供气系统与蓖床的联系以及冷却机的操作和调节变得简单，漏风量也大为减小，因此使用阻力蓖板时平衡充气梁内风压所用的空气密封装置被简化掉。

13、篦冷机的显著特点：

熟料的冷却和输送分别用两套机构、固定蓖床使得可动部件的数量大为减少，分区可控制流、不用高阻力蓖板。

第三章

玻璃池窑及有关热工设备

1、玻璃工艺流程：

加料

融化部

冷却

锡槽

退火

蓄热室

2、玻璃是高温熔体冷却硬化后得到的非晶态物质。

3、平板玻璃池窑的熔制部分由投料部分、融化部（分隔设备前）、分隔设备（包括气体空间分隔设备和玻璃液分隔设备）、冷却部(分隔设备之后)、成型部五部分组成。

4、投料池受侵蚀作用比较严重，尤其是在投料池的拐角处，这是由于在拐角处两面受热，散热面小，冷却条件差，又经常受到配合料的强烈侵蚀和机械磨损作用。

5、为什么玻璃池窑的胸墙要单独支撑？玻璃池窑大暄暄喳的作用是什么？ 答：1．由于各部位耐火材料的损坏情况不同，所以其热修的时间有所差异。为了便于分别进行热修，尽量减少胸墙和池壁的承重负荷，延长其使用寿命，所以将大暄，胸墙分别支撑；

2．胸墙的重力通过挂钩砖及其托板和巴掌铁传到立柱上，由立柱再传到池底的次梁和主梁上。这样大谴、胸培和窑池分成三个独立的支撑体系，最后都将负荷传递到窑底的窑柱上。大谴的推力通过喳喳作用于立柱上。

6、玻璃材料选用耐火材料的原则？

（1）根据窑炉的种类以及窑炉各部分的工作特点来合理选用耐火材料。力求做到“合理搭配、与窑龄同步”

（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来选用合适的耐火材料。（4）尽可能选用成批生产的耐火材料。（5）要避免不同耐火材料之间的接触反应。

7、冷却

8、冷却水管为什么可以对玻璃液起到部分分隔作用？P141 答：冷却水管是内部通有冷却水的无缝钢管。由于冷却水管内流通的是冷却水，所以水管管壁附近的玻璃液因温度降低而粘度增大，从而对玻璃液的流动起到阻碍作用，于是就实现了它作为玻璃液分隔装置的目的。

9、分隔装置包括玻璃液分隔装置（为了选取质量较好的玻璃液去成型）和气体空间分隔装置（为了保持冷却部的作业制度）。

其中玻璃液分隔设备有两种：浅层分隔和深层分隔。平板玻璃池窑浅层分隔装置包括卡脖、冷却水管、和窑砍，其中卡脖和冷却水管是主要的，窑砍是一种放在窑池深层的挡墙，是辅助分隔装置，不能单独使用，要和其他分隔装置配套使用。

气体空间分隔装置常在玻璃池窑的融化部和冷却部之间设置，有完全分隔和部分分隔两大类，平板玻璃池窑只用部分分隔装置，常见的气体空间分隔装置有矮碹、吊矮碹、U型吊碹、双J型吊碹。

10、蓄热室内的具体的流型：废气作为高温的热气体从上向下通过蓄热室流动，而作为冷气体的助燃空气则从下向上通过蓄热室流动。目的是使蓄热室内的格子体各个通道内的气流量及温度自然地保持均匀。

11、玻璃窑操作原理-------作业制度

玻璃池窑的作业制度具体包括：温度制度、压力制度、泡界线制度、液面制度和气氛制度。维持稳定的“四小稳”“一大稳”，“四小稳”指的是温度稳、压力稳、泡界线稳和液面稳。“一大稳”指的是热工制度稳。

12、退火窑包括

热绝缘区（保温区）：均热加热区（A区）、重要退火区（B区）、退火后区（C区）、热绝缘区与非热绝缘区的过渡区（D区）

非热绝缘区（非保护区）：热风循环冷却区（Ret区）、过渡区（E区）、强制冷却区（F区）

第四章

隧道窑与辊道窑

1、常见陶瓷窑：隧道窑（连续式、窑车式）、辊道窑（快速烧成、高效节能、自动化程度高、环保程度高）和梭式窑（用于烧制小批量、高质量、高科技、高附加值的陶瓷产品以及实验室或试验室规模的陶瓷新产品小试、中试等）。

2、隧道窑的三个带：预热带、烧成带和冷却带。

3、冷却带分为：急冷部分（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之间的气流交换）、缓冷部分（适应573℃时α-石英向β-石英的晶型转变）和快冷部分（提高生产速度）。

4、隧道窑有哪几种气幕？各起什么作用？

封闭气幕：将气体以一定的速度自窑顶或两侧墙喷入形成一道气帘幕，其作用是在窑头形成正压，避免冷空气通过窑门漏入窑内。

搅动气幕：将一定量的热气体以较大流速和一定角度通过位于窑顶的一排小孔喷入隧道窑内，其作用是迫使隧道窑预热带内的热气体向下流动产生搅动而使其内的气流温度更加均匀。

循环气幕：将隧道窑下部的冷气体抽出，再由循环风机将其送到同一断面的上部，其作用与搅动气幕类似。

气氛气幕：其作用是使整个断面的气氛均匀，较好的起到分隔气氛的效果。冷却气幕：其作用是避免冷空气进入窑内。

5、隧道窑的砂封和曲折密封装置的作用是什么? 砂封的作用：隔断窑车上下空间，不使热气体漏出窑外，不使冷空气漏入窖内。

曲折封闭的作用：为了防止烧成带的热量直接辐射给窑车金属部分，并使漏气阻力增加。它是在窑车与窑墙衬砖之间，以及窑车与窑车之间。

6、预热带内冷热气体分层：从烧成带流向预热带的废气，其冷热气流的混合式不均匀的，二者密度的差异就是的热气团上浮，冷气团下降，从而照成预热带内明显的气体产生明显分层。气体自然分层最直接的结果是在预热带内气流的温度不均匀。

采取措施：设立搅动气幕和循环气幕来加强气流的扰动等。

7、辊子为什么要做成空心结构/ 实验表明：辊子的抗弯强度与其壁厚成反比，即，管壁越薄，辊子的抗弯强度越高；但是辊子壁太薄，其工艺制造较为困难。并且空心辊子节约材料、减轻自重。

8、为什么辊道窑能实现快速烧成/ 其一，制品所允许的最短总烧成时间能够大大缩短（可能性）：因为辊道窑烧成过程中，单片坯釉件受到双面加热或冷却，传热的厚度小，表面与中心的温差不大，因而由温差导致的热应力也不大，座椅允许快烧。

其二：辊道窑快速加热和快速冷却能力很强（可实现性）：辊道窑具有很强的传热能力，这主要是因为单片制品无需垫板，因而受到双面加热或者双面冷却，而且辊道窑内的空间气体厚度较大，所以烟气的辐射率较大；冷却带冷风垂直吹向制品，所以冷却的对流换热系数较大。

9、辊道窑之所以比隧道窑节能是因为：

无窑车与窑具的蓄热支出；烟气量减少；可利用助燃热风助燃；加强保温。

第五篇：思考题答案

13.1钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有哪些形式

各有何优缺点

答：钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有如下形式：）现浇框架其做法为每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇混凝土，是目前最常用的形式优点：整体性，抗震性好缺点：施工周期长，费料、费力

2）装配式框架其做法为梁、柱、楼板均为预制，通过预埋件焊接形成整体的框架结构优点：工业化，速度化，成本低缺点：整体性，抗震性差

3）装配整体式其做法为梁、柱、板均为预制，在构件吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，浇节点区混凝土，从而将梁、柱、楼板连成整体框架。其性能介于现浇和全装配框架之间。

13.2试分析框架结构在水平荷载作用下，框架柱反弯点高度的影响因素有哪些

答：框架柱反弯点高度的影响因素有结构总层数、该层所在位置、梁柱线刚度比、上

下两层梁的线刚度比以及上下层层高的变化

13.3 D值法中D值的物理意义是什么? 答：反弯点位置修正后的侧向刚度值。

15.6为什么砌体的抗压强度远小于单块块体的抗压强度？P321-P322

答：1）块体在砌体中处于压、弯、剪的复杂受力状态，由于块体表面不平整，加上砂浆铺的厚度不匀，密实性也不均匀，致使单个块体在砌体中不是均匀受压，且还无序地受到弯曲和剪切作用，由于块体的抗弯、抗剪强度远低于抗压强度，因而较早地使单个块体出现裂缝，导致块体的抗压能力不能充分发挥，这是块体抗压强度远低于块体抗压强度的主要原因

2）砂浆使得块体在横向受拉，从而降低了块体的抗压强度；

3）竖向灰缝中存在应力集中，因为竖向灰缝不可能饱满，使得块体受力不利。

15.7简述影响砌体抗压强度的主要因素。砌体抗压强度计算公式考虑了哪些主要参数？P322

答：凡是影响块体在砌体中充分发挥作用的各种主要因素，也就是影响砌体抗压强度的主要因素1)块体的种类、强度等级和形状。（砌体的抗压强度主要取决于块体的抗压强度）

2)砂浆性能。砂浆强度等级高，砌体的抗压强度也高；砂浆的变形率小，流动性、保水性好都是对提高砌体的抗压强度有利

3)灰缝厚度（10~12mm）

4)砌筑质量，主要保证灰缝的均匀性、密实性和饱满程度等砌体抗压强度平均值

考虑的是块体的抗压强度平均值，砂浆抗压强度平均值；砌体种类的参数；同时各种情况下的各类砌体，其砌体强度的设计值应该乘以调整系数（复印书上P63）

15.12为什么要验算墙、柱高厚比？高厚比验算考虑哪些因素？不满足时怎样处理？P355-356

答：）因为砌体结构中的墙、柱是受压构件，除要满足截面承载能力外，还必须保证其稳定性，墙和柱高厚比验算是保证砌体结构在施工阶段和使用阶段稳定性和房屋空间刚度的重要措施。（高厚比是指计算高度H0与截面边长h的比值）

2）高厚比验算考虑的因素有如砂浆的强度等级、横墙的间距、砌体的类型及截面的形式、支撑条件和承重情况等。

3）处理方法：1.增大砂浆强度等级；2.增大截面的尺寸；3.减小墙或柱的高度；4.可以在墙体上加设构造柱或壁柱

15.18 什么是砌体局部抗压强度提高系数γ？为什么砌体局部受压时抗压强度有明显提高？复印书P84

答：γ砌体局部抗压强度提高系数：由于局部受压砌体有套箍作用存在，所以砌体抵抗压力的能力有所提高，在计算砌体局部抗压承载力时，就用局部抗压提高系数γ来修正。砌体局部抗压强度提高系数γ考虑由于“套箍作用”和部分扩散作用所引起的强度提高系数；砌体局部受压时抗压强度的提高一般认为这是由“套箍强化”作用引起的记过，即由于四面未直接承受荷载的砌体，对中间局部荷载下的砌体的横向变形起着箍束作用，使产生三向应力状态，因而大大提高了其抗压强度，除了套箍作用外，还可能部分由扩散作用所引起的强度提高。

15.28 何谓墙梁？简述墙梁的受力特点和破坏形态。P382

答：1）墙梁是由钢筋混凝土托梁和梁上计算高度范围内的砌体墙组成的组合构件。根据墙梁是否承受由屋盖、楼盖传来的荷载，墙梁可分为承重墙梁和非承重墙梁。按支承情况的不同可分为简支墙梁、框支墙梁和连续墙梁。

2)墙梁的受力特点：当托梁及其上部砌体达到一定的强度以后，墙和梁共同工作形成一个梁高较高组合深梁，其上部荷载主要通过墙体的拱作用向两端支座传递，托梁受拉，两者组成一个带拉杆的拱结构。

3）墙梁的破坏形态：

1.弯曲破坏；2剪切破坏：a）斜拉破坏；b）斜压破坏；（这两种破坏属于脆性破坏）c）劈裂破坏；3.局压破坏。