一种玻璃窑炉保温材料的选择制造技术

本发明专利技术属于玻璃窑炉技术领域，提出一种玻璃窑炉保温材料的选择。提出的一种玻璃窑炉保温材料的选择包括有在保证窑炉内壁向窑炉外壁传热的热量与窑炉外壁向周围环境的传热热量相同的情况下，计算玻璃窑炉采用不同保温材料后窑炉外壁即窑炉冷面温度的方法；将窑炉外壁温度Tw2与未采用保温材料玻璃窑炉的窑炉外壁温度Tw1进行对比，若Tw2≤80%Tw1，即所采用的保温材料符合要求。本发明专利技术有助于玻璃窑炉的节能，并具有计算准确与简便的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于玻璃害炉
，具体设及一种玻璃害炉保溫材料的选择。 技术背景 玻璃行业属于高能耗产业之一，而我国玻璃产能已多年居世界首位，我国玻璃行 业节能潜力也是很大的，如何提高燃料燃烧效率、降低能耗，从而降低生产成本，在日益激 烈的市场竞争中获得优势，已经是整个玻璃行业共同的话题。 目前，工业发达的国家玻璃害炉的热效率为30%~40%，我国玻璃害炉的热效率平均 只有25%~33%，燃料在玻璃制品成本中，超过1/3W上，随着近几年能源价格的不断上涨及 国家能源消耗的控制，能耗成本已成整个玻璃行业发展的严重经济效益之一。 玻璃害炉的保溫措施不仅能使得害炉热阻增加，W减少害体向环境空间的散热损 失，还能在相同的火焰溫度下，提高害内玻璃液溫度，加速烙化过程，提高烙化率，从而降低 能耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种玻璃害炉保溫材料的选择，使其能够准确预测玻璃害炉 保溫的最终结果W及保溫材料的选取，有助于玻璃害炉的节能。 一种玻璃害炉保溫材料的选择，所述保溫材料的选择包括有在保证害炉内壁向害 炉外壁传热的热量与害炉外壁向周围环境的传热热量相同的情况下，计算玻璃害炉采用不 同保溫材料后害炉外壁即害炉冷面溫度的方法；其具体步骤如下： 1) 计算未采用保溫材料玻璃害炉的害炉外壁溫度Tw; 2) 害炉内壁向害炉外壁传热的热量Qi=KX(T"-1；2)公式1 ;其中K表示传热系数，T。 表示害炉内壁溫度，其由现场测定或计算得出，T"2表示采用保溫材料后害炉外壁溫度； 3屈炉外壁向周围环境的传热的热量Qz=Q(VTf) 公式2;其中，a为害炉外壁与 周围环境之间的传热对流福射换热系数，T"2表示害炉外壁溫度，Tf表示周围环境溫度； 曰=AwX(Tw2-Tf)i/4+【4.54X1 (Tw2+273)/100}4-{ (Tf+273)/100}4】/ (TwZ-Tf) 公式3 ;其中Aw为散热面位置系数； 4) 害炉内壁向害炉外壁传热的热量Qi与害炉外壁向周围环境的传热的热量Q2相同， 即Qi=Qz公式4 ; 5) 将公式1、公式2、公式3带入公式4计算得出采用保溫材料后害炉外壁溫度1；2; 6) 将害炉外壁溫度T"2与未采用保溫材料玻璃害炉的害炉外壁溫度T 行对比，若 80%TW，即所采用的保溫材料符合要求； 7) 将步骤4)中计算得到的害炉外壁溫度T"2再次迭代入害炉外壁向周围环境的传热 热量的公式中即公式2中，最后计算出害炉的总节能率。 本专利技术提出的一种玻璃害炉保溫材料的选择，采用上述技术方案，在保溫条件下 根据不同保溫材料的计算出来玻璃害炉的害炉外壁溫度，并根据80%TW的关系式确 定该保溫材料是否符合玻璃害炉的要求，从而完成保溫材料的选取，有助于玻璃害炉的节 能。因其热量测算方法的准确与简便，主要作用于玻璃害炉、锡槽等热工设备的保溫节能 实施计算出来玻璃害炉的害炉外壁溫度，与生产现场的实测值相比较为接近，溫差范围在 ± 10°c内，最后计算可得到高于4%W上的节能率。【具体实施方式】 结合具体实施例对本专利技术加W说明，该实施例中仅对害炉磋顶和墙体做热量计 算； 一种玻璃害炉保溫材料的选择，所述保溫材料的选择包括有在保证害炉内壁向害炉外 壁传热的热量与害炉外壁向周围环境的传热热量相同的情况下，计算玻璃害炉采用不同保 溫材料后害炉外壁即害炉冷面溫度的方法；其具体步骤如下： 1) 计算未采用保溫材料玻璃害炉的害炉外壁溫度Tw; 2) 害炉内壁向害炉外壁传热的热量Qi=KX(T"-1；2)公式1 ;其中T。表示害炉内壁溫 度，T。害炉内壁溫度在已运行的害炉上采取现场实测，在未运行的害炉上，根据各个部位不 同的经验值范围进行选取，出入不大，该参数的估算误差对最终结果影响甚小；T"2表示采 用保溫材料后害炉外壁溫度，K表示保溫材料的传热系数；该实施例中，害炉内壁溫度T。为 1600°C，保溫材料的总传热系数K;该实施例中，玻璃害炉的保溫材料的选择：磋顶选用纳 米保溫毯材料，墙体选用纳米保溫板材料，纳米保溫材料的导热系数由生产厂商提供，厚度 则是经过厂家提供的可生产厚度W及该计算方法得到可满足保溫要求的厚度，本专利技术中纳 米保溫毯材料由纳米材料为主，其他普通保溫材料为辅的多层复合型纳米材料，纳米保溫 毯材料的导热系数为：0.014W/mK，辅助保溫材料导热系数为：0.2W/mK，总厚度为：80mm; 本专利技术中纳米保溫板材料的导热系数为0. 〇2W/mK，厚度为：25mm;根据耐火材料和纳米保 溫材料的导热系数和厚度利用调和平均数法计算出材料整体的平均传热系数为0. 95,单 层材料的传热系数由导热系数A与材料导热方向厚度5的比值可得；分别计算各层材料 的传热系数Ki、而、而……之后，根据上述已回复的调和平均数方法即：1/K=1/Ki+1/K2+1/ K3……来计算得到总传热系数K。） 3屈炉外壁向周围环境的传热的热量Qz=Q(VTf) 公式2;其中，a为害炉外壁与 周围环境之间的传热对流福射换热系数，T"2表示害炉外壁溫度，Tf表示周围环境溫度； 曰=AwX(Tw2-Tf)i/4+【4.54X1 (Tw2+273)/100}4-{ (Tf+273)/100}4】/ (TwZ-Tf) 公式3 ;其中Aw为散热面位置系数；该系数由保溫部位所处的位置不同而取不同的数值，分 别为顶部：2. 8、侧边：2. 2 ;底部：1. 8 ; 4) 害炉内壁向害炉外壁传热的热量Qi与害炉外壁向周围环境的传热的热量Q2相同， 即Qi=Qz公式4 ; 5) 将公式1、公式2、公式3带入公式4计算得出采用保溫材料后害炉外壁溫度1；2; 6) 将害炉外壁溫度T"2与未采用保溫材料玻璃害炉的害炉外壁溫度T?1进行对比，若 80%TW，即所采用的保溫材料符合要求； 7) 将步骤4)中计算得到的害炉外壁溫度T"2再次迭代入害炉外壁向周围环境的传热 热量的公式中即公式2中，最后计算出害炉的总节能率。 实施例中玻璃害炉各部位热量计算参数如表1所示： 表I 害炉热量计算参数根据实施例磋顶部位的计算参数，代入到玻璃害炉热平衡计算公式中可得害炉冷面溫 度为：46. 5°C，综合玻璃害炉的使用害龄及其它因素而得磋顶冷面溫度为：55.6°C。 根据实施例墙体部位的计算参数，代入到玻璃害炉热平衡计算公式中可得害炉冷 面溫度为：31. 9°C，综合玻璃害炉的使用害龄及其它因素而得墙体冷面溫度为：40°C。 实施例玻璃害炉各部位保溫前后的冷面溫度对比如表2所示： 表2 玻璃害炉保溫前后的冷面溫度：【主权项】1. 一种玻璃窑炉保温材料的选择，其特征在于：所述保温材料的选择包括有在保证窑 炉内壁向窑炉外壁传热的热量与窑炉外壁向周围环境的传热热量相同的情况下，计算玻璃 窑炉采用不同保温材料后窑炉外壁即窑炉冷面温度的方法；其具体步骤如下： 1) 计算未采用保温材料玻璃窑炉的窑炉外壁温度Twl; 2) 窑炉内壁向窑炉外壁传热的热量Q1=KX(Tn-Tw2)公式1;其中K表示传热系数，Tn 表示窑炉内壁温度，其由现场测定或计算得出，Tw2表示采用保温材料后窑炉外壁温度； 3) 窑炉外壁向周围环境的传热的热量Q2=a(Tw_Tf) 公式2 ;其中，a为窑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃窑炉保温材料的选择，其特征在于：所述保温材料的选择包括有在保证窑炉内壁向窑炉外壁传热的热量与窑炉外壁向周围环境的传热热量相同的情况下，计算玻璃窑炉采用不同保温材料后窑炉外壁即窑炉冷面温度的方法；其具体步骤如下：1）计算未采用保温材料玻璃窑炉的窑炉外壁温度Tw1；2）窑炉内壁向窑炉外壁传热的热量Q1=K×（Tn‑Tw2）  公式1；其中K表示传热系数，Tn表示窑炉内壁温度，其由现场测定或计算得出，Tw2表示采用保温材料后窑炉外壁温度；3）窑炉外壁向周围环境的传热的热量Q2=α（Tw‑Tf）   公式2；其中，α为窑炉外壁与周围环境之间的传热对流辐射换热系数，Tw2表示窑炉外壁温度， Tf表示周围环境温度；α=Aw×（Tw2‑Tf）1/4+【4.54×{（Tw2+273）/100}4‑{（Tf+273）/100}4】/（Tw2‑Tf）   公式3；其中Aw为散热面位置系数；4）窑炉内壁向窑炉外壁传热的热量Q1与窑炉外壁向周围环境的传热的热量Q2相同，即Q1 =Q2                         公式4；5）将公式1、公式2、公式3带入公式4计算得出采用保温材料后窑炉外壁温度Tw2；6）将窑炉外壁温度Tw2与未采用保温材料玻璃窑炉的窑炉外壁温度Tw1进行对比，若Tw2≤80%Tw1，即所采用的保温材料符合要求；7）将步骤4）中计算得到的窑炉外壁温度Tw2再次迭代入窑炉外壁向周围环境的传热热量的公式中即公式2中，最后计算出窑炉的总节能率。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢东恒，姜宏，田瑞平，有学军，黄小叶，贺建雄，潘国治，张振华，
申请(专利权)人：中航三鑫股份有限公司，海南中航特玻材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44