第一篇：基于LabVIEW的空調熱工設備運行監控系統的開發

基于LabVIEW的空調熱工設備運行監控系統的開發

【摘 要】本文以圖形化語言LabVIEW為軟件開發平臺，以一臺典型的柜機空調為被控對象，以松下FP2型PLC為下位控制器實行現場級控制，以一臺PC為上位機通過RS232與PLC交互實現對空調設備的上位監控，以另一臺PC為遠程終端通過以太網與上位PC的通訊實現對空調系統的遠程監控，從而建立了從空調設備-下位控制-上位監控-遠程監控的網絡控制構架，開發出一套完整的空調熱工設備運行監控系統，實踐了LabVIEW在測控系統中的應用。

【關鍵詞】LabVIEW PLC 網絡監控

空調作為一類重要的熱工設備在日常生產生活中占據及其重要的地位，對空調系統的實時監控非常重要，為了實現對實驗室空調系統的網絡監控，本文需要構建一個從空調設備-下位控制-上位監控-遠程監控的網絡控制構架，這需要一個優秀的軟件開發平臺來實現各項監控功能。因此，本文以圖形化語言LabVIEW為軟件開發平臺，選擇一臺典型的柜機作為被控對象，以PLC對其進行下位操控，利用LabVIEW強大的人機交互與網絡拓展功能，實現上位PC、遠程PC通過PLC對空調系統的監控。

在系統開發過程中，作者需要解決的問題有：軟件開發平臺的選擇、監控系統的構架、PLC與上位機間的通訊交互、上位機監控軟件界面的開發、遠程網絡監視的功能實現。軟件開發平臺的選擇

本文選擇軟件平臺有以下兩個宗旨。

一是軟件編寫應簡單快捷，靈活方便，做到“化難為易”、“化繁為簡”。為了實現日益強大而復雜的監控、通訊功能而使工程師陷入軟件開發的泥沼是得不償失的。LabVIEW是圖形化編程語言的代表，它的程序是一個個高度封裝的框圖，易學易用，編程就像“搭積木”一般組裝搭建，而不必去鉆研那些眼花繚亂、晦澀難讀的程序代碼，特別適合硬件工程師、實驗室技術人員、生產線工藝技術人員的學習和使用，可在很短的時間內掌握并實踐各項監控功能。

二是軟件平臺應具備完全適用于系統開發所需的各項功能。本系統需要良好的人機交互，典型而成熟的封裝模塊，簡單而美觀的編制界面、強大的網絡擴展功能。LabVIEW是虛擬儀器的優秀代表，流行的G語言，它不僅內置了信號采集、分析測量與數據顯示功能，可以制作性能優異的現場測控的語言平臺，而且提供了豐富的網絡化組件，集成了各種通信協議，是方便工程師研發具有強大網絡通信能力的虛擬儀器系統，可實現遠程測控。因此，本系統選用LabVIEW作為軟件開發平臺，能夠較為方便快捷的實現所需各項功能。監控系統的構架

本系統的基本框架為空調設備-下位控制-上位監控-遠程監控。這是較為典型的過程監控系統。

空調設備即被控對象，為RF7N單元式空調機組，為了實現正常運轉，需要對其各項關鍵數據進行檢測與控制（包括各溫度、壓力等參數），各硬件設備運行工況的監測與控制（包括壓縮機、風機等的啟停控制），關鍵設備的故障監測以及一些輔助功能的監視。

下位監控選用一臺松下FP2型PLC，負責對空調設備各項運行參數及狀態的實時采集。FP2型PLC集三電（電控、電儀、電信）于一體，具有體積小、功能強、性能價格比高等特點。它提供的多點模擬量和數字量輸入輸出模塊能夠滿足本項目的需求，用以實時采集空調設備的各項數據、各設備工況，輸出控制信號實施運行控制；PLC的串口通訊功能也能夠滿足與上位PC的交互通訊，為工業級的控制提供了通訊紐帶。

上位機選用一臺支持串口通訊的，安裝了LabVIEW軟件平臺的PC機。操作人員通過LabVIEW平臺下的監控軟件界面，通過PC與PLC串口通訊，實現對空調設備的運行監視，數據處理分析，發出指令啟停控制相關設備等最主要的控制。

遠程PC同樣安裝了LabVIEW軟件平臺，與上位PC間通過以太網交互，從而實現對系統的遠程監視。PLC與PC間的通訊交互

PLC與PC間通過RS232串口通訊。

在PLC端，FP2型PLC采用的基本協議為MEWTOCOL。一是MEWTOCOL.COM，它封裝了串口通訊協議；二是MEWTOCOL.DATA，是關于數據傳輸的協議，這是軟件開發需要明確的。包括指令信息（讀取與寫入指定寄存器的數據）、以及收發指令的應答信息，其基本格式如圖1所示。上位機所有監視控制動作指令均遵照定義書寫。

指令信息： 校驗數據范圍

% AD

（H）AD

（L）# 指令代碼 文本代碼BCC

（H）BCC

（L）CR

應答信息（正常時）：

% AD

（H）AD

（L）$ 響應代碼 文本代碼BCC

（H）BCC

（L）CR

應答信息（發生錯誤時）：

% AD

（H）AD

（L）1 錯誤代碼

（H）文本代碼BCC

（H）BCC

（L）CR

圖1 基本指令格式

在上位機端，LabVIEW提供了輸入輸出應用程序接口VISA，包括串口、各總線通訊模塊。我們選取串口模塊下的VISA Find Resource、VISA Open、VISA Read、VISA Write、VISA Close等函數結合MEWTOCOL.DATA對PLC操作的定義，可方便實現各種監控功能。其中，VISA Find Resource用于初始化串口，包括端口號、波特率、校驗方式等；VISA Open、VISA Close用以建立及關閉串口通訊；VISA Read、VISA Write用以讀寫操作，圖1所示的指令信息和應答信息均由這兩個函數傳遞。

上位機空調設備監控軟件界面的開發

上位機的監控界面功能劃分為：運行參數顯示、設備狀態及故障查詢、參數設置、設備運行控制、數據處理。

運行參數顯示：吸氣溫度、排氣溫度、吸氣壓力、排氣壓力、回風溫度、回風濕度、液管溫度、出風溫度、機組運行時間等。

設備狀態及故障查詢：壓縮機運行狀態、室內外風機運行狀態、四通閥狀態、總故障、風機故障、壓縮機故障、系統壓力故障等。

參數設置：溫度設定、控溫范圍、融霜時間、融霜延時等。

設備運行控制：制冷制熱通風等工況切換、自動啟停控制、各設備啟停控制（如壓縮機開關、室內外風機開關、四通閥開關等）

數據處理：重要參數（如回風溫濕度）的圖形顯示及數據記錄的查詢分析、報表生成及打印等。

要實現以上人機交互的功能，常規的高級文本語言如VB、VC、C#等均存在較大的工作量，而LabVIEW集成了大量功能強大的封裝模塊，只需要如圖形般的拖動組態，后臺程序連接各數據流即可輕松完成。遠程網絡監視的功能實現

遠程PC與上位PC間的遠程通訊有賴于LabVIEW提供的重要功能DataSocket。它是NI公司推出的一項基于TCP/IP標準、面向測量且能通過網絡實現實時高效數據交換的新技術，可用于一個計算機內或者網絡中多個計算機應用程序之間的數據交換。DataSocket對底層進行高度封裝，所提供的參數友好簡單，我們在遠程PC上做完交互界面，通過DataSocket封裝的各項函數（Write VI、DS Sever和Read VI）可以輕松實現網絡數據交互，從而在遠程PC上可以實現上位PC相同的功能。在日常使用遠程監控時，操作員只需正確輸入IP地址即可。結語

本文闡述了組建空調熱工設備運行監控系統需要解決的幾個關鍵問題，LabVIEW作為一個優秀的圖形開發軟件在系統開發過程中起到了重要作用，在控制網絡的每個環節都有重要貢獻。它大大縮短了開發周期，是人機交互的重要工具，是系統上下溝通的重要橋梁。此外，在實現遠程網絡的監控功能時，本項目運用的是C/S服務器的模式，即上位PC為服務器、遠程PC為客戶端，當然我們也可以實踐流行的B/S模式，在遠程PC上僅僅使用IE瀏覽器即可實現遠程監控功能。

參考文獻：

[1]宋萬清，楊建國.LabVIEW實現PC與PLC實時監控[J].制造業自動化，2005，27（4）：60-62.[2] 許林烽，倪天權.基于LabVIEW與DataSocket的測試系統設計[J].傳感器與儀器儀表，2006，22（12-1）：166-168.[3] 李將淵，吳其俊，王文彬，李元文.基于LabVIEW 8.0 DataSocket技術的遠程監測化學虛擬儀器系統[J].計算機與應用化學，2006，23（12）：1327-1330.[4] 松下公司.FP2型PLC通信協議.作者簡介：徐志偉（1982―），男，江蘇無錫人，民族：漢 職稱：工程師，學歷：研究生。研究方向：熱能工程、溫濕度計量。

第二篇：港口岸邊裝卸設備運行監控與管理系統開發

港口岸邊裝卸設備運行監控與管理系統開發

日照港（集團）有限公司 李正君、金軍凱、丁林海、于祥春

港口在現代物流中起著集散、樞紐的作用，高效的裝卸系統是港口現代化的關鍵。通過開發應用港口岸邊裝卸設備運行監控與管理系統，實時獲取精確的裝卸數據、設備運行信息，利用現代化手段來提高管理效率。

1、系統工作原理及組成

該系統深入分析研究港口岸邊裝卸設備動態數據監測技術和無線通信技術，開發無線監控系統，在線對港口岸邊散貨裝卸設備的裝卸信息進行采集、傳輸、監控、分析處理和保存，建立先進的數據庫，開發方便的查詢統計軟件，實時獲取精確的裝卸數據；通過無線通信技術對裝卸設備中央控制器（PLC）進行遠程狀態監控，實現港口岸邊裝卸設備的運行監控與綜合管理，為處理設備故障、提高設備管理水平和決策者提供綜合性信息。

系統由裝卸設備現場數據采集器、2.4G無線以太網絡、中心監控管理服務器等三部分組成。裝卸設備現場數據采集器負責對作業量進行測算和數據處理，無線網絡負責數據采集器與中心監控器的數據傳輸，中心監控管理服務器負責對采集的數據歸檔管理，提供網絡數據共享等功能。

在各裝卸設備現場PLC增加一部無線電臺，在主控室安裝一部無線數傳電臺。采用無線數傳電臺通訊的方式，將PLC的數據通過無線數傳電臺傳送至主控室，在主控室設置一臺SCADA上位機，與數傳電臺相聯接受數據。上位機安裝專業組態軟件，編制相關的組態畫面，顯示裝卸設備的工作狀態，從而實現對裝卸設備電控系統的遠程監控。

2、系統特點

（1）基于數字分析模型的動態稱重計量技術

起重機裝卸過程是動態的，測量元件上受力是一個動態變化過程，為了確保精度，加裝更多的測力傳感器，增加了回轉、幅度、高度等狀態監測。通過對現場設備運行特性以及傳感器靜、動態特性和沖量沖擊的研究，采用優化補償技術，研制基于微處理器的數字補償裝置，串接在傳感器之后，引入人工智能和優化算法，對傳感器數據測量進行軟件補償，提高傳感器的動態響應速度同時提高采集數據的精確性，建立數字分析模型，采用智能軟件濾波方法，計算出精確的數據，提高數據的精度和可靠性。

（2）具有自恢復功能的港口散貨裝卸專用無線局域網 2.4G網絡：根據碼頭業務特點和地理布局，設計碼頭無線局域網絡拓撲結構，實現設備運行狀態的監測。考慮到港口散貨作業需要集中性、時效性和可靠性，無線局域網會受到移動設備的影響，經常會產生中斷，因此在動態和干擾屏蔽性較強的場合建立局域網，采用可以快速恢復的2.4G無線網絡框架，解決斷線后快速恢復，提高傳輸距離及抗干擾性，通過光纖和無線局域網絡的組合關系保證數據得到有效的傳輸。

無線數傳電臺（230MHz）：可在局部范圍內組成無線SCADA網絡，通訊距離可覆蓋方圓20公里，信號繞射能力強，受復雜港口環境影響較小，可靠性高。（3）采用混合糾錯的差錯控制技術保證數據傳輸的可靠性

深入研究港口周邊噪聲和電磁干擾，結合系統動態特性，提出了保障數據真實有效性的信道編碼和差錯控制方式，保障了無線通信的數據符合實際作業情況；碼頭移動無線通信中，無線終端接受的信號有基站傳來的直射波、地面反射波，還有經過各種障礙物所引起的散射波，這些同頻率信號經多條傳輸路徑產生干擾。對于信號的傳輸過程，會產生突發性誤碼，也易造成隨機性錯誤。為保證通信的質量，必須對信號進行信道編碼以及對差錯碼進行必要的控制和糾正。設備作業中需要頻繁移動，因此，無線終端也是移動的，堆場上貨物的反射以及散射，使得碼頭工作區域的無線通信同時存在著短波信道傳播和散射信道傳播，故采用混合糾錯的差錯控制方式，有效保證數據傳輸真實可靠性。（4）綜合查詢系統

真實可靠的數據庫可實時查詢顯示每條操作記錄，時間、操作量等信息,可根據時間段、船名、門機號、司機、艙位、貨名、工藝等查詢條件進行數據的綜合統計查詢，可以進行多種組合查詢，按班、按時、按船、按貨物品種、按起重機號、按操作人員查詢。查詢結果可生成報表,同時可生成統計曲線或多色百分比圖表.系統能導出當班作業量，作業次數，超重次數，平均值，最大值統計報表，根據司機計件單價計算出當班司機當班及月度計件工資數等財務所需要報表，自動超載考核排名，生成EXCEL表格。（5）設備管理系統：

利用無線稱重系統采集的數據開發的設備管理信息系統可實時監控設備的負荷情況，將有關數據導出EXCEL表格用于生產、設備等部門統計、查詢、報表，為生產部門實時掌握裝卸進度提供數據，為設備管理提供可靠依據，為設備維護保養、部件更換提供準確數據。可實現鋼絲繩、減速箱、電機等主要部件的保養更換管理功能，能夠生成維修保養計劃，并對達到維修保養周期的項目進行提示預警。能夠根據配件不同的廠家統計同一配件的使用平均壽命，為零部件采購提供依據。

可對裝卸設備電氣控制系統實施遠程故障判斷，程序維護，在線監控設備工作狀態。方便對裝卸設備的電氣控制系統進行動態監控和管理維護。

港口岸邊裝卸設備運行監控與管理系統實質上是港口綜合信息管理系統的重要方面和主要數據核心。通過建立和完善各類子系統，實現各生產子系統的數據實時化，便于控制中心對現場作業的實時動態監控管理，高效、可靠的管理系統為港口裝卸作業管理作業和管理決策提供了綜合性信息，為港口的科學管理提供了有力保障。

注：本項目獲得2009年中國港口協會科技進步獎三等獎

第三篇：空調運行工崗位職責

空調運行工崗位職責

職位名稱：工程部空調運行工 直接上級：工程部空調班組領班 直接下級：

嚴格遵守《員工守則》和公司的各項規章制度及部門管理規定。

一、熟悉本購物中心冷凍站內所屬的設備及操作規程：

1.熟悉空調主機的型號及操作規程。

2.熟悉各空調區域的供回水管路及系統閥門的分布位置。3.熟悉冷凍站內所屬設備的上級控制電源柜位置及控制開關狀態。4.熟悉冷凍站內的補水管線和閥門的分布位置;冷卻水和冷凍水及釋、蓄冷水管線和閥門的分布位置;各管線排水閥門的分布位置。5.熟悉冷凍站內BA操作系統并做到實時監測室外溫、濕度，并根據外界天氣變化及時調節空調運行工況，從而努力使空調區域的溫、濕度符合規定的標準范圍。

6.熟悉冷凍站內各個水泵的用途與使用范圍及其所屬閥門的用途與使用范圍和分布位置。

7.熟悉冷凍站內換熱板換的運行原理及用途，軟化水處理裝置的運行原理及用途。

8.熟悉冷凍站內供電方式狀態，線路走向及所管轄設備的原理、技術性能及實際操作。

二、根據需要，按照操作規程每天準時開啟和關閉相應的制冷或供暖設備，并按運行記錄表作好記錄（開機前、停機前及每小時記錄一次運行數據﹚。

三、供暖季時及時與鍋爐房聯系，努力使空調區域的溫、濕度符合規定的標準范圍。

四、在供冷季結束后、供暖季開始前的保養與維護：

1.清洗冷卻塔內水垢，冷卻塔及冷卻管道做放水處理以免凍裂。2.制冷機組進行回收制冷劑至冷凝器內，關閉各閥門。

3.保證機組油加熱器24小時通電，配合約克維修人員做好制冷機組的冬季維保工作。

4.清洗冷卻泵過濾網，以保證來年機組制冷效果。

5.供暖管道注水并啟動采暖泵試驗壓力，保證冬季供暖效果。6.通過換熱板換一、二次側進出水壓力判斷是否需要清洗。7.調節集水器，分水器和各系統供回水閥門，確保末端流量。8.根據水質情況置換或更換系統水，并做水質檢測。

五、遇有緊急情況需末端排水和注水時，要準確關閉或開啟所屬空調區域的供回水管路系統閥門。

六、設備開前、停后應先檢查其前端電源柜的運行狀態指示（即是否已送電），尤其是接到維修人員停機維修通知后，應立即停止使用故障機組并掛檢修牌。

七、定期進行機組的保養與維護：

1.油過濾器半年更換一次。2.回油系統干燥器半年更換一次。3.電機安裝螺釘運行期間每班檢查一次。4.機組所屬配電柜檢查一年一次。

5.檢漏周期（運行時每周一次,停機時每兩周一次）。

八、做好空調設備維修保養記錄及設備故障記錄，做好外來人員登記記錄和每天的冷凍站能耗記錄。檢查每天的用電量，合理運行。避峰蓄冷，減少運行成本。

九、配電室巡視事項：

1.高壓進線柜外觀完好，指示燈應正常，電壓表外觀完好，三相電壓指示應平衡，高壓帶電顯示器應運行正常。

2.高壓出線柜操作手柄應與高壓斷路器現運行狀態保持一至.各種指示燈的指示狀態應與高壓斷路器現運行狀態保持一至，電流表指示正常，三相電流基本平衡。

3.變壓器聲音正常，無斷續或較大的聲響，溫度控制器顯示正常，高低壓各連接點無變色，三相溫度差距不能過大（視負荷溫度而定）。

4.低壓斷路器無異常聲響主進母排無顫動等無異聲響，各連接點無脫落變色過熱現象。

5.低壓出線柜電流表指示正常，三相電流基本平衡，分合閘指示燈與斷路器運行狀態一至，連接母排無顫動等異常聲響，各連接點無脫落變色過熱現象。

十、做好冷凍站內空調主機和水泵（泵體、管道）及值班室、配電室內控制柜的清潔衛生工作，做到無污跡、無灰塵、無垃圾。

十一、接班人員應保持良好的精神狀態，要做到交接班兩清（即設備的運行情況、異常情況、上級指示和環境衛生、設備衛生情況）交接班人員互相簽字認可。

十二、冷凍站及所屬配電室為重點部位和重點設備，為保證冷凍站內設備的安全、高效、節能運行并延長其使用壽命，制定以下規章制度，值班人員應嚴格遵守： 1.嚴守崗位職責、服從指揮、嚴格執行各種設備的安全操作規程和巡回檢查制度。

2.堅守崗位，定期巡視電器設備及冷凍站內運行的設備，密切監視各儀表的工作情況。正確抄錄各項數據并填好報表。

3.日常巡視中要注意管道及所屬閥門是否有跑、冒、滴、漏現象，并及時處理。

4.每天接班時查看系統壓力及系統補水泵轉換開關位置（手/自動）。系統補水時要注意系統里的水壓（不低于0.4Mpa）并要注意補水泵的運行情況，做到及時為補水泵排氣，避免泵體發熱影響水泵使用壽命。

5.值班人員需定期為系統管道排氣，以保證供冷/暖效果。

6.值班人員應嚴格遵守用電制度，不亂拉線，亂用電，違章操作，以免造成人員及設備損失。

7.8.9.檢查清掃設備時，需停止所有運轉設備保證人員安全。為防止觸電，嚴禁用濕手操作控制盤內的開關和配線。冬季需根據室外溫度變化，通過樓宇自控系統設定啟停二次采暖循環泵時間（夜間啟停），以防止凍壞末端空調設備。

10.努力做好設備的維修保養工作，防范各種剝蝕、損毀設備、線路的情況發生，確保安全運行。

11.值班人員必須掌握冷凍站內所屬設備的運行情況和技術狀態。發生事故時，值班人員應保持冷靜頭腦，立即報告上級領班或主管。發生緊急故障，上級領班或主管不在時，值班人員按照操作規程負責組織力量及時處理。

12.對領班安排的工作要負責，不得擅離職守，如離開值班室去巡查或抄表必須通知同值人員。

13.嚴格遵守消防制度，熟練掌握冷凍站內各種消防器材的使用方法，發現火災、火情時要及時報警或與消防中控室聯系。

14.在日常工作中對設備做到勤檢查、勤調節，做好節能工作。

十三、認真學習技術，精益求精，努力學習專業知識，積極參加業務學習和技術培訓，刻苦鉆研操作技能，熟悉設備結構，性能及系統情況，注意總結實際經驗，不斷提高本崗位業務技能水平。

合肥世紀金源購物中心有限公司

工程部

第四篇：熱工儀表運行監督制度

運行監督

5.1運行中的熱工儀表及控制裝置應符合下列要求：

5.11 熱工儀表裝置應保持整潔，完好，標志應正確，清晰，齊全；

5.12 儀表指示誤差應符合精確度等級要求，儀表反應靈敏，記錄清晰；

5.13 由調節器控制的重要參數應有越限報警或監控保護裝置，在調節器正常運行工況下，被調量不應超出“執工自動調節系統運行質量指標”的規定的范圍，在擾動后被調量應能迅速恢復正常值；

5.14 信號光字牌應書寫正確，清晰，燈光和音響報警應正確，可靠；

5.15 操作開關，按鈕，操作器及執行器手輪等操作裝置，應有明顯的開，關方向標志，并保持操作靈活，可靠；

5.16 熔斷器應符合使用設備及系統的要求，應標明其容量與用途；

5.17 熱工儀表及控制裝置盤內，外應有良好的照明，應保持盤內，外整潔。

5.2主要檢測儀表，自動調節系統，熱控保護裝置（見附錄A）應隨主設備準確可靠地投入運行，未經有關領導批準不得無故停運。因主設備及其系統問題造成主要熱工儀表及控制裝置停運，該主設備不能定為一類設備。

5.3對運行中的熱工儀表及控制裝置，熱工值班人員每天到少巡檢一次，并將巡檢情況記錄在熱工儀表及控制裝置運行日志上。

5.4運行中的熱工儀表及控制裝置不得任意調整，撥弄或改動。如必須對運行中的熱工儀表或控制裝置進行調整時，應在“運行卡片”（運行日志）上做好記錄。

5.5熱工儀表及控制裝置在運行中發生異常或故障時，機組運行值班人員應加強對機組監控防止事態擴大，并及時通知熱工人員處理和做好記錄。

5.6運行中的熱工儀表及控制裝置需要停運檢修或處理缺陷時，應嚴格執行工作票制度。

5.7熱工儀表及控制裝置用過的記錄紙，應注明用途和記錄日期，由熱控車間集中集保存，保存時間不少于3個月，遇有反映設備重大缺陷或故障的記錄紙，應由生技科建檔保存。

5.8未經廠部總工程師批準，運行中的熱工儀表及控制裝置盤面或操作臺面不得進行施工作業。

5.9熱工儀表及控制裝置電源不得作照明電源或動力設備電源使用。

5.10主要熱要儀表應進行定期現場校核試驗，主要熱工儀表的綜合誤差應不大于該系統綜合誤差的2/3，主蒸汽溫度表和主蒸汽壓力表在常用段范圍內的誤差應不大于其精確度的1/2。

5.11熱工人員應經常聽取機組運行人員的意見，并根據有關記錄及時分析熱工儀表及控制裝置的運行情況，不斷提高熱工儀表及控制裝置的運行水平。

5.12因主設備或熱工儀表及控制裝置設備缺陷，或因設計不當且無法彌補及運行方式改變而不再需要的熱工儀表及控制裝置，應由電廠總工程師批準并報主管局和電力試驗研究所經核定同意，方可不進行“三率”統計。

第五篇：熱工設備思考題(答案)

資料收集：WJF0703班

資料收集：WJF0703班

料裝置 4 注意來料的均勻性。

資料收集：WJF0703班

12為什么旋風預熱器往往是中間幾級旋風筒用低壓損旋風筒? 答：中間幾級旋風筒對氣固分離的效率較低因此可以降低中間幾級旋風筒的壓損可以補償整個預熱器系統壓損的增加值。

2.13為什么一些低壓旋風筒不能作為最上一級或最下一級旋風筒？

答：因為低壓旋風筒得分離效率低，若是作為最上一級或最下一級旋風筒，會嚴重影響氣、固相之間的分離效率，從而影響整個生產效率。

2.14為什么旋風筒的表面散熱和漏風量對整個預熱器系統預熱效果的影響程度，從上向下呈現遞增趨勢？

答：在整個旋風預熱器系統中，越往下，旋風筒奇跡連接管道的表面溫度越高，故而表面散熱的損失會越來越大，尤其是在最下一級旋風筒和窯尾上升煙道處，表面溫度最大，因而其表面散熱損失也最大，故對預熱器系統預熱效果的影響會從上向下遞增。在整個旋風預熱器系統中，同樣是由于越往下，旋風筒奇跡連接管道的表面溫度越高，冷風漏入對整個預熱器系統的熱效率的影響也就更大。而且對于下面幾級旋風筒，其漏風量不僅會降低其自身的溫度和熱效率，而且會繼續影響這上面各級換熱單位的熱效率，因此漏風量對預熱器系統預熱效果的影響會從上向下遞增。

2.15旋風預熱器的級數是否越多越好？太少了有什么問題？太多了有什么問題？ 答：旋風預熱器的級數不是越多越好，而是存在一個最佳級數如果太少了，預熱器出口的廢氣溫度會大大降低，便會大大降低系統熱效率，物料預熱溫度會大大降低。也即是說會大幅度偏離可逆換熱過程。如果太多了，每增加一級預熱器就需要多克服一級的流體阻力，從而動力消耗增大。另外，隨著級數的增加，設備投資會增加，預熱器的框架也會增高，從而土建投資將會增大。

2.16降低旋風筒阻力損失（壓損）的措施有哪些？

答：

1、合理控制風速、風量。

2、增大內筒的直徑，減少插入深度。

3、增加固、氣比，會降低旋風筒的阻力損失，但固、氣比增加會增大聯接管道內的阻力損失。

4、為減少旋風筒的阻力及管道內的壓損，在各級旋風筒在進口直壁內側都設置導向板，且為混凝土內嵌結構，該結構具有使用壽命長，不變形等特點。

5、在出口處（除最后一級外）都設置導流葉片，該結構不僅大大減少旋轉氣流的動能損失，可使下游管道阻力明顯下降。

6、在旋風筒的進口底部設置了一種特殊的傾斜狀結構，該結構不僅顯著降低旋風筒阻力，而且可以避免生料的大量堆積。

7、在下料管內設置了倒八字形撒料板。它一方面避免熱氣流直接沖擊撒料板，提高撒料板的使用壽命，有利于系統的長期安全運轉，另一方面它不影響上升管道內的氣流運動，從而降低了系統阻力。

8、在安置旋風筒時，適當降低旋風筒高度。

9、采取適當密封措施，減少漏風。

10、開發新型高效、低阻的旋風筒，以降低壓損。

11、采用蝸殼式進風口能使進、出旋風筒的內、外氣流干擾小，從而降低形成渦流的可能性，所以會減小旋風筒的阻力損失。

12、進風口形狀采用多邊形，引導進入旋風筒的氣、固二相流向下偏斜流動，從而使旋風筒內的流場分布更趨合理來減小旋風筒的阻力損失。等等。

2.17在一個旋風預熱器系統中，如果其中的某一級普通旋風筒用一個低壓損旋風筒來代替，那么就整個水泥熟料燒成系統的電耗和熱耗而言，哪一個降低得更為顯著？

答：電耗。

資料收集：WJF0703班

2.18對于SP窯和NSP窯來說，降低旋風預熱系統阻力損失的措施有哪些？

答：

1、合理安排串聯級數。一般降低級數，能降低旋風預熱系統阻力損失。

2、采取適當密封措施，減少系統漏風量。

3、開發新型撒料裝置：使粉料充分分散，降低氣流阻力。

4、采用新型高效低壓損的旋風筒。

① 在旋風筒入口或出口處增設導流板；② 旋風筒筒體結構的改進；例如適當增大高徑比，進風口采用大包角、大蝸殼，蝸殼下緣采用斜坡面，以增大進風口截面來適當減低進口風速，且適當擴大內筒直徑，適當縮小內筒插入深度，等等。③ 旋風筒進風口與內筒結構的改進；如進風口截面采用多邊形；采用雙內結構；將進風口設置在筒體下部，減小折流阻力。④ 旋風筒下料口結構的改進；如在旋風筒地步增設膨脹倉。⑤ 旋風筒旋流方式的改進；如采用臥式旋風筒。

2.19從流程結構、熱工、工藝的角度簡述：與懸浮預熱器窯相比，預分解窯有哪些主要特點？

答：一：在流程方面，它在SP窯的懸浮預熱器與回轉窯之間，增設了一個分解爐。分解爐高效地承擔了原來主要在回轉窯內進行的大量CaCO3分解任務，這樣可以縮短回轉窯，從而減少占地面積、減少可動部件數以及減低窯體設備費用；二：在熱工過程方面，分解爐是預分解窯系統的“

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2.23 NSF、RSP、DD、NMFC、SLC、ILC、PYROCLON、PREPOL分解爐各由哪個國家的哪個公司開發？

答：NSF是由日本石川島-播磨株式會社和日本原秩父水泥株式會社聯合研制

RSP是由日本原小野田水泥株式會社和川崎重工聯合研制

DD原日本水泥株式會社研制，后又與日本神戶制鋼聯合開發推廣 NMFC是由日本三菱水泥礦業株式會社和三菱重工聯合研制開發 SLC和ILC是由丹麥F.L.史密斯研制開發 PYROCLON是由是由德國洪堡公司研制開發

PREPOL是由德國伯力休斯公司與德國紅包公司研制開發

2.24 DD分解爐三次風的入爐方式是徑向還是切向？你認為這有什么優點？ 答： 三次風從圓筒兩側徑向入爐。優點：三次風直接導入上噴的窯氣中。爐內無水平旋流，壓損低。

2.25 SLC分解爐與NSF分解爐的分料閥各自作用是什么？

答：SLC分解爐分料閥的作用是在開窯點火時轉換使預熱生料直接入窯，在窯列產量達到全窯額定產量的35%時轉動分料閥使來自窯列最下級生料送入分解爐。NSF分解爐的分料閥作用是使預熱生料分成兩部分分別從反應錐體室上加入和從上升煙道加入。

2.26 我國的科技工作者曾研究過NSF、MFC、SLC、RSP這四種分解爐內生料停留時間，發現MFC分解爐內的平均停留時間最長（最長停留時間約為84s，而其他分解爐僅為5.5~12s）。有人認為：這主要是由于流化床內物料分布很均勻（溫度差小，濃度差小），因此傳熱、傳質的動力小，因而傳熱、傳質的速度慢，這樣完成同樣分解率就需要較長的停留時間。你認為這個說法對否？

答：我認為這個說法不對，流化床內的傳熱、傳質動力小，傳熱、傳質的速度慢的原因不是因為流化床內物料的分布均勻。而是因為流化床區的溫度只有400度，溫度較低因而三傳一反的速度較慢。

2.27 SLC預分解窯中K列和F列的含義是什么？

答：SLC窯有兩列旋風預熱器，分別叫窯列（K列）和爐列（F列），窯氣走窯列、爐氣走爐列。

2.28 PYROCLPN和PREPOL這兩種預熱/預分解系統的區別在什么地方？

答：主要有以下兩點：

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情況相比有什么實際意義？

答：可以延長在高溫氣流中的停留時間，可在其它參數不變的情況下有效提高物料的提高入窯生料的分解率。在爐溫不變的情況下，提高物料循環率后可提高入窯生料的分解率，從而提高回轉窯的熟料產量。同樣在入窯分解率不變的情況下提高物料循環率后可降低所需的爐溫，從而能夠使用低質燃料，甚至可燃廢棄物。此外，將循環料加入上升煙道中，由于生料粉巨大的表面積，所以能夠吸附窯氣中的堿蒸汽，這有利于緩解或消除此處的結皮。

2.31 回轉窯的主要功能是什么？怎樣才能夠有效的實現這些功？

答：回轉窯是一個燃料燃燒設備，它具有較大的燃燒空間和熱力場，可以提供足夠的助燃空氣，是一個裝備優良的燃燒設備，能夠保證燃料充分燃燒，可以為水泥熟料的煅燒提供必要的熱量；回轉窯是一個熱交換裝備，它具有比較均勻的溫度場，可以滿足熟料生產過程中各個階段的換熱要求，特別是A礦生成的要求；回轉窯是一個高溫化學反應設備，熟料礦物形成的不同階段有不同要求，回轉窯既可以滿足不同階段、不同礦物對熱量、溫度的要求，又可以滿足它們對停留時間的要求；回轉窯是一個輸送設備，用來輸送物料和讓空氣通過。從輸送物料角度來看，回轉窯還具有更大的潛力，因為無聊在窯內的填充率、回轉窯的斜度與轉速都是很低的。

2.32 水泥回轉窯內應遵循哪幾個方面的客觀規律？

答：水泥回轉窯正常工作時是負壓操作。為防止漏風，窯頭和窯尾都必須設有密封裝置，其密封程度好壞會直接影響窯系統合理的風、煤、料配比及熟料煅燒效果。從漏風對生產的影響程度來考慮，回轉窯的窯尾逼窯頭要求有更高的密封程度。為防止回轉窯燒成帶的筒體以及其內耐火材料過熱，在燒成帶筒體的外面，還設置有冷卻裝置，通常采用風冷。

2.33 為什么回轉窯的窯尾比窯頭需要密封程度更高的密封裝置？

答：因為從漏風對生產的影響程度來考慮，窯尾漏風對生產的影響比窯頭漏風的影響要大，故窯尾比窯頭需要密封程度更高的密封裝置。

2.34為什么回轉窯燒制出來的水泥熟料要進行快速冷卻？

答： 熟料必須快速有效冷卻的主要原因有以下四點：

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2.36 熟料冷卻效果最好的冷卻劑是哪種冷卻機？其優點主要體現在什么地方？ 答：篦式冷卻機。篦式冷卻機分為三個區域，最前端是驟冷區，在該區驟冷能對剛進入篦冷機的熟料實施非常快速的冷卻，確保熟料的高質量。驟冷區后面是熱回收區，該區的作用是對熟料實施快速、有效冷卻的同時，盡可能高效地回收出窯熟料冷卻過程中所放出的熱量來給予入窯二次風和入爐三次風；最后是冷卻區，該區的作用是充分冷卻熟料，從而最大可能地降低出冷卻機的熟料溫度。所以該冷卻機既能快速冷卻，又可以回收大量的熱能。

2.37復合式篦冷機與組合階段式篦冷機的最主要區別在什么地方？

答：組合階段式篦冷機是由復合篦床、熟料破碎機和水平篦床組成，而復合式篦冷機是由高溫區的傾斜篦床，低溫區的水平篦床組成。P96和p98

2.38

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③在窯尾上升煙道內，安裝多個耐熱鋼制成的無端口鏈條來吸附窯氣中堿蒸汽等有害成分。

2.45有哪些因素會造成新型干法水泥回轉窯系統內結皮堵塞？怎樣預防？ 答：①要優化原料、燃料，對其中堿、硫、氯等有害成分進行限制；

②要合理組織燃料燃燒

③要優化設計、精心施工與保證均衡穩定操作；

④利用空氣炮清掃；

⑤在有關旋風筒錐體上安裝必要的壓力計或γ射線發射器來檢測旋風筒內的工作狀況；

⑥采用一些新型耐火襯料

⑦在窯尾上升煙道內，安裝多個耐熱鋼制成的無端口鏈條來吸附窯氣中堿蒸汽等有害成分；

⑧在因堿富集結皮而易發生堵塞的直筒部位多家生料來吸附堿蒸汽，這樣可以減輕結皮程度，甚至消除此處的結皮；

⑨在系統流上采用旁路防風技術流程；

2.46易結皮處設置空氣炮裝置能夠有效防止結皮，為什么？ 答：將空氣炮安裝在可能發生結皮堵塞的地方，使其高頻地向設備內鼓入高壓空氣來沖擊易結皮處，使其避免產生結皮的條件。

2.47在直筒內的易結皮處喂入大量生料會有利于緩解此處的結皮程度，為什么？ 答：大量的生料的喂入可以吸附堿蒸汽，使結皮不能繼續生成，甚至破壞已有的結皮，這樣可以減輕結皮程。

2.48.為什么新型干法水泥生產窯系統中會發生塌料現象？如何預防？

答：在原、燃料方面：由于有害成分過大的造成結皮積聚到一定程度時，會造成陣發性塌料，塌不下來就是堵塞事故。另外，生料的kh值過低，易燒性過好也易造成塌料；在設計方面：某些部位的風速過低，攜帶物料能力減弱，當有其他因素干擾時就會引起塌料；撒料裝置的設置或安裝不合理會形成短路沖料；鎖風閥設置或安裝不合理造成循環積料也會形成塌料；在操作方面：由于各種原因造成質量波動、喂料量不穩、不合理的風、煤、料配合比或者配合比的頻繁波動均可能造成塌料。為了克服與消除塌料，除了要求原、燃料的質量有保證、設計合理以外，加強生產操作上的自控、監控也是十分有必要的。

2.49.什么因素會造成新型干法水泥回轉窯內的結球現象？怎樣預防該現象？ 答：窯內結球的原因很多：生料中K2O、Na2O、SO3等有害成分過高或在生產系統中循環富集是造成結球的重要原因之一，因為這時易形成鐵明礬石、硅方解石等中間產物；當回轉窯內結圈或料層過厚時，物料翻滾慢、易堆積，當有液相出現時，易逐漸滾動形成結球；生料的SM值過低、生料成分波動過大、燃燒器選用或使用不當、煤灰摻入不均以及熱工制度波動過大等因素都會引起窯內結球。

為了避免窯內結球，應限制原料、燃料中的有害成分含量；應合理配料，保證液相量不宜不大；要控制好窯內物質填充率，做到“薄料快轉”；要合理用風，防止窯內不完全燃燒；要注意回灰和煤灰的均勻摻入，避免回灰集中入窯；要穩

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定入窯物質的成分，且均勻喂料。如果發現窯內結球后，應適當增加窯內軸向風、順暢火焰、確保燃料完全燃燒，并且要減料、減慢窯速，用短時大火將大料球燒散或燒小。若大料球已經落入篦冷機，則要停料、停窯，人工清理。

2.50.窯用三通道噴煤管的內風、煤風、外風各有什么作用？

答：內凈風為直流風以防止煤粉回流和火焰回火，從而避免噴煤管堵塞和保護噴煤管免受高溫侵蝕；外凈風為旋流風，即該風道端部有與軸線成45°夾角的螺旋葉片，以加強煤風混合，是煤粉燃燒完全。

2.51 為什么窯用三通道噴煤管的內風設計成旋流風？外風設計成快速的直流風？

2.52在窯用三通道噴煤管中鈍體主要作用是什么？

答：鈍體起到一個火焰穩定器的作用，具體就是加強高溫煙氣的回流，保持煤粉著火燃燒所需要的高溫。

2.53窯用四通道噴煤管中心風主要作用是什么？

答：中心管作用有以下幾個：能防止因煤粉回流和窯灰沉積堵塞噴煤管噴口、能使窯內火焰更加穩定、能延長噴煤管使用壽命、能降低NOx生成量、能保護窯皮和延長耐火襯料壽命、能減少相關工藝事故、能輔助調節火焰形狀、能改善熟料質量。

2.54分解爐內的燃燒方式與回轉窯內的燃燒方式有什么區別？

答：回轉窯內的煤粉燃燒有一個明亮的火焰，屬于有焰燃燒，燃燒溫度較高。分解爐內的燃料燃燒是一種特殊的無焰燃燒，是一種沒有火焰輪廓的輝焰燃燒。

2.55為什么人們將某些爐用三通道噴煤管的內風設計成直流風？

答：防止煤粉回流和火焰回火，從而避免噴煤管堵塞和保護噴煤管免受高溫侵蝕

2.56 為什么沸騰燃燒室最好不要用優質煤為燃料？

答：在沸騰燃燒室中，煤粒燃燒時產生的CO2等惰性氣體，能很快從煤粒表面被帶走.新鮮空氣立即補充進來。所以煤粒一經著火.就能強烈地燃燒。同時，煤粒在劇烈的運動中，因不斷地相互碰撞而碎裂，促使燃燒進一步深化。再加上合理的設計，使煤粒入爐后要經過長而曲折的運功曲線才進入排煙管道。因此有足夠的燒停留時間，燃料的著火一燃燒一燃盡全過程能在爐內很好地完成。正因為有上述良好的燃燒條件.所以高灰份、低熱值的劣質煤也能在沸騰爐中穩定的燃燒，并達到較高的燃盡度。改變了傳統燃燒室只能燃用優質煙煤的苛刻條件。同時，由于煤是一種重要的燃料和工業原料，是不可再生資源。優質煤資源有限，價格比劣質煤貴，雖然劣質煤的燃燒動力消耗高些，但依然有利可圖。因此沸騰燃燒室最好不要使用優質煤為燃料。

2.57.為什么窯徑大的回轉窯所用耐火材料的質量要更高一些？

答：現代新型干法回轉窯往往產量高，窯徑大，窯的轉速快，燒成帶溫度高、窯熱負荷大。

① 溫度的提高加劇了熟料對耐火材料的侵蝕，用于傳統窯相應部位的耐火材料在大型窯上的使用壽命急劇下降。

② 由于堿及硫、氯等組分反復的揮發、凝聚，造成循環富集，使得預熱器中R2O

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與傳統回轉窯相比增加近5 倍，SO3增加3~5倍。相應部位的窯氣中這些組分的含量也大大增加，導致預熱器、分解爐、上升煙道、下料斜坡所用的粘土磚和普通高鋁磚等耐火材料受到嚴重的侵蝕，形成膨脹性礦物而開裂剝落，發生“堿裂”破壞。并且硫、氯等組分在耐火材料表面形成結皮的特征礦物，粘附窯襯形成結皮，影響窯的正常運行。

③ 窯筒轉速加快和斜度加大，增加了耐火材料的應力破壞，高的轉速及大的斜度使得機械應力增加，窯襯受到的周期性的熱應力沖擊的破壞力加劇。這就要求耐火材料要有更高的整體穩定性和抗熱震性能。④ 窯直徑加大，窯皮的穩定性差。大型窯的直徑增大，（2000t/d的 窯直徑為4m，4000t/d窯直徑為4.7m，）又加之窯速加快，機械震動加劇，因此高溫帶的窯皮易脫落而不易補掛，所以要求高溫帶耐火材料除了有耐高溫熟料侵蝕及熱震穩定性外，還需要易粘窯皮的性能。

⑤ 窯徑增大，臺時產量增大，處理物料量增多，負重增大，要求耐火材料強度足夠，對于前窯口的磨損增大，要求該部位耐火材料的耐磨性要好。

2.58.為什么NSP窯內耐火材料的熱負荷回避其他回轉窯內的熱負荷大大降低？ 答：NSP窯在懸浮預熱器和回轉窯之間增設了一個分解爐，將大量吸熱的碳酸鈣的分解從窯內傳熱較低的區域轉移到單獨燃燒的分解爐內進行。在分解爐內，生料顆粒分散成懸浮或沸騰狀態，以最小的溫度差，在燃料無焰燃燒的同時，通過高速傳熱過程，是生料迅速完成分解反應，入窯生料的表觀分解率可達85%~95%，從而大大減輕了回轉窯的熱負荷。

2.59.為什么回轉窯的燒成帶要用堿性耐火材料（鎂質磚）？ 答：回轉窯的燒成帶，當物料的溫度升高到最低低共熔溫度后，開始出現以氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣為主體的液相，其中還包括了氧化鎂和堿等，如果是酸性耐火材料，會與物料發生反應而過快損壞。

鎂質磚大都具有很高的耐火度，能夠承受燒成帶的高溫；白云石磚不易與水泥組分發生反應生成低熔物，因此它是一種極好的抗熔蝕材料。但白云石磚的抗剝落性差、固有的水化性等缺點，決定其使用受到限制。高溫燒成鎂鉻磚、直接結合鎂鉻磚。然而，在回轉窯內的氧化氣氛中，三價鉻離子Cr3+會被氧化為六價鉻離子Cr6+，由于硫酸鹽的侵蝕，這些物質進一步生成水溶性的化合物，變為廢氣和粉塵污染環境。目前，國內水泥廠大部分還是采用直接結合鎂鉻磚或普通鎂鉻磚，但總的趨勢是采用鎂鋁尖晶石。此磚的優點為：熱震穩定性好，使用過程中與熟料反應能在磚的表面形成一層薄的鋁酸鈣保護層，使液相不易滲透，抗剝落性能優于直接結合鎂鉻磚。

2.60 為什么水泥立窯用的燃料最好是揮發分含量較低的無煙煤或焦煤？

答：在立窯內，混在一起的生料與粉料邊運動、邊燃燒、邊反應，所以，立窯內不能像回轉窯內那樣按照物料狀況來分帶，而只能按溫度高低分為：干燥預熱帶、高溫帶和冷卻帶。干燥帶和預熱帶內，氣流中的O2 濃度很低，再加上燃燒空間不夠，因此煤中揮發分很難得到燃燒的機會而損失掉，從而增大熱耗。所以，立窯不選用煙煤而選無煙煤或焦煤作燃料，這也是立窯內燃燒的特點之一。

2.61 為什么立窯內的傳熱方式以傳導和對流方式為主？ 答：（1）干燥預熱帶從高溫帶上升的氣流經過干燥預熱帶時，氣流速度較高，而且

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料球之間的孔隙小，溫度也較低，因而，以對流換熱為主，輻射換熱為輔。這是因為：

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3.6、玻璃池窯（包括平板玻璃池窯和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的玻璃分隔裝置有哪些？

答：平板玻璃池窯使用淺層分隔：玻璃液分隔裝置有卡脖，冷卻水和窯坎等。其中窯坎是輔助分隔裝置，不能單獨使用。氣體分隔裝置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墻和雙J吊墻。

日用玻璃池窯使用深層分隔：玻璃液分隔裝置有流液洞，窯坎。氣體分隔裝置有完全分隔和部分分隔：花格墻。

3.7、冷卻水管為什么可以對玻璃液起到部分分隔作用？ 答：冷卻水管內流過的冷卻水會使管壁附近的玻璃液因溫度降低而增大黏度，從而對玻璃液流動起到阻礙作用，同時也能控制玻璃液回流。此外，冷卻水還能攔截玻璃表面的浮渣。

3.8、窯坎能否單獨使用作為玻璃液分隔裝置？

答：不能。窯坎是輔助分隔裝置，不能單獨使用，需要與其他分隔裝置配套使用。

3.9、對于玻璃池窯（包括平板玻璃池窯和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的火焰空間分隔裝置有哪幾種類型？

答：平板玻璃池窯：氣體分隔裝置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墻和雙J吊墻。日用玻璃池窯：氣體分隔裝置有完全分隔和部分分隔。部分分隔裝置：花格墻。

3.10、為什么現有的玻璃池窯大部分部位都可以進行保溫，而個別部位（像液面線附近的池壁）不僅不能保溫，而且還必須進行冷卻？

答：生產實踐表明：玻璃池窯熔化部的池壁（特別液面線附近）、投料池的拐角處比玻璃池窯其他部位更易受到玻璃液的高溫蝕損，往往因為這些部位損壞大大縮短池窯的使用壽命。為了減輕蝕損，延長池窯的使用壽命，除了要考慮耐火磚選材、磚形設計和排磚等方面之外，人工冷卻也十分有效。

3.11.小爐在玻璃池窯組織燃燒中的地位與作用是什么？ 答：小爐的作用是使燃料和空氣良好的混合并組織好燃燒。

3.12.在小爐口與平板玻璃池窯的連接方式上，反碹連接、插入式連接對于傳熱來說各有什么優缺點？

答：反碹連接在小爐口的大碹上有兩道其走向與大碹相垂直的小碹，及

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3.14 蓄熱是玻璃池窯蓄熱室內高溫廢氣加熱空氣的工作原理是什么？

答：利用廢氣與空氣交替地通過其內的格子體，以格子體為傳熱的中間體，從而使得空氣間接的獲得廢棄的余熱。當高溫廢氣通過蓄熱室內的格子體時，廢氣以對流與輻射的方式把熱量傳遞給格子體，使得格子體受熱升溫，積蓄熱量，而廢氣向格子體傳熱后其本身的溫度降低；當空氣通過蓄熱室內的格子體時，格子體就把所積蓄的熱量以對流的方式再傳給空氣，使得空氣受熱升溫，格子體散熱降溫。

3.15 為什么平板玻璃池窯蓄熱式的結構形式有多種類型，而日用玻璃池窯則不存在這種分類？

答：對于橫焰的平板玻璃池窯，由于每一側都有若干數目相同的蓄熱室。日用玻璃池窯多采用馬蹄焰蓄熱式玻璃池窯，由于馬蹄焰池窯只有一對小對，相應也只有一對蓄熱室，無連通式和分隔式之分。

3.16 蓄熱室對于玻璃池窯的作用是什么？在蓄熱室內格子體的主要作用又是什么？

答：蓄熱室可以預熱空氣和煤氣，即可以回收余熱。玻璃池窯具有蓄熱室不僅是為節能，也是為了達到熔制高質量玻璃所要求的高溫而必須采取的措施。

格子體為傳熱的中間體，廢氣與空氣（或者廢棄與煤氣、空氣）交替的通過格子體，從而使得空氣（或者空氣和煤氣）間接地獲得廢氣的余熱。

3.17 蓄熱室內常用的格子體結構有哪些？

答：西門子式、李赫特式、編籃式、連續通道式（又分：十字形和筒子磚式）。

3.18 為什么蓄熱室內的廢氣（高溫氣體）要自上而下流動，而空氣（低溫氣體）要自下向上流動？

答：這樣的流型符合流體力學中“分散垂直氣流法則”（或稱“氣流分流法則”）之原理。其目：使蓄熱室內格子體各個通道內的氣流量及溫度自然地保持均勻。

3.19 提高玻璃池窯蓄熱室熱回收能力的措施有哪些？ 答：a.改善蓄熱室結構； b.改善格子體結構； c.提高格子磚材質；

d.采取保溫減少墻體的散熱量。

3.20 浮法平板玻璃工藝中錫槽的工作原理是什么？為什么錫槽內還必須要有保護氣體？

答：讓處于高溫熔融狀態的玻璃液浮在比它重的錫液表面上，受表面張力的作用使玻璃具有光潔平整的表面。

錫槽內通入由N2和H2組成的保護氣體是為了防止錫液氧化。

3.21、為什么錫槽內還需要有電加熱裝置？

答：設置錫槽電加熱裝置是為了以下三個需要：控制和保持錫槽內的成型溫度、處理事故時錫槽保溫、烘烤錫槽。

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3.22、馬蹄焰玻璃池窯中雙通道蓄熱室的優點是什么？

答：

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3.30玻璃制品退火窯的作用是什么？

答：減少或消除玻璃制品在成型后或熱加工后其內殘余的熱應力以及由此導致的光學不均勻性，并穩定玻璃制品的內部結構，這樣可以防止其炸裂以及提高其強度。玻璃制品內的熱應力，通常是由于不均勻冷卻所產生。將其置于退火溫度熱處理，并采取適宜的均勻冷卻制度就能減少或消除熱應力，以便最大限度的提高成品率。

3.31玻璃制品退火過程有哪幾個階段?浮法平板退火窯又分為那幾個區? 答： 玻璃制品退火過程有4個階段，如下：

1）加熱（冷卻）階段（對于平板玻璃的退火，稱為均勻加熱區，簡稱：均熱區）2）保溫階段（對于平板玻璃的退火，稱為重要退火區）3）慢速冷卻階段（對于平板玻璃的退火，稱為退火后區）4）快速冷卻階段（對于平板玻璃的退火，稱為強制冷卻區）

浮法平板退火窯分為以下4個區： 1）均熱冷卻階段（均熱區）2）保溫階段（重要退火區）3）慢速冷卻階段（退火后區）

4）快速冷卻階段（強制冷卻階段）

3.32為什么說慢冷是玻璃制品退火過程的一個關鍵階段? 答：在慢冷階段，玻璃制品開始冷卻，冷卻速度要均勻，否則會殘留較大熱應力；這個階段也決定了玻璃制品內部結構的穩定性；要保持一定的冷卻速度，以避免玻璃內形成產生較大的暫時應力而引起玻璃原板炸裂。

3.33 玻璃池窯常用的重油燒嘴有哪幾種類型？

答：國內自行設計的高壓內混式（扁平火焰）GNB系列重油燒嘴； 美國天時燃燒技術公司WGD型水冷重油燒嘴； 美國天時燃燒技術公司雙脈沖流燒嘴； 德國索爾格公司DZL型雙混式燒嘴； 德國高定公司ZL5型外混式燒嘴； 英國萊德勞公司GT/CPA油槍；

英國玻璃工業公司WTPU型伸入式燒嘴； 美國歐文斯公司G系列外混式燒嘴；

秦皇島玻璃工業研究設計院LXQ型噴槍； 北京航空航天大學熱動力研究所BHB型噴槍。

3.34 重油燒嘴和天然氣燒嘴最常見的安裝位置是在玻璃池窯的哪個部位？

答：重油燒嘴：小爐底燒系統；小爐底下插入式燃燒系統；小爐側墻插入式燃燒系統；小爐頂插入式燃燒系統；小爐頂燒式燃燒系統；碹頂插入式燃燒系統。

天然氣燒嘴：小爐底燒式燃燒系統；小爐側燒式燃燒系統；小爐頂插入式燃燒系統；碹頂插入式燃燒系統。

3.35 為什么耐火材料的選擇對于玻璃熔窯的設計十分重要？

答：玻璃熔窯在使用期間，會發生一系列的物理化學變化，包括：耐火材料物相的

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熔解與熔融作用；結晶相的多晶轉變和重結晶作用；耐火材料與配合料中某些成分之間、耐火材料與玻璃液中某些成分之間進行化學反應而形成新相或低共熔液相的過程；玻璃液或火焰空間中高溫氣流對耐火材料的機械磨損作用等。這些變化不但是玻璃液的污染源，而且還會使得耐火材料蝕損，算段玻璃熔窯的使用壽命，因此，耐火材料的選擇對于玻璃熔窯的設計十分重要。

3.36 玻璃池窯選用耐火材料的原則是什么？

答：1.根據窯爐的種類以及窯體各部位工作的特點合理地選用耐火材料； 2.根據玻璃成分選用相應的耐火材料； 3.根據耐火材料的使用性能選用耐火材料； 4.盡可能選用成批生產的耐火材料；

5.要避免不同材質耐火材料之間的接觸反應。

3.37 為什么玻璃池窯的耐火材料容易受到侵蝕？

答：在玻璃池窯內，耐火材料與玻璃液、配合料及其揮發物（主要有：堿金屬氧化物，即堿蒸氣、硼化物、氟化物、氯化物、硫的化合物等）直接接觸，所以很容易受嚴重侵蝕，特別是在磚縫處的侵蝕很嚴重。

3.38 玻璃池窯哪些部位的耐火材料所受到的侵蝕最為嚴重，從而需要用優質的耐火磚來砌筑？

答：在玻璃池窯的熔化部，與玻璃液接觸的部分有：投料池、池壁、池底、耳池以及玻璃液分隔設備。這些部位除了受到玻璃液的沖刷寢室之外，還要收到配合料（尤其是芒硝水）的化學腐蝕，所以常常損壞嚴重，從而需要用優質的耐火磚來砌筑。

3.39 玻璃池窯為什么難以徹底取代坩堝窯？

答：坩堝窯可同時滿足不同顏色、不同組成的多品種玻璃液的熔化，適合于熔制顏色多、品種雜、產量小、頻繁換料的玻璃制品，也適合于熔制陶瓷釉和搪瓷釉的熔塊。而玻璃池窯不能。

3.40 玻璃池窯的電助熔和電熔窯是否需要變壓器升壓？為什么？

答：需要。因為通過提高電壓可以來補償窯體因保溫效果變差所增加的散熱損失。

3.41 為什么電助熔窯和電熔窯的鉬電極需要水冷卻？ 答：鉬電極在空氣中受熱時易氧化，而其600℃氧化產生MoO3對電極毫無保護作用。為了克服鉬電極不耐侵蝕和極易氧化的缺點，現在多用長壽命的鉬電極，幾鉬電極暴露的部分安裝在充滿惰性或中性氣體的電極套內，電極套的頭部有熱電偶可監控電極的溫度，電極套也分：無水冷型和水冷型。后者使用更廣泛。

3.42 為什么全電熔窯還要有燃料噴嘴？

答：配合料成為高溫玻璃液后才能導電，因此全電熔窯開窯時，仍需用燃油或燃氣加熱至高溫，然后停止加熱，開始電加熱，因此全電熔窯還要有燃料噴嘴。

資料收集：WJF0703班

答：隧道窯內分為預熱帶、燒成帶和冷卻帶

4.2 簡要說明隧道窯的工作流程 答：

4.3分析一下傳統隧道窯與現代隧道窯的工作流程有什么異同之處？ 答：

4.4.隧道窯、棍道窯的冷卻帶內需要實施急冷的目的是什么？

答：有利于保留玻璃體與防止Fe2+重新被氧化以及阻隔燒成帶與冷卻帶間的氣流交換，防止制品被熏黑。

4.5.拱頂隧道窯．與平頂隧道窯各有什么特點？共有兒種類型的拱頂？平頂是否需要吊頂？

答：

4.6.隧道窯中預熱帶的排煙系統包括哪些設置？

答：包括 排煙口

支煙道

主煙道

排煙機及煙囪等

廢氣通過排煙口進入支煙道，由支煙道匯總到主煙道，再經過排煙機升壓后從大煙囪排向高空。

4.7.在隧道窯預熱帶，采取分散排煙、窯頭集中排煙或小分散排煙的排煙型式各有什么特點？

答：分散排煙：散排煙是便于控制隧道窯內各點的煙氣流量，以保證完全按照燒成曲線控制溫度，同時控制流向，減弱氣體的分層，由于是利用排煙口負壓調節溫度，所以稱為：負調節方式。一部分高溫氣體被過早放走，其熱量沒有充分利用，降低了燒成系統的熱效率、增加燃料消耗。

窯頭集中排煙或小分散排煙：為了更加充分利用廢氣余熱，往往是集中排煙，有的是小分散排煙，其溫度調節是利用許多小功率的燒嘴（尤其是高速調溫燒嘴或脈沖燒嘴），因燒嘴噴出的高溫氣流是正壓，所以稱為：正調節方式。它們具有熱利用率高、氣流溫度較均勻的特點。尤其是小分散排煙系統，它兼備了集中排煙與分散排煙兩者優點。

4.8 現代窯車的結構特點是什么？

答：現代隧道窯窯車的突出特點是：輕質化，其目的是最大限度地降低窯車的蓄熱量。

4.9 隧道窯的砂封和曲折密封裝置的作用是什么？

答：都是為了使由窯車分隔開來的上部隧道與下部隧道相互密閉。

砂封裝置：阻隔了窯車的上、下空間，從而最大限度地防止窯內正壓區的熱氣流從車下溢出而燒壞車下金屬件，也最大限度地防止冷空氣漏入窯內負壓區而降低氣流溫度和增大氣流分布的不均勻。

曲折密封裝置：防止隧道窯內的熱量直接輻射給窯車的金屬部件，可增加窯內熱氣體溢出的阻力或冷空氣漏入窯內的阻力，從而有助于密封。可以防止通過前后兩個窯車之間上、下通道的漏氣。

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4.10 隧道窯有哪幾種氣幕，其作用各是什么？ 答：有封閉氣幕、攪動氣幕、循環氣幕。

作用：①封閉氣幕：將窯內與環境分隔開來；②攪動氣幕：促使預熱帶內的熱氣體向下流動，產生攪動來使氣流溫度更為均勻；③循環氣幕：（與攪動氣幕作用類似）。

4.11 造成隧道窯預熱帶內氣流溫度分布不均的原因有哪些？

答： ①在分散排煙系統中，有一部分高溫廢氣被過早地排走，使預熱帶前段氣流量減少、流速降低，會消弱氣流的擾動作用，從而使得預熱帶的氣流溫度分布更加不均勻。②從燒成帶流向預熱帶的廢氣，其冷、熱氣流的混合是不均勻的，這是由于傳熱的不均勻，會造成熱氣團和冷氣團。二者密度的差異就使得熱氣團上浮，冷氣團下沉，從而造成預熱帶內的氣體產生明顯分層（熱氣體在上，冷氣體在下），這就是預熱帶內氣流的自然分層現象。氣流自然分層的最直接結果是預熱帶內氣流溫度的不均勻（上高下低）③其它一些因素也會對預熱帶內的溫度不均現象有促進作用，包括：料垛瑪法、吸熱冷空氣（漏風）、窯車蓄熱、縱向自然對流作用等。

4.12有什么措施可以減輕隧道窯預熱帶內氣流溫度分布的不均？

答：設立攪拌氣幕和循環氣幕、設立高速調溫燒嘴或脈沖燒嘴、降低窯內高度、采用平吊頂、采用上密下稀或稀碼的料垛、加強和改善密封、窯車使用輕質耐火襯料、改變隧道窯的斷面形狀等。

4.13與隧道窯想比，輥道窯有什么特點？為什么輥道窯比隧道窯節能？

答：與隧道窯想比，輥道窯的特點是：采用由許多平行排列的、轉動的輥子組成的輥道來代替窯車作為被燒制坯件的運載工具，坯件可直接放在輥道上，也可放在墊板上。輥道窯比隧道窯節能是因為隧道窯中的窯車消耗了很多熱量，窯具消耗的熱量也較多，而在輥道窯中，這些熱量損失就可大大降低。另外，輥道窯的中空結構、無匣缽的裸燒方式也使其內的傳熱速率和傳熱效率大大增加。同時，輥道窯廣泛采用輕質保溫耐火材料也進一步降低了熱量損失。所以，陶瓷產品在輥道窯中的燒成熱耗比在隧道窯中的燒成熱耗低得多。

4.14簡要說明輥道窯的工作流程。答：可變速的電動機帶動傳動系統使輥子轉動，被燒制的坯件受棍子的帶動而沿通道的縱向移動，經預熱帶到燒成帶，再經過冷卻帶冷卻出窯后即成為燒制品。

4.15棍子的結構為什么常常要做成空心結構？

答：因為輥子的抗彎強度與其壁厚成反比，即管壁愈薄，棍子的抗彎能力愈強，故輥子常常做成空心結構。

4.15輥子的結構為什么常常做成空心結構？

答：1.采用中空使輥子在高溫下連續轉動，在自重和荷重下保證變形小；2.實驗表明，輥子的抗彎強度與其壁厚成反比，即管壁愈薄，輥子的抗彎能力越高。

4.16輥道窯傳動機構中介齒輪的作用是什么？ 答：將直齒輪設置成雙排是為了滿足齒輪所聯接輥子旋轉方向要一致的要求，因為

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會有約一半的齒輪充當介齒輪，相鄰兩個輥子的介輪之間有一個惰輪來改變傳動方向，使相鄰兩個輥子的傳動方向一致。

4.17何謂輥道窯的工作通道？何謂輥道窯的輥下通道？

答：窯內的輥道平面又將窯內空間分為上、下兩個部分。輥道以上的通道稱為：工作通道，輥道以下的通道稱為：輥下通道。

4.18輥道窯輥下通道的窯墻上設立檢修孔的目的是什么？

答：輥道窯運行過程中，有時會出現輥子折斷、坯體炸裂或墊板炸裂等問題，炸裂的坯體或墊板碎片可能會卡在兩輥之間造成堆積而堵塞通道；輥子有時也會因轉動失靈而停轉，從而使坯體或墊板行進受阻而發生堵塞。出現這些事故時必須進行處理，以保證輥道窯正常運行。長期運行的輥道窯，也不可避免地會有一些碎片掉到輥子下面，堆積起來就會堵塞輥下通道。因此，需要在窯墻上留有一些檢修孔。

4.20 對于隧道窯和輥道窯來說，為什么都要建立一個合理的熱工制度？

答：熱工制度包括溫度制度、壓力制度、燃燒氣氛等，是陶瓷生產過程中最關鍵的工藝過程之一.根據制品的特點和原料的性能，根據焙燒過程中發生的一系列物理化學反應規律，制定出合理的焙燒熱工制度，并且采用正確的焙燒方法實現產品的優質高產.合理的熱工制度能夠為坯料發生物理化學變化提供一個合理的熱力分布場，從而確保窯系統高的產量和低的熱耗。所以隧道窯和輥道窯都要建立一個合理的熱工制度。

4.21 什么時候可以在隧道窯或輥道窯內考慮用還原氣氛？ 答：在陶瓷坯體的制備過程中，如果要進行除鐵處理可考慮用還原氣氛燒成，此外，在燒制一些特殊的陶瓷產品時也要用還原氣氛燒成。

4.22 燒還原氣氛時，如何制訂各對燃燒室（燒嘴）的氣氛制度？

答：在燒還原氣氛時，為了使燃料在900℃前充分地氧化燃燒，在還原帶前面還應設置氧化帶，其空氣過剩系數為1.5-2.0，從而將氣流中CO燃燒完全。在氣氛改變的地方，要設立氣氛氣幕（即氧化氣幕）。

4.23 為什么說回火和退火（熄火）都會造成安全事故？它們各自是由于什么原因所造成的？

答： 因為回火 時易發生爆炸事故，退火時易發生中毒事故。回火是由于火焰傳播速度超過燃氣空氣混合氣從火孔處噴出的速度造成的，退火是由于助燃空氣壓強不足時造成的。

4.24高速調溫燒嘴和脈沖（高速調溫）燒嘴各有什么優點？ 答：設置在隧道窯預熱帶內且靠近燒成帶附近，他噴出的高速熱氣體可調整窯內溫度分布，以滿足工藝燒成曲線的要求。

4.25現代隧道窯和現代輥道窯所用耐火材料的材質、結構有什么特點？

答：隧道窯的平頂窯頂有輕質磚型，組合型和全耐火纖維型。窯墻有傳統型、組合型和全耐火纖維型。傳統型特點：適合于現場砌筑，堅固耐用，窯墻較厚。組合型適合于裝配式砌筑。全耐火纖維式窯墻更薄、質量更輕、保溫效果更好、蓄熱量小、耐火度

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較高、安裝也比較方便。

4.26 常見的非窯車式隧道窯有哪幾種類型？

答：推板窯、輥底窯、輸送帶式窯、步進窯、氣墊窯等。

4.27熔塊窯有哪幾種爐型或窯型？

答：有三種：坩堝爐、回轉爐、池爐。回轉爐包括非傾斜式和傾斜式兩種；坩堝爐有換熱式、倒焰式、閉口坩堝窯；池爐有三種，包括雙碹順流火焰式、斜底逆流火焰式、電熔式。

4.28色料煅燒窯有哪幾種爐型或窯型？

答：有坩堝窯、隧道窯、梭式窯、鎘紅轉爐等窯型。

4.29 常用烤花窯有哪幾種窯型？

答：烤花窯包括輥道窯、輸送帶式窯、推板窯。