旋风预热器回转窑系统介绍

悬浮预热器回转窑系统的种类、形式繁多,但总的不外乎同流型(旋风预热器)、逆流型(立筒预热器)以及同流、逆流不同组成的混合型。现以旋风预热器和立筒预热器为例,说明如下:

四级旋风预热器回转窑系统的流程及各级旋风预热器的气体、物料温度变化情况如图5-4所示。

旋风预热器窑系统流程和各级预热器的气体物料温度

图 534 表明,旋风预热器回转窑系统由上下排列的四级旋风筒组成。为了提高收尘效率,最上一级旋风筒通常为双筒。旋风筒之间由气体管道连接。每个旋风筒和相连接的管道形成预热器的一个级。通常,预热器由上而下顺序编号为第一级至第四级(或第五、第六级,也有以最低一级编号为第一级,由下向上排列的)。旋风筒的卸料口用生料管道与下一级的气体管道连接。生料首先喂入 Ⅰ 级旋风筒入口的上升管道内,在管道内进行充分热交换,然后由 Ⅰ 级旋风筒把气体和生料颗粒分离,收下的生料经卸料管进入 Ⅱ 级旋风筒的上升管道内进行第二次热交换,再经二级旋风筒分离。如此,依次经四级旋风预热器进入回转窑内进行煅烧,而预热器排出的废气经增湿塔、电收尘器排风机排入大气。窑尾排出的 1100℃ 烟气,经预热器热交换后,温度降至 330℃ 左右;50℃ 左右的生料经各级预热器预热至 750~820℃ 进入换后,温度降至 330℃ 左右;回转窑各级物料与气流温度变化如图 534 所示。熟料热耗为每千克熟料 3140kJ左右。在旋风预热器的各级管道和旋风筒中,热交换作用在顺流中发生,但如果从整体来看,则是逆流进行的。这种由几组同流热交换装置逆流组合的热交换系统,不论从理论上,还是在实践中,其传热效率都是比较高的。
由于每级旋风筒和管道组成“一级”热交换装置,或者说组成一个热平衡单元,即通过每级热交换,气流和物料温度基本上趋于平衡。


图 535 表示废气经过“一级”预热器后,气体温度下降,生料温度被热气流加热上升至两者温度基本接
近,此时“一级”热交换结束。但由于气体温度下降后,温度较低,因此,生料预热后温度也低。如果要提高入
窑生料温度并降低废气出预热器温度,必须经过多级热交换(如图 534 所示)的系统才行。否则只经“一级”热交换,要提高入窑生料温度,则必然会增加出预热器的废气温度而降低热效率。因此,过去均选用四级旋
风预热器,现一般均为五级,最近已出现六级预热器的图 535 每级预热器气流和物料温度曲线系统。
旋风预热器内气固相间的传热主要在管道中进行,占总传热量的 87.5% ~94% ,而旋风筒只占 6% ~12.5% 。这主要是由于物料刚进入管道时,处于悬浮过程的加速运动阶段,气固相的相 对速度较高,可达气流速度的 0.8~0.9 倍,甚至超过气流速度,因而传热系数较高。同时,管道内气固相间平均温差也较大。旋风筒则主要承担气固分离的任务。

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