筒式悬浮预热器回转窑系统介绍

图 538 为立筒式悬浮预热器流程示意图,与通常的旋风预热器在结构上差别很大。这里热气体和生料按逆流进入同样规格、形状特殊的四个热交换室(即由三个缩口把立筒分为四个钵)。通常,这种形式的回转窑预热器称为克虏伯( pp 公司发展的)预热器。由于两室之间的缩口Kru能引起较高的气流上升速度,逆流沉降的生料被高速气流卷起,冲散成料雾,形成涡流,增加气固相间的传热面积和传热系数,延长物料在立筒内的停留时间,从而增强了传热。立筒上部为1~2 级旋风筒,废气经旋风筒、收尘系统排入大气。图 539 为 ZAB 型带有两级旋风筒的立筒预热器及其温度、压力分布图。
第四室: ~750℃ ;排料管:1000℃ 左右。700入窑生料一般为 750~800℃ 。热耗为每千克熟料 3350~3770kJ。
图 538、图 539 表明,回转窑立筒预热器实际上为五级,每一室(钵)和旋风筒均为一级,每一室相当于一级旋风预热器,作为一个热平衡单元,唯各室之间没有管道连接而已。图 539 中各级立筒的特点是:其横断面为椭圆形,它们在立筒的垂直轴线布置上彼此错开。这样,生料在立筒的周边区内按逆流方向逐室下降的运行中,只有一部分进入下一级预热器,而其余部分随气流上升,靠各个立筒的分离,形成非常强烈的物料循环,从而加强热交换。另一种形式为捷克型立筒预热器(普列洛夫型,图 540)。立筒上部为二级旋风筒,而立筒内部不分室,气体以切线方式进入立筒,作螺旋运动上升,使生料在湍流运动中获得最大的热交换。图 541、图 542 则为回转窑立筒预热器横断面温度分布与气流在立筒不同高度的平均温度变化图。
捷克型立筒预热器的窑尾热气流是从切线方向进入立筒的(图 540),而物料则经二级旋风筒预热后入立筒,使物料在立筒内部作回旋运动与气流直接接触而得到加热。图 541 显示了立筒三个断面的温度,从靠近立筒内壁向中心延伸的温度变化梯度,可以评价热交换强度。剧烈的热交换发生在立筒底部即气流从切线方向进入的地方。随着气流的上升,旋转程度减弱,热交换强度也下降。图 542 表明,携带生料的气流温度变化以曲线表示,立筒中部温度连续下降是这种预热器热交换的特征。


回转窑立筒内的物料分散性和传热效果,从理论上分析,由于逆流操作,气固相相对速度又较高,每室的传热效果与每级旋风筒相比应该更优越。但实际上,每级旋风预热器的气体温度降最大可达 300℃ ,平均每级预热器的气体温降可达 200℃ 左右;而立筒由于生料悬浮于气流中的分散度不如在管道内好,收尘效果又不如旋风筒,立筒内生料粉尘的循环量又较大(或者悬浮不佳),因而其气流温降最大只有 250℃ ,而平均只有 130℃ (每室温),其中一、二、三、四室(钵)之间的每级的气流温差只有 80 100℃ 。如生料经回转窑旋风筒下的闪动阀入立筒时,立筒内风~速较低,生料预分散不如在管道内;进入立筒后,有相当高的粉尘浓度(由粉尘循环引起),范德华力、静电引力以及“边壁效应”的作用下,生料往往易于凝聚或聚结成高浓度的“生料粉团”以缕线状沉降。虽然提高缩口风速,生料悬浮分散性可以适 当提高,但立筒内分离效率随气流速度提高而下降,使粉尘循环量增加,而且易于堆积在缩口斜坡上,会引起不同程度的坍料,从而降低传热效率。立筒每室的偏心结构是加强气流产生一定涡流而增加物料分散的一种措施。因此,立筒内生料的分散性和收尘效率之间的矛盾,是立筒传热效率不高的主要原因。而提高立筒预热器内生料的预分散和再分散的效果,同时减少粉尘在立筒内的循环量,是提高立筒传热效率的关键。因此,近年来除不断改进立筒的内部结构与参数外,大多在立筒顶部设两级旋风筒,甚至三级旋风筒,向混合型预热器发展。虽然立筒的预热效果和传热效率都不如旋风预热器,但它结构简单,可以设计成立筒自身


回转窑承重结构,投资较低,阻力损失较小,而且由于立筒不易结皮、堵塞,较适用于碱、氯、硫含量较高的生料的煅烧以及中、小型工厂的改造
 

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