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預熱器的結構和相關的工作原理

來源: 日期:2021-04-25 點擊:3064

  一、預熱器的結構

  預熱器主要由旋風筒、風管、下料溜管、鎖風閥,撒料板、內筒掛片等部分組成。

  旋風筒和連接管道組成預熱器的換熱單元功能如下圖所示:

 微信圖片_20210425145200.jpg

  旋風筒換熱單元功能結構示意圖物料落入旋風筒上升管道後運動軌跡示意圖

  二、預熱器的工作原理

  1、預熱器的換熱功能

  預熱器的主要功能是充分利用迴轉窯和分解爐排出的廢氣餘熱加熱生料,使生料預熱及部分碳酸鹽分解。為了***大限度提高氣固間的換熱效率,實現整個煅燒系統的優質、高產、低消耗,必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和***分離三個功能。

  2、物料分散

  餵入預熱器管道中的生料,在與高速上升氣流的衝擊下,物料折轉向上隨氣流運動,同時被分散。物料下落點到轉向處的距離(懸浮距離)及物料被分散的程度取決於氣流速度、物料性質、氣固比、設備結構等。因此,為使物料在上升管道內均勻迅速地分散、懸浮,應注意下列問題:

  (1)選擇合理的餵料位置

  為了充分利用上升管道的長度,延長物料與氣體的熱交換時間,餵料點應選擇靠近進風管的起始端,即下一級旋風筒出風內筒的起始端。但必須以加入的物料能夠充分懸浮、不直接落入下一級預熱器(短路)為前提。

  (2)選擇適當的管道風速

  要保證物料能夠懸浮於氣流中,必須有足夠的風速,一般要求料粉懸浮區的風速為16~22m/s。為加強氣流的衝擊懸浮能力,可在懸浮區局部縮小管徑或加插板(揚料板),使氣體局部加速,增大氣體動能。

  (3)合理控制生料細度

  (4)餵料的均勻性

  要保證餵料均勻,要求來料管的翻板閥(一般採用重錘閥)靈活、嚴密;來料多時,它能起到一定的阻滯緩衝作用;來料少時,它能起到密封作用,防止系統內部漏風。

  (5)旋風筒的結構

  旋風筒的結構對物料的分散程度也有很大影響,如旋風筒的錐體角度、佈置高度等對來料落差及來料均勻性有很大影響。

  (6)在餵料口加裝撒料裝置

  早期設計的預熱器下料管無撒料裝置,物料分散差,熱效率低,經常發生物料短路,熱損失增加,熱耗高。

  3、撒料板

  為了提高物料分散效果,在預熱器下料管口下部的適當位置設置撒料板,當物料餵入上升管道下沖時,首先撞擊在撒料板上被衝散並折向,再由氣流進一步衝散懸浮。

  4、鎖風閥

  鎖風閥(又稱翻板閥)的作用既保持下料均勻暢通,又起密封作用。它裝在上級旋風筒下料管與下級旋風筒出口的換熱管道入料口之間的適當部位。鎖風閥必須結構合理,輕便靈活。

  對鎖風閥的結構要求

  (1)閥體及內部零件堅固、耐熱,避免過熱引起變形損壞。

  (2)閥板擺動輕巧靈活,重錘易於調整,既要避免閥板開,閉動作過大,又要防止料流發生脈衝,做到下料均勻。一般閥板前端部開有圓形或弧形孔洞使部分物料由此流下。

  (3)閥體具有良好的氣密性,閥板形狀規整與管內壁接觸嚴密,同時要杜絕任何連接法蘭或軸承間隙的漏風。

  (4)支撐閥板轉軸的軸承(包括滾動、滑動軸承等)要密封良好,防止灰塵滲入。

  (5)閥體便於檢查、拆裝,零件要易於更換。

  5、氣固間換熱

  氣固間的熱交換80%以上是在入口管道內進行的,熱交換方式以對流換熱為主。氣固之間的換熱主要在進口管道內瞬間完成的,即粉料在轉向被加速的起始區段內完成換熱。

  6、氣固分離

  旋風筒的主要作用是氣固分離。提高旋風筒的分離效率是減少生料粉內、外循環,降低熱損失和加強氣固熱交換的重要條件。

  影響旋風筒分離效率的主要因素:

  (1)旋風筒的直徑。在其它條件相同時,筒體直徑小,分離效率高。

  (2)旋風筒進風口的型式及尺寸。氣流應以切向進入旋風筒,減少渦流干擾;進風口宜採用矩形,進風口尺寸應使進口風速在16~22m/s之間,***好在18~20m/s之間。

  (3)內筒尺寸及插入深度。內筒直徑小、插入深,分離效率高。

  (4)增加筒體高度,分離效率提高。

  (5)旋風筒下料管鎖風閥漏風,將引起分離出的物料二次飛揚,漏風越大,揚塵越嚴重,分離效率越低。

  (6)物料顆粒大小、氣固比(含塵濃度)及操作的穩定性等,都會影響分離效率。


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