单孔冷却机的内部结构是什么
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发布时间：2023-09-20 01:02
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时间：2024-12-05 11:27
熟料在扬料区被多次扬起，并均匀地抛撒，冷却空气与热熟料进行强烈的热交换。特别是在低温区，可以通过改善扬料板结构、布置形式以及调整筒体的斜度和转速，来增加熟料与冷却空气的接触时间，控制熟料的移动速度，使熟料内部的热量有充足的时间向表面传导，从而对温度较低熟料的热量充分回收。这种逆流热交换工作原理无疑是熟料显热回收的理想方法，其热回收率很高，但也存在以下问题。
(1)筒体直径大。为降低冷却筒内细颗粒熟料的循环量，提高热回收率，必须*其截面风速。这就要求将筒体直径设计得较大，这在预分解窑系统中尤为突出。如2000t/d预分解窑的窑径一般不超过Φ4m，而所配单筒冷却机规格为Φ4.4m/4.8m×46m。此外，在单筒冷却机内靠近高温段处，由于风温较高，相应风速也较高，为保持较大的通风面积，降低风速，需减少扬料板的数量，这也会影响该段熟料的冷却效率。
(2)高温带熟料冷却缓慢导致筒体偏长。由于材质方面的原因，筒体内扬料板的长期使用温度考虑900℃左右，而出窑熟料温度通常为1250℃～1400℃，这就要求在冷却机进料端设置一段不带扬料板的砌砖带。显然该段热交换效率很低，所以必须设计得较长，一般占冷机筒体总长的30%左右。不但增加了筒体表面的散热损失，也使熟料得不到急冷，从而影响熟料的质量。
Dr-lng Scheccer和v-Steinbach 分别通过计算机数学模拟计算，得出单筒冷却机内熟料与冷却空气温度分布图(图3)。由图3知，单筒冷却机内无扬料板段的单位长度熟料冷却速率不足20℃/m，而设扬料板段的冷却速率达50℃/m～100℃/m，后者是前者的2.5～5倍。
(3)筒体热端进料溜槽的问题较多。现代干法回转窑，尤其是使用多通道喷煤管的窑，其出窑熟料温度高达1350℃左右，常常在溜槽处结皮或堆雪人。为此，一般在溜槽处安装数个空气炮或用高压水定时处理，这会导致该处耐火材料损坏。也有在该处采用水冷溜槽的，但会造成单位熟料15×4.18kj/kg的热损失，且水冷溜槽本身寿命也并不理想。
强制冷却单筒冷却机是指用一小段篦床代替单筒冷却机的下料留槽，从而使熟料在该处得到急冷。这样，既可充分发挥篦式冷却机对高温熟料急冷的优点，也保留了单筒冷却机对低温熟料热量可继续回收的长处。既免去了篦式冷却机庞大的废气处理系统，又解决了随着熟料产量的提高，单筒冷却机筒体尺寸过大，设备过重的难题。可望这种新型冷却机在投资和热回收效率上较传统的单筒冷却机和篦式冷却机有所突破。对于预分解窑系统，由于强制冷却单筒冷却机可将二、三次风分开，从而可将二次风温提高到现代篦式冷却机的水平。这对提高窑头烧成带温度，提高熟料产、质量，降低热耗是有利的。
强制冷却单筒冷却机的错流换热床面积一般很小，其尺寸大致与单筒冷却机下料溜子相当。以2000 t/d熟料生产规模为例，强制冷却单筒冷却机错流换热床面积约2m2～3m2。未来的这种冷却机可能有两种形式，一种是在单筒冷却机进料口处设一段水平推动篦床；另一种是采用一段倾斜固定篦床。其中后一种如能解决好篦床上料层厚度的稳定，则可避免篦床下细物料难处理及传动装置的问题，这是本开发思路的发展方向。下面对这种新型冷却机的运行特点及技术经济指标作分析预测。
(1)提高窑系统熟料的热回收效率，典型的篦冷机和单筒冷却机的热损失见表3。表3 篦冷机和单筒冷却机的热损失 ×4.18kj/kg 蓖冷机 单筒冷却机表面散热560熟料带走热1250废气带走热1200 由表3知，废气带走热是篦冷机主要热损失，而表面散热则是单筒冷却机的主要热损失，因此降低表面散热损失是提高单筒冷却机热回收效率的重要手段。强制冷却单筒冷却机筒体表面积只有同能力单筒冷却机的50%～60%，仅此一项，就可减少表面散热损失30×4.18kj/kg。此外，由于篦床分担了部分热负荷，从而可保证出冷却机熟料温度较低，也可减少熟料带走的热量。所以有理由相信，强制冷却单筒冷却机的热回收效率将比传统的冷却机有明显提高。
(2)操作电耗低。现代篦冷机的熟料操作电耗一般在7kWh/t～9kWh/t，其中用于处理废气的电耗达1kWh/t～2kWh/t，而单筒冷却机电耗为3.5kWh/t。根据测算，强制冷却单筒冷却机篦床段约为1kWh/t左右，此外，由于筒体尺寸显著减小，其传动功率还将下降O.5kWh/t。因此,其总电耗估计在4.0kWh/t左右,只有篦冷机的一半。
(3)设备投资低。通常，单筒冷却机的投资较同规模篦冷机(含废气处理系统)稍低一些。而强制冷却单筒冷却机的投资将更低。以700t/d熟料生产线为例，如配单筒冷却机，则冷却机规格为Φ3.2m×34m，设备重量约为175t，而配强制冷却单筒冷却机时，其回转筒体规格仅为Φ2.8m×23m，虽增设了1.0m2左右的篦床，但省去了进料溜子，设备重量估计在105t。即使考虑到需增设高压风机及篦板材质的特殊要求，也可乐观地估计其总投资将明显低于两种传统冷却机。
对于带单筒冷却机的生产线，只要将单筒冷却机稍加改造，设置一段不大的篦床，就可很容易地使单筒冷却机的能力翻一番，这对老厂湿改干以及其它型式的干法窑改成SP或NSP窑后提高冷却机的能力是非常有效的。同时，由于这种强制冷却单筒冷却机在规格不变的情况下可大幅度提高产量，因此可望在大型新型干法生产线上取代传统的篦式冷却机和单筒冷却机。
