第四章---预热器系统

第四章预热器系统第一节预热器的发展•1932年丹麦工程师M·沃格尔·约根生向捷克提交了“用细分散物料喂入回转的方法和装置”的专利申请书。•1951年德国洪堡公司制造并投产了世界第一台洪堡型旋风预热器。有三种分类法：1、按热交换的工作原理分类：同流交换、逆流交换、混流交换。2、按制造商命名分类：洪堡型、史密斯型、多波尔型、维达格型、盖波尔型和ZAB型。3、按预热器组合分类：多级旋风组合式、立筒组合式、旋风筒与立筒组合式。第二节预热器的分类第三节预热器的作用及特点第四节悬浮预器的功能和特性悬浮预器的主要功能是在于充分利用回转窑及分解炉内排出的炽热气流中所具有的热焓（或热拥）加热生料，使之进行预热及部分分解，然后进入分解炉和回转窑内继续加热分解。三个功能：悬浮分散；热交换；高效气固分离。第五节旋风筒的结构圆柱体、圆锥体、进口管道、出口管道、内筒、下料管连接管道上部和上级旋风筒进口（换热管道）•一、旋风筒功能与机理悬浮预热器的功能为：悬浮分散；热交换；气固分离。含尘气体在旋风筒内作旋转运动，气流主要受离心力、器壁的磨擦力的作用；粉尘主要受离心力、器壁的摩擦力和气体的阻力。•此外，两者还同时受到一个由于含尘气体从旋风筒上部连续挤压而产生的向下作用的推力的作用，这个推力则是含尘气流向下运动的原因。含尘气体在旋风的作用下做高速的外旋转运动，固体颗粒由于相对质量较重，在离心力的作用下给予颗粒物料动能，而向外分离，当颗粒碰到旋风筒壁时其动能消失，而沿器壁落下；而旋流空气继续向下，至下部锥体部分，气流收敛而反射向上而形成，向上的内旋流，而从出口管道出去。•二、影响分离效率的因素1、旋风管直径AVQD2D：旋风管内径V：截面风速Q：旋风筒内气体流量2、进风口型式、尺寸及进风方式3、旋风筒进口风速一般在15~25m/s范围内，过高虽有利于分离效率，但压损也高，阻力增大。同时分离高利率提高也不显著。4、排气管的尺寸与插入深度5、旋风管高度6、圆柱体高度7、圆锥体高度•三、换热管道结构与功能换热管的功能是：换热和分散、悬浮。1、锁风阀•2、撒料装置•物料的分散•物料落入旋风上升管道后轨迹，喂入预热器管道中的生料在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。物料下落点到转向处的距离称为悬浮距离。•物料分散的程度取决于气流速度、物料性质、气固比、设备结构。影响物料分散的因素有：•1、选择合理的喂料位置•2、选择适当的管道风速•3、合理控制生料细度•4、喂料的均匀性•5、旋风筒的结构•6、在喂料口加装撒料装置四、影响旋风预热器热效率的主要因素（一）、料粉在管道内的悬浮1、选择合理的喂料位置悬浮距离：一般生料粉从加料口加入，向下冲一个冲力，当遇到由下而上的气流时，部分料粉被气流冲散带起，折向上悬浮于上升气流中，而部分颗粒大的粉料将继续向下，又被气流冲散向上，向下冲的最大距离。2、选择适当的管道风速3、在喂料口加装撒料装置4、注意来料的均匀性（二）、管道内的气固热交换TAQQ—气固间热交换率α气固间热交换系数A—固体微粒与气流的接触的表面积ΔT气固间平均温度差（1）、预热器分离效率（η）对换热效率的影响（2）、各级旋风筒分离效率对热交换效率的影响（3）、气固比对换热效率的影响（4）、预热器级数对换热效率的影响第六节预热器系统的热交换•旋风筒串联后，从总体说，气流由下而上，料粉由上而下运动，形成逆流热交换，但对每一级旋风筒及管道内来说，气流与料粉则多为同流的流动，进行同流的热交换，，因此旋风筒预热器热交换过程的特点为由几个同流状态的热交换单元组成的逆流状态的热交换系统。•各级旋风预热器性能的配合•1、各级筒的分离效率•各级筒对热效率的影响顺序为：•各级筒分离效率•2、各级筒的表面散热损失•3、各级筒的漏风量1234cccc54321ccccc12345cccccqqqqq1234ccccllll