一种适用于小颗粒状物料的旋风预热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于小颗粒状（指粒径为0～3mm）物料的旋风预热系统，包括串联在一起的多级旋风筒，下一级旋风筒的出风口通过连接风管与上一级旋风筒的进风口相连；旋风筒的下部与料管相连，与上一级旋风筒相连的料管通过撒料箱与下一级旋风筒的进风口的连接风管相连，末级旋风筒的进风口连接风管和料管通过烟室与回转窑相连；所述料管上设有翻板阀，所述连接风管上设有可调节闸板。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过在旋风筒内设置隔离板，以及在连接风管上安装可调节闸板，可以克服常规悬浮预热系统在处理小颗粒状物料时存在的塌料、内筒磨损和换热效率低等问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于小颗粒状物料(指粒径为0?3mm的物料)预热的旋风预热系统，用于物料的预热和分离，适用于无机非金属行业领域。
技术介绍
旋风预热系统广泛应用于水泥行业及其他无机非金属行业。该系统主要是由旋风筒、连接风管和下料管等部分组成，其主要作用是利用高温气体预热物料，回收热量。现有的旋风预热系统针对的物料一般为粉状物料，颗粒平均粒径为几十微米、最大粒径为200 μ m。这样的粉状物料需要通过粉磨系统来制备，粉磨系统的投资较大，且粉磨能耗较高。以水泥熟料生产系统为例，将原料粉磨到满足煅烧所需的生料粒度:80μπι筛余< 12%，200 μ m筛余< 2%，即使采用最节能的辊压机终粉磨系统，其粉磨所需的电耗也达到14kWh/t.生料。目前，在一些特定工艺和物料条件下，如采用回转窑煅烧锂辉石或黑滑石、悬浮窑煅烧石灰等系统处理的物料粒径为0?3_，为了降低系统的热耗，这就要求对应的预热系统能够适应粒径为0?3_的物料。另外，制备0?3_的物料一般通过破碎工艺就能够实现，其电耗一般不超过2kWh/t，可大大节约电耗。但相比0?200 μ m的物料，0?3mm物料的在旋风预热系统中的行为也发生了变化，如悬浮临界风速、颗粒的流动性和磨蚀性等，增加了旋风预热系统的设计难度。一方面，以石灰石为例，在650°C的空气条件下，200 μπι物料悬浮的理论临界风速为1.4m/s，而3mm物料悬浮的理论临界风速为25m/s，正常条件下旋风预热系统连接风管的设计风速为16?18m/s，对于微米级的物料，其风速远大于悬浮所需的风速，即使在系统工况波动、系统产量较低的情况下，仍能保证物料的悬浮。对于0?3mm的物料，在设计旋风预热系统时，虽然会根据操作参数和物料性质适当提高设计风速，但是考虑到系统的阻力、换热所需的停留时间等因素，其设计风速相对临界风速的余度不可能很大。在一些异常工况下，如系统的产量偏低、温度窗口偏离设计值或物料大股下落时，很可能出现连接风管内的风速不能满足物料的悬浮所需，部分物料直接从连接风管短路进入下一级旋风筒，从而影响系统的换热效率和稳定运行。另一方面，0?3_的颗粒状物料具有较强的磨蚀性，尤其是在高温条件下。普通的旋风筒结构，其进风口与内筒在水平方向上的距离较近，物料在湍流的作用下，可能直接冲刷到内筒。对于微米级的物料，因其磨蚀性不强，不存在问题，但对于粒径为0?3mm的物料，物料的磨蚀将对内筒的使用寿命将产生很大的影响。
技术实现思路
专利技术目的:本技术的目的是提供一种适用于小颗粒状(0?3mm)物料的悬浮预热和分离的旋风预热系统，该系统可以解决常规悬浮预热系统在处理这种性状物料时存在的塌料、内筒磨损和换热效率低等问题。技术方案:为了解决上述问题，本技术采取的技术方案如下:—种适用于小颗粒状物料的旋风预热系统，包括串联在一起的多级旋风筒，下一级旋风筒的出风口通过连接风管与上一级旋风筒的进风口相连；旋风筒的下部与料管相连，与上一级旋风筒相连的料管通过撒料箱与下一级旋风筒的进风口的连接风管相连，末级旋风筒的进风口连接风管和料管通过烟室与回转窑相连；所述料管上设有翻板阀，所述连接风管上设有可调节闸板。进一步地，所述旋风筒的进风口沿高度方向设有隔离板，所述隔离板包括焊接在旋风筒壳体上的钢板，焊接在钢板上的耙钉，以及浇筑的耐磨浇注料。作为优选，所述钢板的安装方向偏向于旋风筒外侧，与垂直方向的夹角为3°?6° ο作为优选，所述可调节闸板倾斜安装在旋风筒的出风口与撒料箱之间的连接风管上，与水平方向的夹角为20°?40°。作为优选，所述可调节闸板包括阀板、密封装置、调节螺杆和支架；所述支架和密封装置焊接在连接风管的外表面；所述阀板与调节螺杆传动连接，可以沿调节螺杆的轴向方向运动。作为优选，所述阀板上布置若干小孔，以避免物料在阀板上的堆积。有益效果:与现有技术相比，本技术通过在连接风管上安装可调节闸板，来调节气流速度保证颗粒状物料的悬浮，有效克服了常规悬浮预热系统在处理小颗粒状物料时存在的塌料问题，提高了系统的换热效率和稳定性。并且进一步在在旋风筒内设置隔离板，有效减少旋风筒进风口的颗粒状物料对旋风筒内筒的冲刷和磨蚀，提高了旋风筒内筒的使用寿命。本技术结构合理，通过选取合适的旋风筒结构和几何参数，采用上述技术措施，使得集成创新的旋风预热系统能够高效低阻，同时满足系统稳定运行的要求。【附图说明】图1是旋风预热系统的流程图；图2是旋风预热系统中一级旋风筒的设备布置示意图；图3是隔离板的结构示意图；图4是可调节闸板的结构示意图；图中，1是连接风管；2是可调节丨U板；3是撒料箱；4是料管；5是翻板阀；6是旋风筒；7是烟室；8是旋风筒内筒；9是隔尚板；10是钢板；11是耐磨饶注料；13是阀板；14是密封装置；15是调节螺杆；16是支架。【具体实施方式】如图1所示，本技术实施例公开的一种适用于预热小颗粒物料的旋风预热系统主要由旋风筒6、连接风管1、撒料箱3、料管4、翻板阀5和可调节闸板2构成；多级旋风筒6串联在一起，旋风筒级数与烟室的温度和期望的最上一级旋风筒出口温度、气固比及物料性质等有关。下一级旋风筒6 (C4)的出风口通过连接风管1与上一级旋风筒6 (如C3)的进风口相连；旋风筒6的下部与料管4相连，上一级旋风筒6 (如C3)的料管4通过撒料箱3与下一级旋风筒(如C4)的进风口连接风管1相连，末级旋风筒6的进风口连接风管1和料管4通过烟室7与回转窑相连。料管4上设有翻板阀5，连接风管1上设有可调节闸板2。可调节闸板2的作用是调节连接风管1内的气流速度，保证物料的悬浮。如图2所示，可调节闸板2位于旋风筒6出风口和撒料箱3之间的连接风管1上，与水平方向的夹角为20°?40°，阀板13上可布置若干小孔，以避免物料在阀板13上的堆积。通过调节闸板2的开度保证系统在较低的气流速度下，物料在连接风管1内能够充分悬浮。可调节闸板2的结构如图4所示，主要由阀板13、密封装置14、调节螺杆15和支架16组成。在旋风预热系统的高温段，阀板13的材质为耐热钢。支架16和密封装置14焊接在连接风管的外表面，密封装置14可以由石棉盘根、盖板和螺栓等组成，一方面保证阀板13的密封，同时便于阀板13的拆卸维修。阀板13的大小视连接风管1的断面面积而定，一般情况下阀板13的面积占连接风管1断面面积的15%?30%。阀板13的开度通过调节螺杆15进行调节，当系统出现诸如产量偏低、温度窗口偏离设计值较大或物料大股下落时，很可能连接风管1内的气流速度不能满足颗粒状物料的悬浮所需，部分物料直接从连接风管1短路进入下一级旋风筒6，从而影响换热效率和系统的稳定运行。此时，通过转动调节螺杆15，阀板13可沿支架16向连接风管1内部运动，减小连接风管1内的通风面积，从而提高连接风管1内此次的气流速度，保证物料的悬浮。也可以通过调节螺杆15的反向运动，阀板13沿支架16向连接风管1外运动，连接风管1内的通风面积变大，系统的运行阻力降低，相应的运行电耗也降低。如图2和图3所示，旋风筒内部的进风口高度方向Η上设有隔离板9，隔离板9由钢板10、耙钉和耐磨浇注料11组成，其作用是减少旋风筒6进风口的颗粒状物料对旋风筒内筒8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于小颗粒状物料的旋风预热系统，其特征在于：包括串联在一起的多级旋风筒，下一级旋风筒的出风口通过连接风管与上一级旋风筒的进风口相连；旋风筒的下部与料管相连，与上一级旋风筒相连的料管通过撒料箱与下一级旋风筒的进风口的连接风管相连，末级旋风筒的进风口连接风管和料管通过烟室与回转窑相连；所述料管上设有翻板阀，所述连接风管上设有可调节闸板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建军，丁苏东，孙德群，陈翼，夏国栋，黄巧丽，蔡玉良，
申请(专利权)人：中国中材国际工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32