一种扩径式低阻高效旋风筒制造技术

本实用新型专利技术涉及新型干法水泥熟料生产设备，具体公开了一种扩径式低阻高效旋风筒，包括具有进风口的涡壳，位于涡壳的下方并依次设置的圆柱体段、扩径段和锥体段，设置于所述涡壳绕包中心的内筒，所述内筒的上端延伸至涡壳外并形成有出风口，锥体段的下方设置有下料口；其中，扩径段包括与圆柱体段下端连接的扩径段上壁和与锥体段上端相连的扩径段柱体；其中，扩径段柱体的内径大于圆柱体段内径；扩径段柱体的高度至少是圆柱体段内径的0.1倍；扩径段上壁与水平面的夹角介于0°～70°之间且不为0°。本扩径式低阻高效旋风筒采用“独特的柱体扩径结构”，比传统的旋风筒分离效率提高1‑3％，压损系数比传统旋风筒降低15～30％。

【技术实现步骤摘要】
一种扩径式低阻高效旋风筒
本技术涉及新型干法水泥熟料生产设备，具体地，涉及一种扩径式低阻高效旋风筒。
技术介绍
水泥生产过程是一个高能耗过程，当前水泥工业发展急需解决的技术问题是节能、降耗、环保、改善水泥质量和提高劳动生产率，走可持续发展的道路。新型干法水泥窑烧成技术的熟料烧成部分主要由以下几个方面组成：预分解系统(多级旋风筒的预热器)；窑外预分解技术(分解炉)；熟料煅烧技术(回转窑)；熟料冷气技术(冷却机)。熟料生产过程：按照一定比例配制的物料由预热器顶部喂入，经旋风预热器预热后进入分解炉，在其中分解后入回转窑进行煅烧，之后进入篦式冷却机冷却，最后得到我们所需要的熟料。我们研究发现降低水泥烧成系统电耗和热耗的关键在于减少水泥烧成系统的物料内循环和物料外循环，提高系统换热效率，较小阻力损失。传统旋风筒设计过程中，主要通过增加风速来提高气固分离效率，但这种方法在提高风速的同时势必引起系统阻力的上升，增加系统能耗。因此，若是能够在旋风筒结构形式方面进行优化，提高其分离物料的效率，将对水泥生产过程中的节能、降耗具有重大意义。
技术实现思路
本技术就是基于上述的技术现状，我们利用CFD模型试验，深入分析了旋风筒内气体运动的特点，通过优化旋风筒结构形式，降低系统阻力，提高气固分离效率。为了实现上述目的，本技术提供了一种扩径式低阻高效旋风筒，包括具有进风口的涡壳，位于涡壳的下方并从上到下依次设置的圆柱体段、扩径段和锥体段，还包括设置于所述涡壳绕包中心的内筒，所述内筒的上端延伸至涡壳外并形成有出风口，锥体段的下方设置有下料口；其中，扩径段包括与圆柱体段下端连接的扩径段上壁和与锥体段上端相连的扩径段柱体；其中，扩径段柱体的内径d2大于圆柱体段内径d1；扩径段柱体的高度h5至少是圆柱体段内径d1的0.1倍；扩径段上壁与水平面的夹角β介于0°～70°之间且不为0°。优选地，扩径段柱体的内径d2为圆柱体段内径d1的1.1～1.3倍；扩径段柱体的高度h5是圆柱体段内径d1的0.1～1倍；涡壳上端距锥体段下端的总长度h为圆柱体段内径d1的2.5～3.5倍。优选地，扩径段上壁与水平面的夹角β为35°～60°。优选地，内筒内径d0为圆柱体段内径d1的0.45～0.55倍。优选地，涡壳顶部距内筒下端的长度h1为涡壳高度h2的0.95-1.15倍。优选地，下料口的内径d4为圆柱体段内径d1的0.1-0.3倍。优选地，锥体段外壁与水平面的夹角α为55°～70°。优选地，进风口为切角矩形形成的五边形结构；进风口的宽度为1250mm-1750mm。优选地，圆柱体段内径d1为3500mm～5500mm。优选地，涡壳的绕包角度为240°-300°。而在本技术中，扩径段包括与圆柱体段下端连接的扩径段上壁和与锥体段上端相连的扩径段柱体；其中，扩径段柱体的内径d2大于圆柱体段内径d1；扩径段柱体的高度h5至少是圆柱体段内径d1的0.1倍；扩径段上壁与水平面的夹角β介于0°～70°之间且不为0°。该旋风筒主要特点：在圆柱体段下方设计了“独特的柱体扩径结构”即扩径段；扩径段的扩径有利于降低风速，加速气固分离，使物料较快收集下来；扩径段的扩径减小了气体“折返”距离，降低了阻力损失；而扩径段上壁与水平面的夹角β介于0°～70°之间且不为0°即圆柱体扩径采用过渡变径，减小了对本体气体流场和物料流场的影响。通过上述分析可知，本技术的扩径式低阻高效旋风筒，在物料与气体旋转过程中，采取扩径的结构，是在旋风收尘的基础上，使风速降低，气固再一次分离，提高收尘效率，另外可以进一步降低气体动能，在上级旋风筒较小负压(抽力)的情况下，排出旋风筒。本扩径式低阻高效旋风筒采用“独特的柱体扩径结构”，比传统的旋风筒分离效率提高1-3％，压损系数比传统旋风筒降低15～30％。本技术的旋风筒应用在熟料生产线窑尾预分解系统上，有效地提高了气固分离效率，降低了旋风筒内的阻力损失，使阻力损失比传统旋风筒大大降低。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是扩径式低阻高效旋风筒总体结构示意图；图2是扩径式低阻高效旋风筒工作原理示意图。附图标记说明1涡壳2进风口3圆柱体段4扩径段柱体5锥体段6内筒7出风口8下料口9扩径段上壁具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，“上、下、底、侧、顶”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。如图1-图2所示，本技术提供一种扩径式低阻高效旋风筒，包括具有进风口2的涡壳1，位于涡壳1的下方并从上到下依次设置的圆柱体段3、扩径段和锥体段5，还包括设置于所述涡壳1绕包中心的内筒6，所述内筒6的上端延伸至涡壳1外并形成有出风口7，锥体段5的下方设置有下料口8；其中，扩径段包括与圆柱体段3下端连接的扩径段上壁9和与锥体段5上端相连的扩径段柱体4；其中，扩径段柱体4的内径d2大于圆柱体段3内径d1；扩径段柱体4的高度h5至少是圆柱体段3内径d1的0.1倍；扩径段上壁9与水平面的夹角β介于0°～70°之间且不为0°。含尘气体(含尘气体中粉尘也即物料含量约1000g/Nm3～1300g/Nm3，气流速度15m/s～25m/s)经进风口2进入旋风筒的涡壳1，通过涡壳1的引导下形成高速旋流向下螺旋运动。此过程中，物料在离心力和旋风筒边壁摩擦力的作用下，沿边壁螺旋向下运动。含尘气体到达旋风筒的锥体段5时，气体在锥体段5的反射作用下“折返”向上运动，从经内筒6从排气管排出，而粉尘则沿锥体段5的边壁继续向下运动。常规旋风筒物料与废气共同进入旋风筒蜗壳，在离心力作用下，物料高速甩在旋风筒边壁，沿边壁下滑，最终被收集，废气在旋转过程中逐渐失去动能，最后在蜗壳中心位置旋转上升，在蜗壳顶部排出。而在本技术中，扩径段包括与圆柱体段3下端连接的扩径段上壁9和与锥体段5上端相连的扩径段柱体4；其中，扩径段柱体4的内径d2大于圆柱体段3内径d1；扩径段柱体4的高度h5至少是圆柱体段3内径d1的0.1倍；扩径段上壁9与水平面的夹角β介于0°～70°之间且不为0°。该旋风筒主要特点：在圆柱体段3下方设计了“独特的柱体扩径结构”即扩径段；扩径段的扩径有利于降低风速，加速气固分离，使物料较快收集下来；扩径段的扩径减小了气体“折返”距离，降低了阻力损失；而扩径段上壁9与水平面的夹角β介于0°～70°之间且不为0°即圆柱体扩径采用过渡变径，减小了对本体气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扩径式低阻高效旋风筒，其特征在于，包括具有进风口(2)的涡壳(1)，位于涡壳(1)的下方并从上到下依次设置的圆柱体段(3)、扩径段和锥体段(5)，还包括设置于所述涡壳(1)绕包中心的内筒(6)，所述内筒(6)的上端延伸至涡壳(1)外并形成有出风口(7)，锥体段(5)的下方设置有下料口(8)；/n其中，扩径段包括与圆柱体段(3)下端连接的扩径段上壁(9)和与锥体段(5)上端相连的扩径段柱体(4)；/n其中，扩径段柱体(4)的内径d2大于圆柱体段(3)内径d1；扩径段柱体(4)的高度h5至少是圆柱体段(3)内径d1的0.1倍；/n扩径段上壁(9)与水平面的夹角β介于0°～70°之间且不为0°。/n

【技术特征摘要】
1.一种扩径式低阻高效旋风筒，其特征在于，包括具有进风口(2)的涡壳(1)，位于涡壳(1)的下方并从上到下依次设置的圆柱体段(3)、扩径段和锥体段(5)，还包括设置于所述涡壳(1)绕包中心的内筒(6)，所述内筒(6)的上端延伸至涡壳(1)外并形成有出风口(7)，锥体段(5)的下方设置有下料口(8)；
其中，扩径段包括与圆柱体段(3)下端连接的扩径段上壁(9)和与锥体段(5)上端相连的扩径段柱体(4)；
其中，扩径段柱体(4)的内径d2大于圆柱体段(3)内径d1；扩径段柱体(4)的高度h5至少是圆柱体段(3)内径d1的0.1倍；
扩径段上壁(9)与水平面的夹角β介于0°～70°之间且不为0°。


2.根据权利要求1所述的扩径式低阻高效旋风筒，其特征在于，扩径段柱体(4)的内径d2为圆柱体段(3)内径d1的1.1～1.3倍；
扩径段柱体(4)的高度h5是圆柱体段(3)内径d1的0.1～1倍；
涡壳(1)上端距锥体段(5)下端的总长度h为圆柱体段(3)内径d1的2.5～3.5倍。


3.根据权利要求1所述的扩径式低阻高效旋风筒，其特征在于，扩径段上壁(9)与水平面的夹角β为35...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，轩红钟，张宗见，王斌，汪克春，张东升，刘永涛，宗青松，胡青松，范警卫，
申请(专利权)人：安徽海螺建材设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34