一种复合预热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种在高温气体与低温物料直接热交换、反应分离的复合预热器。包括偏锥室（１）、喷腾室（２）和分离器（４）；其中偏锥室（１）下端设有热气进口，偏锥室（１）一侧设有撒料阀（６），偏锥室（１）上端开口与喷腾室（２）下端开口固定连接；喷腾室（２）上端开口通过管道与分离器（４）一侧开口固定连接，管道上设有散料板（３），散料板（３）上部设有进料口；分离器（４）上端设有气体出口，分离器（４）下端开口通过管道与偏锥室（１）上的撒料阀（６）固定连接，管道上设有锁风阀（５）。本实用新型专利技术通过偏锥结构造成多向悬浮旋转、喷腾，高温物料不会造成结疤，也不会堵塞。由于在悬浮状态下，通过喷腾、旋转，物料停留时间长，换热效率高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气固、液固换热反应装置，尤其涉及在高温气体与低温物料直接 热交换、反应分离的一种复合预热器。
技术介绍
在水泥、化工及冶金生产装置中，常常需要一个气体和固体进行高效换热的设备， 并要求阻力小、不结疤、不堵塞、气固易分离的设备，如常用的立筒预热器、旋风预热器等。立筒预热器由于结构简单，气体通风阻力小，适合含碱、氯、硫高的生料，不容易堵 塞，不用旁路；不存在胀缩连接问题，漏风量少；立筒是自承重结构，因此土建投资费用较 小。但立筒预热器在热工方面存在着很大缺点在立筒预热器中，物料与气流主要进行逆流 热交换，物料在立筒中的每一个钵体内既有分散又有聚合，如此反复循环，满足热交换和逆 流运动，由于立筒本身分离效率较低，故一般还在上部串联装设旋风筒，而且立筒预热器由 于物料分散不好，因此热效率远低于旋风预热器，故后来在国际市场上，立筒预热器逐渐被 淘汰。国内目前应用的旋风预热器，大多数预热效率比较低，入窑物料的碳酸钙分解率 只有30%左右，影响了窑的产能。现有技术的五级旋风预热器，在旋窖窖尾烟室和末级的 旋风筒之间有一个柱形的上升烟道，这种结构导致旋风预热器的预热效果较差，使入窑物 料的分解率达不到要求，一般情况下，生产能力为12. 5t/h的五级旋风预热器产量也只有 10t/h左右；生产能力为25t/h的窑产量也只有21t/h左右。因而既影响了窑的产量，也增 加了能耗。这种五级旋风预热器技术，厂房高、阻力大、易堵塞和结疤，对原料碱、氯、硫含量 要求严格，投资和动力消耗高。回转式烘干机是运转设备，烘干物料时，靠内部扬料板把物料扬起，在烘干机截面 形成料幕，与进入的热气进行换热，换热效率低，易结疤，且烘干机直径和长度尺寸大，投资 高，容积产量低。由于是运转设备，漏气量高，散热损失大，动力消耗高。它们在阻力、能耗、效率、投资上都不能达到最佳。
技术实现思路
技术问题本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种在高温状态下能 稳定的高效气固热交换和分离的复合预热器。技术方案为达到上述目的，本技术采用如下技术方案一种复合预热器，其特征在于它包括偏锥室、喷腾室和分离器；其中偏锥室上下两端各设有一个开口，偏锥室下端为热气进口，偏锥室上端开口 与喷腾室下端开口固定连接，偏锥室一侧设有撒料阀；喷腾室上端开口通过管道与分离器一侧开口固定连接，管道上设有散料板，散料 板上部设有进料口；分离器上端设有气体出口，分离器下端开口通过管道与偏锥室上的撒料阀固定连接，分离器下端管道上设有锁风阀。所述的偏锥室一侧为锥形，另一侧上部为柱形下部为锥形，偏锥室下部锥形高度 h与偏锥室高度h的比值h/h = 0. 2 0. 5，形成偏锥结构；偏锥室的外壳是金属钢板，中 间层是隔热材料，内层是耐火材料；上下两端各设一开口 ；偏锥室偏心距e与偏锥室上截面 椭圆半径札的比值e/礼=0 3丄/礼=3 6 ；所述撒料阀位于偏锥室一侧1/2 3/4高 度处。所述的喷腾室为柱形中空结构，其中外壳是金属钢板，中间层是隔热材料，内层是 耐火材料，上下两端各设一开口，进口为锥台形，出口为倒锥台形，喷腾室高度h2与偏锥室 高度h的比值h2/h = 0.5 0.8。本技术的工作原理是冷物料通过散料板3加入到喷腾室2出料口，与出喷腾 室2热气流悬浮混合并热交换一起进入分离器4，热交换降温后气体从分离器4上端的开口 排出，初步预热的物料由分离器4分离后经锁风阀5经管道到撒料阀6进入偏锥室1，在偏 锥室1中物料和从偏锥室1下端开口进入的高温气体在低速的悬浮状态下，通过偏锥结构 作用做纵向和水平方向旋转运动，少部分物料进入喷腾室2继续与热气体在喷腾状态下热 交换，出喷腾室2与加入的冷物料混合，大部分物料预热后从偏锥室1下端开口排出。这样 达到粉状固体和热气体充分热交换，由于本预热器在低速悬浮状态下进行，运行阻力小。锁 风阀5是保证下料流畅而不串气。撒料阀6是保证进入偏锥室1的物料均勻撒散和热气混1=1 o偏锥室的功能是底部进入高温热气向喷腾室2流动时遇到加进物料，在偏锥室1 内形成旋转混合换热，预热后大部分物料从底部排出，其余随气流进入喷腾室，物料在偏锥 室不结疤、不堵塞、阻力小。喷腾室2的功能是物料在内部因截面风速低而做喷腾运动，进一步强化换热效 果，而阻力小、不结疤、不堵塞。有益效果与现有技术相比，本技术具有以下优点通过偏锥结构造成多向悬浮旋转、喷腾，高温物料不会造成结疤，也不会堵塞。由 于在悬浮状态下，通过喷腾、旋转，物料停留时间长，换热效率高。本技术是静止设备， 外壳为金属制成，中间层为隔热材料制成，内层为耐火材料制成，散热损失少，无泄漏。附图说明图1是本技术的总体结构示意图。 图2是偏锥室1上端A-A剖面图。图3是分离器4上端B-B剖面图。图中1、偏锥室；2、喷腾室；3、散料板；4、分离器；5、锁风阀；6、撒料阀；e、偏锥室 1偏心距；h、偏锥室1高度九、偏锥室1下部锥形高度；h2、喷腾室2高度氓、偏锥室上截面 椭圆半径；R2、分离器4上截面圆半径讽、偏锥室1和喷腾室2焊接口中心。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进一步说明图1中，偏锥室1 一侧为锥形，另一侧上部为柱形下部为锥形，高度值h/h =0. 2-0. 5，形成偏锥结构；其中外壳由金属板焊接制成，中间层由隔热材料制成，内层由耐火 材料制成；上下两端各设一开口，进口气速8 14m/s，出口气速9 15m/s，截面风速4 9m/s ；OA 距离偏心距 e 为 e/% = 0 3，h/h = 0. 2 0. 5，h2/h = 0. 5 0. 8，h/% = 3 6 ；在偏锥室1 一侧1/2 3/4高度处设有撒料阀6。A-A图是偏锥室的上截面图，中心 圆为热气体进口和预热物料出口，是喷腾室中心，e是偏锥偏心距。由于e的存在使进来 的热气体与通过撒料阀6撒进的物料形成纵向和水平旋转翻腾，延长物料停留时间，提高 换热效果，偏锥室的功能是底部进入高温热气向喷腾室2流动时遇到加进物料，在偏锥室 1内形成旋转混合换热，预热后大部分物料从底部排出，其余随气流进入喷腾室，物料在偏 锥室不结疤、不堵塞、阻力小；图中2是喷腾室，喷腾室2为中空结构，其中外壳为钢板焊制 成，中间层为隔热材料制成，内层为耐火材料制成。进出口为锥形，中间为圆柱形，进出口气 速9 15m/s，截面风速6 13m/s，高度值h2/h = 0. 5 0. 8。其进出口截面小，中间大， 物料和气体在喷腾室进行喷腾运动，提高换热效果。物料在偏锥室和喷腾室剧烈运动，保证 了不结疤、不堵塞，喷腾室2的功能是物料在内部因截面风速低而做喷腾运动，进一步强 化换热效果，而阻力小、不结疤、不堵塞；图中3是撒料板，图中6是撒料阀，都是保证物料 加入顺畅、撒散，与热气体充分混合。撒料阀是按不同物料可调节的。图中4是旋风式分离 器，图5中是锁风阀，均为公知结构，不再阐述。本技术工作时，加入的物料为粉状，也可含有水分。使用温度可以很高，取决 于耐火材料。实施例1.预热水泥生料复合预热器的制造用普通钢板卷制焊接出偏锥室1、喷腾室2、分离器4及喷腾室 2与分离器4连接管、分离器4下料管。偏锥室1 一侧为锥形，另一侧上部为柱形下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合预热器，其特征在于它包括偏锥室（１）、喷腾室（２）和分离器（４）；其中偏锥室（１）上下两端各设有一个开口，偏锥室（１）下端为热气进口，偏锥室（１）上端开口与喷腾室（２）下端开口固定连接，偏锥室（１）一侧设有撒料阀（６）；喷腾室（２）上端开口通过管道与分离器（４）一侧开口固定连接，管道上设有散料板（３），散料板（３）上部设有进料口；分离器（４）上端设有气体出口，分离器（４）下端开口通过管道与偏锥室（１）上的撒料阀（６）固定连接，分离器（４）下端管道上设有锁风阀（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕天宝，刘飞，
申请(专利权)人：吕天宝，刘飞，
类型：实用新型
国别省市：84[]