加工定制:是 | 品牌:荥矿机械 |
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化工回转窑使用流程讲解
通常的化工回转窑在结构上差别很大。这里热气体和生料按逆流进入同样规格、形状特殊的四个热交换室(即由三个缩口把立筒分为四个钵)。通常,这种形式的预热器称为克虏伯(Krupp公司发展的)预热器。由于两室之间的缩口能引起较高的气流上升速度,逆流沉降的生料被高速气流卷起,冲散成料雾,形成涡流,增加气固相间的传热面积和传热系数,延长物料在立筒内的停留时间,从而增强了传热。立筒上部为1~2级旋风筒,废气经旋风筒、收尘系统排入大气。
带有一级旋风筒的立筒预热器(Krupp型)其各级气体温度一般如下:
旋风筒:340~360℃;室:450~470℃ ;***室:525~550℃;第三室:600~650℃;第四室:700~750℃;排料管:1000℃左右。
化工回转窑无论在系统上还是旋风筒单体方面都有所发展,在系统上出现了增加第六级旋风筒的趋势。试验研究和生产实践都表明,出五级预热器的废气温度可降至300℃ 左右,比出四级预热器约低50℃ ,而出六级预热器的废气温度可降至260℃ 左右,比出四级约低90℃ 。每千克熟料热耗分别可比四级降低105KJ与185KJ左右。不同级数预热器窑级数与技术经济指标的关系。从图中可见,预热器热耗***点在7~8级;随着级数增加,流体阻力增加,因此,综合能耗***时在7级左右;经济效益时为5~6级。
各级立筒的特点是:其横断面为椭圆形,它们在立筒的垂直轴线布置上彼此错开。这样,生料在立筒的周边区内按逆流方向逐室下降的运行中,只有一部分进入下一级预热器,而其余部分随气流上升,靠各个立筒的分离,形成非常强烈的物料循环,从而加强热交换。立筒预热器实际上为五级,每一室(钵)和旋风筒均为一级,每一室相当于一级冶金回转窑,作为一个热平衡单元,唯各室之间没有管道连接而已。
化工回转窑的目的是为了实现固气高效换热
设置化工回转窑的目的就是为了实现气(废气)、固(生料粉)之间的高效换热,从而达到提高生料温度,降低排出废气温度的目的。
化工回转窑是由若干个换热单元所组成(早期的冶金回转窑为4级,现在一般为5级,个别窑型为6级 )。每一个换热单元都是由回转窑及其联接管道所构成。
一个换热单元必须同时具备三个功能才能完成其任务,这三个功能是:
(1)生料粉在废气中的分散与悬浮;(2)气、固相之间的换热;(3)气、固相的分离,生料粉被收集;实际生产中,生料粉进入管道后,随即便被上升的气流所冲散,使其均匀地悬浮于气流当中。由于气固之间的接触面积***,对流换热系数也较高,因此换热速度极快。完成有效换热的时间只需要0.02~0.04s。根据国内、外的一些研究成果,每个换热单元可传递热量的80% 以上是在联接管道中完成的,只有小于20% 的传热量是在回转窑中完成的。由此可见,各个回转窑之间的联接管道在换热方面起着主要作用,所以有人干脆将其称为“换热管道”。 而回转窑的主要功能则是完成气固相的分离和生料粉的收集。
回转窑的工作原理是气流携带生料粉以切线方向、高速进入回转窑,从而被迫在圆筒体与排气管之间的圆环柱内呈旋转运动,而且是一边旋转,一边向下运动,从圆筒体到锥体,一直延伸到锥体的端部,并反射旋转向上,***从排气管排出。向下旋转的气流被称为外旋流,向上旋转的气流被称为内旋流。回转窑内流场是一个三维流场,根据回转窑的几何特征,通常选用柱坐标系对其进行描述,这样,速度矢量就有三个分量,即切向分速度、径向分速度和轴向分速度。根据人们对回转窑冷态流场的测定研究结果发现,对粉料颗料从气相中分离出来起主导作用的是切向分速度,它使粉料受到离心力作用。由于粉料的密度大,在离心力作用下,粉料向边壁运动并沿边壁下滑后经锥体端部排出。为了避免排出的粉料被逆流上升的气流吹起而造成二次飞扬,从而降低气固分离效率,所以在锥体端部下面的下料管上要设置由重锤。