第五组 预热器的选择

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1、“水泥熟料烧成”课程任务书院（系）材料工程系班级材料技能14级任务下达日期：2016年10月日任务完成日期：2016年11月日任务题目：选择旋风预热器、分解炉、回转窑及冷却机指导教师：胡家林主要内容和要求：掌握熟料煅烧过程，熟悉影响过程的各因素，能对四个热工设备进行合理的选择。一、预热器的选择要求：（1）合理选择预热器的列数、旋风筒的类型和各级旋风筒的分离效率；（2）计算出各级旋风筒的直径、高度；（3）合理选择进气方式、尺寸、进口形式，排气管尺寸和插入深度；（4）绘制各级旋风预热器的结构图；（5

2、）对影响旋风传热效率和分离效率的因素作简要的分析。一、合理选择预热器的列数、旋风筒的类型和各级旋风筒的分离效率回转窑预热器的列数一般为单列或双列。经考虑我组熟料的烧成系统中均采用双系列回转窑预热器。TC型低压损旋风筒的特点1、采用三心270°大蜗壳，扩大了大部分进口区域与蜗壳，减少了进口区涡流阻力；2、大蜗壳内设有螺旋结构，可将气流平稳引入旋风筒，物料在惯性力和离心力的作用下达到筒壁，有利于物料分离效率的提高；3、对进风口尺寸优化设计，减少进口气流与回流相撞；4、适当降低旋风筒入口风速，蜗壳底边

3、做成斜面，适当降低旋风筒内气流旋转速度；5、适当加大内筒直径，缩短旋风筒内气流的无效行程；6、旋风筒其高径比适当增大，减少气流扰动；7、旋风筒出口与连接管道选取合理结构型工，减少阻力损失；保持连接管道合理风速。TC型五级预热器系统，总压降为4500--5100Pa，分离效率η1=92%--96%，η2-4=87%--88%，η5在88%左右。旋风筒截面风速一般为3.5--5.5m/s，旋风筒高径比：C1级2.8--3.0，C2--C5级1.9--2.0，进口风速为15--18m/s。二：计算出各

4、级旋风筒的直径、高度废气量计算熟料煤耗量：=0.146生料的额定消耗量：K=1.56kg/kg熟料预分解窑相关数据如下：温度/℃负压/pa空气系数α分解率/%风速（m/s）窑尾10503501.025分解炉88020001.05807.988020001.03954.880028001.05304.770034001.10104.755040001.1534.231045001.2003.7空气系数1.2，漏风量5%则：理论空气量==0.903/kg理论废气量=0.977/kg生料分解废气量：V

5、=K×J%×=0.262/kg窑尾排出废气量①　窑内煤燃烧产生的废气量为0.3908/kg(40%为回转窑用燃料比)②　窑尾过剩空气量为（α-1）×40%=0.0722/kg①　生料分解产生的废气量为V×5%=0.0131/kg所以窑尾废气量为0.4761/kg分解炉内废气量①　煤燃烧的废气量：=（炉内煤+窑内煤）燃烧的废气量==0.977/kg②　生料分解产生的的量：=生料全部分解产生的的量×（炉内分解率+窑内分解率）=V×（80%+5%）=0.2227/kg③　过剩空气量：=（α-1）=（1

6、.05-1）×0.903=0.0452/kg所以炉内废气量为1.2449/kg，化为工作态为5.3636/kg熟料。C5废气量①出炉废气量：1.2449/kg②漏入空气量：1.2449×5%=0.0452/kg③C5分解产生的量为0.2699/kg所以C5废气量为1.5600/kg，化为工作态为6.7212/kg熟料。C4废气量②来自C5的废气量1.5600/kg②漏入空气量：1.5600×5%=0.0780/kgC4废气量：=1.5600+0.0780=1.6380/kg，化为标准态为：6.6

7、208/kg熟料。C3废气量C3废气量：（1+5%）=1.7199/kg，化为标准态为：6.3427/kg熟料。C2废气量C2废气量：（1+5%）=1.8059/kg，化为标准态为5.6680/kg熟料。C1废气量C1废气量：（1+5%）=1.8962/kg，化为标准态为：4.2375/kg熟料。1.旋风筒直径旋风筒的处理能力主要取决于通过的风量和截面风速。各级旋风筒圆筒断面风速如下：2.各级旋风筒圆筒断面风速项目C1C2C3C4C5圆筒断面风速（m/s）3-45.5-65-5.5（1）根据我组

8、选用的旋风筒风速可计算：D=2×Qπ×VA=2×Qπ×5.5D——旋风筒圆柱体直径，m；Q——旋风筒内气体流量，m/s；VA——截面风速，3.5—5.5m/s。D=2×20991π×6=6.68则：=D+2×0.2=6.68+2×0.2=7.08m（选择耐火砖厚度为0.2m）2.旋风筒圆锥体高度计算（H）(1)圆柱体高度：理论计算是根据粉粒从旋风筒环状空间位移到筒壁所需的时间和气流在环状空间的轴向速度求得H1；H1=4×Q×τπ×（D2-d2）D——旋风筒排气管直径，m；τ——尘粒从旋风筒环状空