旋风预热器的结构参数
2.2 悬浮预热器
Q = αF（tg — tm）（kW） 式中， Q——气、固相之间的换热量
（也称：换热速率），kW或kJ/s； α ——气、固相之间的换热系数
（包括对流和辐射，以对流为主）； F——气、固相之间的接触面积，m2； tg - tm——气、固二相之间的平均温度差，℃。
2.2.4 各级旋风预热器性能的配合（以5级为例）
（1）各级旋风筒的气固分离效率
c1 c5 c 4 c3 c 2
为什么要求第一级旋风预热器的分离效率最高？第五级低于第一级？
旋风筒
C1
C2
C3
C4
C5
分离效率η（%） ≥95 ≈85 ≈85 85∽90 90 ∽ 95
如：
C1
2.2.6 旋风预热器分类以及几种典型的旋风预热器
分类：
传统的——洪堡型旋风预热器 新型的——低压损旋风筒（表2.7）
旋风筒改进的几个方面： 1）旋风筒入口或出口处增设导向叶片； 2）旋风筒筒体结构的改进； 3）旋风筒进风口与排气管（内筒）结构的改进； 4）旋风筒下料口结构的改进 5）旋风筒旋流方式的改进
进风口的形状现多采用多边形。
进风口形状尺寸特点： 1）多采用倾斜面，有利于防止积灰。 2）高宽比=1.5 ～ 2。
过大，柱体部分过高，阻力大。过小，气固分离率低。
3）进风口的尺寸应保证进口处工况风速在15～25m/s范围 为宜。
(3)出风管(内筒)的尺寸和插入深度: 一般来说，出风管(内筒)的直径越小，插入深度越深，旋风
（1）旋风筒的直径： 在其他条件相同时，筒径越小，分离效率越高
（2）旋风筒进风口的类型与尺寸： 进风口结构应以保证能沿切向入筒，减小涡流干扰为佳。
谈谈悬浮预热器旋风筒一些部位的结构
即便 是 同一 种物料 ，它 的易磨 系数 也不尽 相 同。熟 料 的易磨性 与各矿 物组 成 的含量 ， 以及 冷却机 环境
２
切忌忽大忽小 ，并根据物料的变化 ．如物料粒度、 水分 、易 磨性 能 、库存料 多 少等等 ，利用 微机及 时 调整操作 ，绝不能待磨机状况发生显著的变化时才 采取应急的措施，这对磨机产量成 品质量是有利 的。
谈谈悬浮预 热器旋 风 筒一些鄯位的 结构
刘德庆 中国建材技术装备总公司 （０８ １ １０３ ）
摘 要 从旋风筒 问世发展成为水泥生产的主要设备谈起，就旋风筒影响预热器效果的几个部位，在结构变迁 改进方面作了介绍、对各种结构的利弊进行了评述 结合新结构选用新材料和改进方案表达了个人意见。 关键词 旋风筒 卸料阀 内筒
组成悬浮预热器的关键设备是旋风筒，旋风筒 熟料产量提高 了一倍左右．热耗 随之大幅度下降． 由此旋风筒的身价大增，成为水泥生产悬浮预热器 中旋 风筒 的用途逐渐 扩 大， 由分离 、收尘 发展 到选 的主 体设 备 旋 风筒 的结 构 虽然简单 ．但 是其每 个 粉。由于气液、气固和固体颗粒间重量不同，在离 小 的局部 形状 、结构 和规 格尺 寸都直 接 影响着预 热 心力的作用下旋风筒分离效率突出，对水泥生产起 器 系统 的经济 效 果 。很 多企 业 和 院校 专 家教 授们 ， 到了重要作用。 自 ０ ２世纪３年代初丹麦开发出四级 在旋风筒开发研究方面作 了大量工作 。当前在贯彻 ０ 十五 ”规划 中，水 泥装 备 向大 型化 发展是 国 悬浮预热器后，特别是在５ 年代初德 国洪堡公司建 建材 “ ０
预热器工作原理
预热器工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII预热器的结构及工作原理授课人：时间：一、预热器的结构预热器主要由旋风筒、风管、下料溜管、锁风阀，撒料板、内筒挂片等部分组成。
旋风筒和连接管道组成预热器的换热单元功能如下图所示：旋风筒换热单元功能结构示意图物料落入旋风筒上升管道后运动轨迹示意图二、预热器的工作原理1、预热器的换热功能预热器的主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分碳酸盐分解。
为了最大限度提高气固间的换热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗，必需具备气固分散均匀、换热迅速和高效分离三个功能。
2、物料分散喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。
物料下落点到转向处的距离（悬浮距离）及物料被分散的程度取决于气流速度、物料性质、气固比、设备结构等。
因此，为使物料在上升管道内均匀迅速地分散、悬浮，应注意下列问题：(1)选择合理的喂料位置为了充分利用上升管道的长度，延长物料与气体的热交换时间，喂料点应选择靠近进风管的起始端，即下一级旋风筒出风内筒的起始端。
但必须以加入的物料能够充分悬浮、不直接落入下一级预热器（短路）为前提。
(2)选择适当的管道风速要保证物料能够悬浮于气流中，必须有足够的风速，一般要求料粉悬浮区的风速为16～22m/s。
为加强气流的冲击悬浮能力，可在悬浮区局部缩小管径或加插板（扬料板），使气体局部加速，增大气体动能。
(3)合理控制生料细度(4)喂料的均匀性要保证喂料均匀，要求来料管的翻板阀（一般采用重锤阀）灵活、严密；来料多时，它能起到一定的阻滞缓冲作用；来料少时，它能起到密封作用，防止系统内部漏风。
(5)旋风筒的结构旋风筒的结构对物料的分散程度也有很大影响，如旋风筒的锥体角度、布置高度等对来料落差及来料均匀性有很大影响。
(6)在喂料口加装撒料装置早期设计的预热器下料管无撒料装置，物料分散差，热效率低，经常发生物料短路，热损失增加，热耗高。
预热器构造及原理
14
Huaxincem
MWFT—宜昌公司
2008-04-25
谢谢大家 谢谢大家
15
Huaxincem
MWFT—宜昌公司
2008-04-25
工作原理（ 工作原理（二)
气固分离：１、气流携带料粉以切线方向高速进入旋风筒，在筒内 旋转向下，至锥部反射内旋转向上。 ２、在旋转时，料粉及气流受离心力的作用具有向壁 运动倾向，大颗粒质量大惯性大，碰壁失速坠落
9
Huaxincem
MWFT—宜昌公司
2008-04-25
常见故障（ 常见故障（一)
预热器堵塞 ： １、结皮 ２、翻板阀不灵活 ３、 抽风不足 ４、喂料不均、温度波动大
7
Huaxincem
MWFT—宜昌公司
2008-04-25
工作原理（ 工作原理（一)
换热原理: 1、料粉从喂料口喂入,迅速分散悬浮于气流中，气固相间立即 进行热交换，且换热速率极快 2、80%以上的热量交换在连接管道中完成，只有不到20%的 在旋风筒完成
8
Huaxincem
MWFT—宜昌公司
2008-04-25
2008-04-25
预热器的发展
1951年,德国洪堡公司的洪堡型旋风预热 器是水泥工业首次投入运行的悬浮预热器。 预热器主要形式有旋风、立筒、立筒—旋 风混合式三种。
3
Huaxincem
MWFT—宜昌公司
2008-04-25
基本构造（ 基本构造（一）
气流
1.换热管 2.旋风筒
1
料流
2
气流 换热区 料流 分离区
2008-04-25
故障处理（ 故障处理（二)
系统塌料: 1、检查翻板阀动作 2、检查系统漏风，尤其是下料管处膨胀节和翻板阀 锁风不好造成的漏风 3、合理的配料配煤
旋风预热器的工作参数有哪些
旋风预热器的工作参数有哪些预热器属于悬浮态传热，由于气固接触，传热面积大，传热效率高。
生料粉悬浮态传热面积是堆积态传热面积的2000多倍，悬浮态的气固传热系数也比堆积态传热系数提高了12 ~ 23倍。
(1)预热器热效率η物料在预热器中所获得的热量与输入预热器热量之比。
η= ( Q - Q1 - Q2 - Q3) / Q × 100%式中η——预热器的热效率（%）；Q——输入预热器的热量（kJ/kg熟料）；Q1——输出预热器废气带走的热量（kJ/kg熟料）；Q2——预热器废气中浮尘带走的热量（kJ/kg熟料）；Q3——预热器表面散热损失（kJ/kg熟料）；(2)升温系数ε物料在预热器内实际提高的温度与气体温降之比。
ε= ( t m2 - t m1) / ( t g1 - t g2)式中ε——预热器升温系数，以小数表示；t m1，t m2——分别表示进出预热器物料的温度（℃）；t g1，t g2——分别表示进出预热器气体的温度（℃）。
(3)分解效率分解效率是预热器回收粉体的能力，一般用废气中粉尘含量来评价。
预热器的分解速率，特别是1级预热器的分解效率，直接影响到水泥生产成分和大气环境。
影响预热器分离效率的因素除了预热器本身的结构外，主要是操作中的漏风。
(4)压力损失ΔP 预热器压力损失是指预热器进口和出口压力差，主要是由预热器结构决定的。
它直接影响系统的电耗，实际生产中要尽可能降低。
公司成套生产线包括：新型水泥生产线、活性石灰生产线、陶粒生产线、石料生产线、制砂生产线、选矿生产线、石英砂生产线、碎石生产线、加气混凝土设备，为你提供更为专业的服务。
公司视产品质量为企业的生命。
公司生产的球磨机设备，包括水泥球磨机、节能球磨机、陶瓷球磨机、超细球磨机、防爆球磨机、搅拌球磨机、管式球磨机、湿式球磨机、溢流型球磨机、选矿球磨机等。
我厂设备具有性能可靠、设计合理、操作方便、工作效率高等特点。
产品严格按照IS09002国际质量认证体系标准生产，公司生产的水泥设备由熟料细碎机、水泥球磨机、管磨机、风扫煤磨机、冷却机、预热器和烘干机等主要设备组成，配合气箱式脉冲袋收尘器、链式输送机、提升机、水泥粉磨站可组成完整的水泥生产线。
预热器
预热器一、技术参数设备名称：双系列低压损5000t/d五级窑尾预热器系统能力：额定5000t/d（φ4.8×74m回转窑匹配）设备编号：NCR生产厂家：中国中材国际工程股份有限公司用途：用于5000t/d熟练生产线的生料预热和预分解型式：双系列低压损五级窑尾预热器带NST-I型分解炉总重量：645t膨胀节（17个）总重：8.42t锁风阀（12个）总重：9.75t内同（12个）总重：65.18t二、主要零部件规格11、旋风筒主要包括：（从上往下：依次为一、二、三、四、五级）（1）一级旋风筒（C1）内径×柱体高×壁厚：φ5.0×9.75×0.006数量：4套材质：Q235A重量：2×33t（2）一级内筒尺寸（内径×高）：φ2.175×3.130数量：4套材质：16Mn重量：4×2.56t（3）二级旋风筒（C2）2内径×柱体高×壁厚：φ6.9×5.592×0.008数量：2套材质：Q235A重量：2×25.9t（4）二级内筒尺寸（内径×高）：φ3.165×3.2数量：2套材质：1CCr18Ni9T1重量：2×4.15t（5）三级旋风筒（C3）内径×柱体高×壁厚：φ6.9×5.542×0.008数量：2套材质：Q235A3重量：2×26.6t（6）三级内筒尺寸（内径×高）：φ3.3×3.35数量：2套材质：ZG40Cr25Ni20重量：2×6.92t（7）四级旋风筒（C4）内径×柱体高×壁厚：φ7.2×6.476×0.010数量：2套材质：Q235A重量：2×31.5t（8）四级内筒（挂片式）尺寸（内径×高）：φ3.54×3.924数量：2套材质：ZG40Cr25Ni20重量：2×8.4t（9）五级旋风筒（C5）内径×柱体高×壁厚：φ7.2×6.614×0.010数量：2套材质：Q235A重量：2×32.1t（10）五级内筒（挂片式）尺寸（内径×高）：φ3.665×3.4数量：2套材质：ZG40Cr25Ni20重量：2×8t52、物料溜子C1旋风筒下料溜子：内径×壁厚：φ710×6mm数量：4套重锤阀数量：4套阀板及轴材质：1Cr18Ni9T1C2旋风筒下料溜子：内径×壁厚：φ900×6mm数量：2套重锤阀数量：2套阀板及轴材质：1Cr18Ni9T1C3旋风筒下料溜子：内径×壁厚：φ900×6mm6数量：2套重锤阀数量：2套阀板及轴材质：不低于0Cr23Ni13C4旋风筒下料溜子：内径×壁厚：φ900×6mm数量：2套重锤阀数量：2套阀板及轴材质：ZG1Cr25Ni20C5旋风筒下料溜子：内径×壁厚：φ900×6mm数量：2套重锤阀数量：2套阀板及轴材质：ZG1Cr25Ni2073、气体管道C2与C1筒之间气体管道数量：2根内径：φ3.625重量：2×13.71tC3与C2筒之间气体管道数量：2根内径：φ3.790重量：2×11.6tC4与C3筒之间气体管道数量：2根内径：φ4.000重量：2×11.5t8C5与C4筒之间气体管道数量：2根内径：φ4.125重量：2×11.5t分解炉与C4筒之间气体管道数量：1套内径：φ5.65重量：50.3t3、撒料装置（含连接圈）——撒料装置数量：一级下料溜子上 4 套二级下料溜子上 2 套材质:1Cr18Ni9T19——撒料装置数量：三级下料溜子上 2 套四级下料溜子上 2 套材质：0Cr25Ni205、NST-I分解炉规格：φ7.5×31×0.01数量：1套重量：76t分解炉主截面风速：8m/s气体停留时间：3.9s压力损失：400Pa筒体：内径φ7.5底部：φ3.1810喷煤装置数量：2套主要包括：——蝶阀——喷煤嘴（含法兰）6、窑尾喂料室数量：1套主要包括：——窑尾舌形板数量：1套材料：ZG40Cr25Ni207、膨胀节内筒打浇注料，由买方施工，内筒两头带内设法兰，内设法兰宽度=（浇注料厚度-40mm）11数量：17套重量：8420kg内筒及内设法兰材质：C1～C3:0Cr23Ni13 C4～C5: 0Cr25Ni20 生产厂家：弗莱希波、泰格金属波纹管有限公司或南京晨光机器厂主要包括：——C1筒下料溜子膨胀节数量：4套规格：φ710——C2筒下料溜子膨胀节数量：2套规格：φ900——C3筒下料溜子膨胀节数量：2套12规格：φ900——C4筒下料溜子膨胀节数量：2套规格：φ900——C5筒下料溜子膨胀节数量：4套规格：φ900——喂料室与分解炉膨胀节数量：1套规格：3180×3180——C5筒到炉管道膨胀节数量：2套138、油漆（两底两面）型号：耐热防锈漆、耐热因、银粉漆9、三通分配器含三通分配器出口至分解炉喷煤嘴管道（含陶瓷耐磨内衬）10、三次风管用高温阀门规格：φ3200mm数量：1套三、分解炉规格：TDF型有效直径：7400有效高度：27100燃烧品种；煤粉容积：835立方米14。
预热器制作方案
预热器制作方案编制：0审核：批准：一、工程概况及编制依据1.1工程概况：1.1.1 该工程属1.1.2 制作范围本设备为水泥熟料生产线烧成窑尾塔架上安装的预热器设备，主要由5级旋风筒壳体、各级下料管、各级风管和分解炉、烟室及其辅件构成。
采用现场制作、涂装、加固、预组装，每台套主要包括但不限于下表各部件。
序号部件名称型号与尺寸（mm）材质重量（t）数量备注1C1旋风筒壳体（Φ=3900）x（h=4680）Q235B254件包括配套零部件2C2旋风筒壳体（Φ=5850）x（h=4500）Q235B、0Cr18Ni9392件包括配套零部件3C3旋风筒壳体（Φ=5850）x（h=4850）Q235B、0Cr18Ni9412件包括配套零部件4C4旋风筒壳体（Φ=6350）x（h=5150）Q235B482件包括配套零部件5C5旋风筒壳体（Φ=7200）x（h=6990）Q235B、0Cr17Ni12Mo2732件包括配套零部件6C1旋风筒内筒Φ=1960x3480Q235B 4.54件7C2旋风筒内筒Φ=3050x17000Cr18Ni9 2.62件8C3旋风筒内筒Φ=3310x18100Cr25Ni20 3.02件9C1下料管Φ=500Q235B44只不包括重锤阀10C2下料管Φ=900Q235B 3.52只不包括重锤阀11C3下料管Φ=950Q235B42只不包括重锤阀12C4下料管Φ=950Q235B122只不包括重锤阀13C5下料管Φ=950Q235B7.52只不包括重锤阀、分料阀14分解炉（Φ=9000）x（h=21900）Q235B、0Cr17Ni12Mo21001个15窑尾烟室待定Q235B、0Cr17Ni12Mo2201个16C1级风管Φ=3150Q235B14.52根包括配套零部件17C2级风管Φ=3300Q235B182根包括配套零部件18C3级风管Φ=3500Q235B202根包括配套零部件19C4级风管Φ=3750Q235B232根包括配套零部件20三通分配器、环形采压管、测温管Q235B1.1.3 编制依据a）设计院提供的图纸和《制作要领书》、《检测要领书》等技术文件；b）JC 465-2006《水泥工业用预热器分解炉系统装备技术条件》；c）GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》；d）JC/T402-2006《水泥机械涂漆防锈技术条件》；e）与本工程施工及验收相关的规程、规范；F）本公司有关规章制度。
旋风预热器结构性能的研究
１ｍ ｓ 的分 离 效 率 （ 为研 究 分 ８／时
析依 据 。 ３ １ 操 作 参 数 对 旋 风 预 热 器 性 能 的 ．
摘 要 ： 过 旋 风 预 热 器 的 冷 态 模 拟 试 验 ， 究 旋 风 预 热 器 的 操 作 参 数 通 研
和 结 构 参 数 对 其 性 能 的 影 响 规 律 ， 开 发 新 型 旋 风 预 热 器 提 供 技 术 依 据 为
的方 次 迅 速 增 加 ，基 本 范 围在 １ ～ ． ５
在新 型干 法 预 分 解 窑 系 统 中 ， 旋 风 预 热 器 是 烧 成 系 统 重 要 的 设 备 之
一
简称 为 Ｆ型 ） 预热 器 为研 究 对 象 ， 辅
以 斜 顶 型 （ 下 简 称 为 Ｐ型 ） 二 心 以 和
，
ｃ ｃｏ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｒ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ｈ ａ ｅ ． ｙ ｌ ｎ ｒ ｈ ａ ｅ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ
Ｋｅ ｗｏｒ ： Ｃｙ ｌ ｎ ｐｒ ｈ ａ ｅ ； Ｃｏｄ ｉ ｌ ｔｏ ｙ ｄｓ ｃｏ ｅ ｅ ｅ ｔｒ ｌ ｓｍｕ ａ ｉｎ；Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ；Ｐｅ ｏ ｍａ ｃ ； ｆ ｒ ｒ ｎ ｅ
其 性 能 的好 坏 直 接 关 系 到 整个 预
大蜗 壳 型 （ 以下 简 称 为 Ｋ 型 ） 预热 器 ，
根 据 旋 风 预 热 器 本 身 结 构 参 数 的 变
分解 系统 的技 术 经 济 指 标 ， 风 预 热 旋
器 的 性 能 指 标 主 要 包 括 分 离 效 率 和
化 ， 过 测 量 不 同风 速 不 同 浓 度 下 旋 通
中 图 分 类 号 ： Ｑ１ ２６ ２２ 文 献 标 识 码 ： Ｔ ７ ．２ ．９ Ａ
熟料-设备-悬浮预热器-旋风筒
旋风筒结构
换热原理
(schematic)
Counter current (shaft stage)
Co-current (cyclone stage)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
典型的最顶级旋风筒
中间旋风筒
旋风筒的结构组成-内筒、翻板阀
Manufacturing Workforce Training 生产人员培训
Manufacturing Workforce Training 生产人员培训
工作区域:
范围: 模型: 培训单元:
熟料生产
设备 悬浮预热器 旋风筒
单元内容：
• 旋风筒的用途 • 功能描述 • 不良工作状况 • 故障原因 • 预防措施 • 安全防护
带4个旋风筒的预热系统
带5个旋风筒的预热系统
窑预热器系统
窑预热器系统
功能描述
• 旋风筒由进风管、蜗壳、锥体和内筒组成。 • 含有悬浮物料的高温气体 通过旋风筒（由ID
风机产生的拉力）， 在离心力作用下，物料 向旋风筒内壁移动、收集，经过锥部下滑到 下料管和翻板阀。 • 提高分离效率的途径：
旋风筒的结构组成-进风口、蜗壳
旋风预热器尺寸
Typical Dimensions
25 max
βmax 65 L min 2,5m h H2
3 d D1
2 c 0,5m
温度和压力示意图
不良工作状况
• 气料分离效率低 粉尘循环严重 热耗增加
• 堵塞撒料板上的下料管道可能导致停 窑 增加物料循环
• 压降增大 能耗增加 产量降低
预热器的选择
“水泥熟料烧成”课程任务书院（系）材料工程系班级水泥132 任务二任务下达日期： 2014年 10 月 08日任务完成日期： 2014年 12月 10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）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。
早期设计的产能大的回转窑预热器，考虑到旋风筒的规格大，其分离效率会下降，常采用三列。
国内外各大公司在10000～12000t/d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η，η2-4=87%--88%，η5在88%左右。
旋风筒截面风速一般1=92%--96%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。
水泥旋风加热器原理
水泥旋风加热器原理水泥生产过程中的核心设备之一是旋风加热器。
在生产过程中，水泥生产需要通过旋风加热器对原料进行加热处理，使得熟料达到生产所需的温度。
本文将介绍水泥旋风加热器原理，从其结构、工作原理和优缺点等方面进行阐述。
一、旋风加热器的结构1. 旋风筒：旋风加热器主体部分，一般由钢板制成，内部有多层肋板。
2. 锥形燃烧室：位于旋风加热器的最低处，内部是燃烧室，燃烧室上面会呈锥形，利于燃烧高温燃料时的气流。
3. 热风箱：旋风加热器的一部分，用于装载高温气体。
4. 烟道：用于排放燃烧后产生的尾气，清洁后的尾气可以进一步利用。
二、旋风加热器的工作原理旋风加热器是借助气流沿着旋风加热器的内壁上升，将空气加热并循环，把旋风加热器壁面的热量传递给旋风加热器里面的粉料。
由于旋风加热器内部的空气是沿着旋风加热器的内壁上升，而不是直接将气体通过中心的燃烧室，所以气流产生了大量的旋转，并在空气与粉料的接触点上下旋转。
这样，旋风加热器内的温度和粉料与热量的接触面积都得以增加，达到了快速升温的目的。
三、旋风加热器的优缺点优点：1. 传热效率高：由于旋风加热器内部呈现多个旋涡状态，使得加热空气与所需要加热的原料的接触面积大大增加，达到了传热效果的最优化。
2. 占用面积小：由于旋风加热器是空气流动的设备，所以它不需要接触面积太大的地方。
3. 运行维护费用低：旋风加热器使用的燃料、能耗均比传统热交换器低，且内部几乎没有机械设备，保养费用也比较低。
缺点：1. 燃料选择范围狭窄：由于旋风加热器内部温度较高，所以它运用的燃料类型和温度的选择范围比较狭窄。
2. 需要防止爆炸：旋风加热器的燃烧室是直接与加热后的空气接触的，一旦燃料不充分燃烧，加热室内的气体有可能会发生爆炸，所以旋风加热器需要进行日常的保养和安全管理。
总之，旋风加热器在水泥生产过程中有着至关重要的作用。
熟练掌握旋风加热器的工作原理和结构等方面的知识，对提高水泥生产效率和质量具有重要作用。
旋风筒设计任务书
课程设计任务书一、设计内容及目的本课程设计的设计任务为：设计一台旋风式预热器。
通过该课程设计，使大家撑握和熟悉新型干法预热器的结构，为今后工作打下一个较好的基础。
二、设计基本参数1、产量及物料：产量日产10吨，物料为菱镁矿粉,物料含水率<3%，细度<0.088mm,体积密度3.0g/cm3。
进入一级旋风筒入口的气流温度为550℃，出口温度<350℃；进入二级旋风筒入口的气流温度为650℃，出口温度<550℃；进入三级旋风筒入口的气流温度为750℃，出口温度<650℃；进入四级旋风筒入口的气流温度为950℃，出口温度<750℃；三、设计要求：1、设计要求（1）任选一级进行设计计算,并绘制出三视图及向视图，写出设计说明书。
（2）为了减小阻力损失要求粉料和气体以蜗旋方式进入旋风筒；（2）要求除尘效率85-95%，换热效率大于85%；（3）对旋风预热器设置保温层；（4）旋风预热器具有良好的锁风性能；（5）喂料口具有良好的分散性能。
2、结构形式要求旋风预热器的结构形式不作特殊要求。
3、其他计算要求：选择合适的撒料箱、连接管道、管道直径、管道间的连接法兰及锁风卸料阀。
四、计算要求1、对旋风预热器进行选型计算及具体尺寸的设计；2、对主要部件根据公式进行计算，其中旋风筒进口风速为18~24m/s，内筒风速为16~24m/s；3、计算出含尘气体进出旋风预热器前后的压头损失；4、设计出旋风式预热器的撒料箱、连接管道、管道直径及管道间的连接法兰、锁风卸料阀的规格型号。
5、确定系统用风机的规格型号。
五、其他要求在设计计算过程中，利用excel表格进行计算并在批注中注明计算参数选择的处出。
在excel中进行的计算内容能便于大家阅读。
四、参考资料设计计算过程中，可查阅以下列有关设计参考资料，例：环保除尘器、悬浮预热器、锁风卸料阀、管道方园接头及管道连接法兰、无机非金属材料热工设备等设计手册及期限刊等2013年8月31日。
旋风预热器的作用工作原理组成部分
旋风预热器的作用工作原理组成部分一、作用：1.提高燃烧效率：旋风预热器将进入炉窑的冷风和燃料进行充分混合和热交换，有效提高了燃烧气的温度，从而使燃料燃烧更充分，提高燃烧效率。
2.降低燃料消耗：通过对冷风进行预热，可以降低炉窑所需燃料的温度，减少燃料的消耗量，节约能源。
3.降低排放物排放：旋风预热器能够降低炉窑的排烟温度，减少烟气中的氮氧化物和二氧化硫等有害物质的排放，对环境保护具有积极意义。
二、工作原理：1.燃烧过程：燃料和空气在燃烧器中充分混合，并通过点火器点燃，形成燃烧气，然后进入旋风预热器。
旋风预热器内有一个涡轮状结构，使得燃烧气在其中发生高速旋转，从而增加了燃烧气与预热器内壁的接触面积，加快了热交换速度。
2.热交换过程：燃烧气在旋风预热器内与通过加热器内壁通过热对流进行热交换。
预热器内壁表面覆盖着一层高效隔热层，减少了热量的散失，保证了预热器的高效运行。
冷风从预热器的底部进入，并在与燃烧气的接触中进行热交换，被加热至一定温度后进入炉窑进行使用。
热交换后的燃烧气在旋风预热器的顶部被排出，经过进一步处理后排入大气中。
三、组成部分：1.燃烧器：包括燃料喷嘴，空气调节装置和点火器，用于混合燃料和空气，并点燃形成燃烧气。
2.旋风室：由导流板和导流锥构成，用于引导燃烧气在旋风预热器内进行高速旋转，增加热交换的有效性。
3.加热器：是旋风预热器的核心部件，通常采用沿水平方向布置的管束，燃烧气流经过管束与加热器内壁进行热交换。
4.冷风管：用于引入冷风，冷风通过加热器与燃烧气进行热交换。
5.排气管：用于排出经过热交换后的燃烧气，排放至大气中。
6.隔热层：预热器内壁覆盖着一层高效的隔热材料，减少热量的散失，提高预热器的热效率。
以上是关于旋风预热器的作用、工作原理和组成部分的详细介绍，通过对冷风进行预热，提高燃烧效率，降低燃料消耗，旋风预热器在工业炉窑中发挥着重要的作用。
五级旋风预热器原理
五级旋风预热器原理五级旋风预热器是一种热工设备，主要用于工业炉窑中对燃烧气体进行预热，提高燃烧效率，降低能源消耗。
其原理是通过多级的高速旋风分离器对燃烧气体进行分离和预热。
五级旋风预热器的结构一般由入口段、分离段、预热段、旋风管道和出口段组成。
下面将从每个段的工作原理来解析五级旋风预热器的原理。
首先是入口段，燃烧气体从炉窑中排出，经过进口管道进入旋风预热器的入口段。
入口段一般具备良好的分散性，可以使燃烧气体均匀进入预热器内部。
接下来是分离段，也是旋风预热器的关键部分。
分离段内部通过设置导流板，利用气体的旋转运动和离心力的作用，将粉尘颗粒等杂质与燃烧气体分离。
分离段的效果主要取决于导流板的设计和设置位置，合理的导流板可以使燃烧气体和杂质分离得更加充分。
然后是预热段，该段的主要作用是对燃烧气体进行预热。
预热段通常采用金属材料制作，具备良好的导热性能。
燃烧气体在预热段中通过与金属材料之间的热交换作用，吸收金属材料的热量，提高燃烧气体的温度。
预热段的长度和材料的选择决定了燃烧气体的预热程度。
接着是旋风管道，旋风管道是连接各个段的通道，主要用于引导燃烧气体在预热器内部的流动。
旋风管道内设有多个旋风体，旋风体的作用是在管道内部形成旋风流动，增加燃烧气体与金属材料的接触面积，提高热交换效率。
最后是出口段，燃烧气体在经过预热段和旋风管道后，进入出口段。
出口段一般需要设置偏转板或挡风板，通过阻挡作用使燃烧气体在出口段停留更长的时间，增加热交换的机会，提高预热效果。
总的来说，五级旋风预热器通过旋风分离和金属材料的热交换作用，对燃烧气体进行预热，提高燃烧效率。
其工作原理主要包括分离段的分离效果、预热段的热交换效果、旋风管道的旋风流动效果和出口段的停留时间等。
这些原理综合起来，在旋风预热器内部形成了良好的燃烧气体预热环境，使得燃烧气体能够更加充分地吸收和利用热能，提高燃烧效率、降低能源消耗。
旋风预热器的作用 工作原理组成部分
旋风预热器的作用工作原理组成部分
旋风预热器是一种热交换设备，主要用于提升工业烟气、煤粉等高温气体的温度，并用于热回收或预热其他介质。
它的作用是通过在预热器内部引入冷却介质，将冷却介质与要预热的高温气体进行热交换，从而使高温气体的温度降低，而冷却介质的温度升高。
旋风预热器的工作原理主要包括以下步骤：
1. 高温气体进入旋风预热器的进气口；
2. 高温气体与旋风预热器内冷却介质进行热交换，使高温气体的温度逐渐降低；
3. 冷却后的高温气体从旋风预热器的出口排出；
4. 冷却介质在与高温气体进行热交换的过程中温度升高；
5. 温度升高的冷却介质通过换热器中的换热管道，将热量传递给被预热的介质，实现热回收或预热其他介质。
旋风预热器一般由进气管、旋风筒、出气管、冷却介质管道和换热器等组成。
进气管用于引导高温气体进入旋风筒，旋风筒是冷却介质与高温气体进行热交换的主要部分，出气管用于排出冷却后的高温气体。
冷却介质管道用于引导冷却介质进入旋风预热器，并将热量传递给被预热的介质。
换热器则是用于使冷却介质的温度升高，并进行热回收或预热其他介质。
预热器各级旋风筒的设计
预热器各级旋风筒的设计预热器各级旋风筒的设计独特之处主要体现在以下几个方面：一、结构设计与优化1、进口区域优化：1️⃣、三心270°大蜗壳设计：这种设计扩大了进口区域与蜗壳，显著减少了进口区涡流阻力，有助于提升气流流动的稳定性。
2️⃣、螺旋结构：在大蜗壳内设有螺旋结构，可将气流平稳引入旋风筒，使物料在惯性力和离心力的作用下更有效地达到筒壁，从而提高物料分离效率。
2、进风口尺寸与形状：1️⃣优化进风口尺寸：通过对进风口尺寸的优化设计，减少进口气流与回流相撞，进一步降低阻力和能量损失。
2️⃣新型进风口结构：近年来，新型旋风筒的进风口已改进为五边形或菱形结构，以引导进入旋风筒的气固流向下偏斜运动，从而减少阻力。
3、气流速度控制：1️⃣、适当降低入口风速：通过调整，适当降低旋风筒入口风速，以减少气流扰动和涡流产生。
2️⃣、蜗壳底边斜面设计：蜗壳底边做成斜面，有助于适当降低旋风筒内气流旋转速度，提高分离效率。
4、内筒与出风口设计：1️⃣、加大内筒直径：适当加大内筒直径，可以缩短旋风筒内气流的无效行程，提高分离效率。
2️⃣、高径比调整：通过调整旋风筒的高径比，减少气流扰动，使气流更加稳定，有利于物料分离。
二、材料与结构创新1、耐高温耐磨材料：旋风筒内部工作环境恶劣，需承受高温、高尘的侵蚀。
因此，其材料需具有良好的耐高温、耐磨损性能，以确保长期稳定运行。
2、分片式内筒结构：除最上级旋风筒外，其他级内筒常采用耐热钢分片式结构。
这种设计便于安装、检修和更换部分零部件，降低了维护成本。
3、热补偿措施：为适应热膨胀，旋风筒顶盖常采用预拉处理，并设置径向和轴向热补偿措施，确保设备在高温环境下的稳定运行。
三、功能强化与效率提升1、高效分离与净化：旋风筒通过优化结构设计，实现高效的气固分离，确保预热器出口气流的清洁度，减少后续处理设备的负荷。
2、热交换效率：旋风筒内部设计充分考虑了气流与物料的热交换效率，通过调整气流速度和方向等因素，实现高效热交换，提高能源利用率。
提高旋风预热器换热效率的分析
旋风预热器换热效率的分析悬浮预热器是实现气（废气）、固（生料粉）之间的高效换热，提高生料温度，降低排出废气温度的，有旋风预热器和立筒预热器两种，现在水泥行业主要以旋风预热器为主。
1.旋风预热器的工作原理旋风预热器由若干级换热单元组成，每级换热单元都是由旋风筒及其联接管道构成。
生料从第1级和第2级旋风筒之间的联接管道加入，被上升气流冲散，使其均匀的悬浮于气流之中。
此时进行的是对流换热，由于悬浮状态下气、固接触面积很大，对流换热系数较高，所以换热速度极快，完成换热只需0.02~0.04s。
之后，气流携带生料粉沿切向高速进入第1级旋风筒C1，被迫在圆筒体与排气管之间的圆柱内呈旋转运动状态。
从圆筒体到锥体，气流一边旋转，一边向下运动，直到锥体的顶部，气流被反射向上旋转，最后从排气口排出，而生料粉则从锥体顶部进入到C2和C3的联接管道，然后再次被携带到C2进行气、固分离。
以此类推，生料粉依次通过各级旋风筒及其联接管道。
在进入最后一级旋风筒前，生料进入分解炉完成大部分的CaCO3分解，分解后的生料再与废气一起进入最后一级旋风筒，完成气、固分离，生料最后进入回转窑煅烧。
2.旋风预热器的效率指标衡量预热器系统气、固之间换热效果有两个效率指标，热优良度和换热效率。
在旋风预热器系统中，二者相比，换热效率的使用要多一些。
热优良度：生料在预热器系统内温度的实际升高值与废气及生料进入预热系统时原始的温度差之比。
换热效率：生料出预热器系统所获得的热量与输入到预热器系统总热量的百分比。
EaØ=M Ee本次主要对换热效率的影响因素进行分析并归纳出提高热效率的有效措施。
3.影响旋风预热器换热效率的因素由于影响旋风预热器热效率的因素很多，而且相互之间有较密切的联系，某一因素的影响可用另一因素的影响解释，所以粗略总结以下几点，并查阅相关较新的研究数据（2010年后）用以直观分析：（1）粉料的悬浮效率由单元换热的工作原理可知,在旋风预热器中,气固之间热交换量的80%甚至90%是在旋风筒入口管道内瞬间进行的,前提条件是粉体物料充分均匀分散悬浮于气流中。
270度切蜗壳式旋风预热器
旋风预热器旋风筒设计——ο270切蜗壳式旋风筒引言悬浮预热器有两种：旋风预热器和立筒预热器。
随着时代的发张，经实践证明：旋风预热器在很多方面都表现出很大的优越势地位；而立筒预热器在技术上已经被淘汰。
本设计中旋风预热器、旋风预热器出口高温管段全部采用不锈钢（1Cr18Ni9Ti ）制作，外敷100mm 厚矿棉保温层。
一、旋风预热器的功能设置悬浮预热器是为了实现气（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。
二、旋风预热器的工作原理气流携带生料粉沿切线方向告诉进入旋风筒，从而被迫在圆筒体与排气管之间的圆环柱内呈旋转运动状态。
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，并向上旋转，最后从排气管排出。
三、技术尺寸和结构参数(1)旋风筒的直径（内径）根据旋风筒内的气体流量及截面风速来计算D ：πωVD 4=式中 V ——旋风筒内气体的流量，3m /s ，w ——假想气体沿旋风筒全截面垂直通过时的平均流速，又称：表观截面风速，m/spp t V V V V V LOKk co fl f 02.15.27315.273])([+⋅+++= （3m /h ）式中 VVf= （包括窑尾出来的废气量、向分解炉内的漏风量3Nm/h ）(2)旋风筒进风口的形式和尺寸a.旋风筒的进风口的类型为ο270切蜗壳式。
b.6f e =；eD R+=21；eD R322+=；eD R523+=式中 e 是“偏心度”；2/)(d D -被称为：“环形空腔宽度”：f 被称为：进风口的“扩张度”或“张开度”，表征蜗壳式进风口的展开角，展开角大对于提高旋风筒的气、固分离效率有利，但其外形尺寸及积料面也会随之增大，为了避免积料，蜗壳底部多为倾斜面。
(3)排气管尺寸和插入深度的确定a.内筒外径与旋风筒内经之比7.0~6.0/=Dd ,内筒中的气流速度达到14~13m/s ，有利于上一级换热单元中粉料的分散与悬浮。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
旋风预热器的结构参数
提高旋风预热器的分离效率并降低其阻力，是旋风筒结构设计的关键。
历史上曾出现过许多形式的旋风筒，但目前主要采用图7-8所示的变截面进风口形式。
对于这种旋风筒，不同公司设计的差异主要是各个参数的取值不同。
当然，由于对各级旋风筒收尘效率的要求不同，因而其结构尺寸也不同。
作为实例，表7-1是日本原小野田公司低压损旋风筒结构尺寸。
图7-8 变截面进风口（等角度变高度）旋风筒的结构
表7-1 日本原小野田公司低压损旋风筒结构尺寸
级数δ/D h11/D h12/D h13/D h2/D d/D de/
D
h3/
D
R1/
D
R2/
D
R3/D R4/D e1/
D
e2/D e3/D a/D f/D h4/D J/Dα1
C10 0.545 0.330 0.949 0.89
0 0.5
14
0.1
32
—0.5
23
0.5
56
0.589 0.67
6
0.0
33
0.033 0.05
3
0.272 0 —0.549 90°
C20.036 0.386 0.325 0.102 0.98
3 0.5
05
0.1
38
0.5
83
0.5
40
0.5
78
0.617 0.75
5
0.0
38
0.038 0.10
0.469 0.299 1.05
9
0.568 50°
C30.037 0.410 0.337 0.106 1.02
0 0.5
05
0.1
43
0.5
15
0.5
60
0.6
00
0.640 0.78
3
0.0
40
0.040 0.10
4
0.487 0.311 0.96
7
0.494 50°
C40.039 0.364 0.346 0.096 1.03
6 0.5
27
0.1
48
0.4
73
0.5
44
0.5
88
0.632 0.79
0.0
44
0.044 0.11
3
0.502 0.329 0.94
6
0.5922 50°
C50.039 0.364 0.346 0.096 1.03
6 0.5
27
0.1
48
0.4
73
0.5
44
0.5
88
0.632 0.79
0.0
44
0.044 0.11
3
0.502 0.329 0.94
6
0.592 50°
C60.043 0.312 0.400 0.061 1.15
6 0.5
06
0.1
16
0.3
03
0.5
46
0.5
82
0.619 0.07
7
0.0
36
0.036 0.11
5
0.484 0.279 0.79
4
0.554 50°
表中，δ—耐火砖厚度，m。