5000tpd冷却机介绍

T Tg
n
2
冷却机工作原理
2.1 错流冷却机的冷却机理研究 2）B.Bentsen单颗粒传导对流换热模型
在上述条件下，不同粒径的熟料颗粒径过不同的时间后的平均温度见下图。
1400 1200 1000 熟料粒径mm 250 160 800 600 400 200 0 10 25 40 60 125 100
篦板阻力计算公式为：P篦板=
U 2 2
料层阻力可以按Ergun固定床压降公式计算，即：
P料层=
1 0 2 u 1.75 1 0 f u 2 H 150 3 2 3 dp 0 dp 0
2
冷却机工作原理
结论：
5000t/d熟料冷却机简介
南京凯盛
NANJING TRIUMPH
主要内容
1 2 3 4 冷却机发展背景 冷却机工作原理 我公司冷却机的技术特点 KC0978冷却机的技术方案
1
冷却机发展背景
1936年Franz Müler获得第一个篦式冷却机专利 ； 1947 ~1948年Fuller公司获得第一个篦式冷却机的许可证； 80年代Karl von Wedel首先提出高阻力篦板的概念； 1984年德国IKN公司率先开发了第三代冷却机 ；
34.05
3.6 40.6~48.7 1.9~2.1 1550 液压传动 3.6 46.3 1.9~2.0 1469 液压传动 3.6 43.3 1.9~2.2 1736 液压传动
34.0
3.6 41.9~46.0 1.9~2.1 1527 液压传动
35.6
3.6 40.1~44.1 2.0~2.3 1700 机械传动
出料温度：
传动方式：
65℃ +环境温度(粒度≤25mm)
液压传动
4
KC0978冷却机的技术方案
1）第一段篦床
4.2 篦床设置
4
KC0978冷却机的技术方案
4.1 主要技术性能参数
传动方式：
液压传动
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冷却机工作原理
2.1 错流冷却机的冷却机理研究 2）B.Bentsen单颗粒传导对流换热模型 1999年B.Bentsen和B.P.Keefe采用单颗粒传导对流换热原理， 描述了冷却机内熟料颗粒的换热模型，其方程如下：
3Bi 2 2n F0 e 2 T0 Tg n 1 Bi 2 Bi n 24 n 2
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冷却机工作原理
2.1 错流冷却机的冷却机理研究 1）D.R.MCGAW两维模型
1976年D.R.MCGAW对两维移动式填充床的错流换热性 质，提出了分布参数模型。在Bi<1时，可以忽略固体颗粒内部热传 导的影响，在两维移动床中，气固间的换热可以用下列方程描述： Tg Ts Ts Tg z x
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KC0978冷却机的技术方案
产量： 有效篦板面积： 篦床段数： 单位面积产量： 单位冷却风量： 热回收效率： 进料温度： >75% 1350 ℃ 3段 40.6~48.7 t/m² .d 1.9~2.1 Nm³ /kg.cl 5000~6000 t/d 123.24 m²
4.1 主要技术性能参数
操作风量小（一般为1.9~2.1Nm3/kg.cl），运行电耗小；
在一段与二段之间设置落差，保证熟料均匀冷却； 优化篦板排布，保证高温区冷却效果，提高冷却效率。
3
凯盛冷却机的技术特点
3.3 KC0978冷却机的主要技术特点： 1） 根据冷却机篦床上物料温度、冷却特性和热回收要求，将冷却机分成 “高温热回收HTR区”、“高温后续热回收HTRC区”、“中温冷却MTC 区”和“低温冷却LTC区”四个功能区，每个功能区分别采用不同的冷却 技术。 在高温热回收区(HTR区)，采用固定床冷却技术，彻底避免了高温段端部 漏料、热效率不够的缺点，从而大大延长了篦板使用寿命，提高了高温区 热回收效率，为窑稳定、高产操作创造了有利条件。 在高温后续热回收区(HTRC区)，采用了具有高阻力和高气流穿透性的充气 梁技术，它增加了篦床阻力与系统阻力的比例，相对降低了料层阻力变化 对冷却风量的影响，当料层波动时仍可保持冷却风系统的稳定工作，确保 了该区域的冷却效果。另外其具有高气流穿透性，提高了气固之间的相对 速度，从而使气固间的对流换热系数大幅度地提高，强化了换热过程，提 高了热回收效率，提高了入窑二次风和三次风温度，特别是对红热细料的 冷却更有特殊作用，有利于消除“红河”现象。
随后
KHD公司开发了“Pyrostep源自冷却机， Polysius公司开发了“Repol-RS”冷却机， FLS开发了“Coolax”冷却机， Claudius Peter公司开发了CP冷却机， 日本秩父水泥公司开发了CCS“联合冷却系统”冷却机 。
1
冷却机发展背景
现有国产第三代篦式冷却机主要存在着以下缺点：
80%
60% 200 300 400 500 600 料层高度 mm 700 800
当采用低阻力篦板时，料层厚度为 800mm的通风量只有料层厚度为 250mm通风量的65%左右。这表明 当料层高度变化时，对于低阻力篦 板其通风量变化较为明显。 当采用高阻力篦板式时，厚度为 800mm的通风量可以达到厚度为 250mm通风量的92%左右。即当采 用高阻力篦板时，通风量受料层厚 度的影响较小，这为篦冷机的均匀 通风冷却创造了有利条件。
2
冷却机工作原理
2
2 3 4
3
4
1
1A
1B
1C
1D
1E
第二代冷却机工作原理图 料高的3区通风少； 料细的2区通风少； 料粗的4区通风多。
第三代冷却机工作原理图 料高的3区、料细的2区以及 料粗的4区通过高阻力篦板和 风门1A、1B、1C、1D、1E 调节使它们的通风相同。
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凯盛冷却机的技术特点
3
凯盛冷却机的技术特点
3.3 KC0978冷却机的主要技术特点： 在中温冷却区(MTC区)，采用了鱼刺冷却技术，即在冷却机两侧的固定梁上 采用充气梁，而其余采用高阻防漏料篦板，这样不仅有效地消除了“红河” 现象，同时提高了熟料冷却速度，使得出该区的熟料温度达到250℃以下。 在低温冷却区(LTC区)，由于熟料温度比较低，气固温差较小，即使提高 气固之间的相对速度，气固间的对流换热系数也增加不大，即熟料冷却速 度一般不会很快，因此在该区域一般采用普通孔式篦板作为后续冷却，由 于冷却分区的合理，使得熟料在该区的冷却速率仍然保持较高，从而保证 了出冷却机熟料温度。
边界条件： 当x=0时，Ts=Tsi；当z=0时，Tg=Tgi 上述方程的解析解为：
Tg Tgi 1 1 1 1 erf x z 2 8 x 8 z
Ts 1 1 1 1 erf x z Tgi 2 8 x 8 z
3.3 KC0978冷却机的主要技术特点： 4）采用液压传动技术 目前大型冷却机的传动大都采用液压传动。传统的机械传动在床层 平稳、运行阻力、机械维修、可靠性等方面都无法与液压传动相比。 5）充气风管 充气风管分固定式充气风管和活动式充气风管。 对于固定式充气风管我们采用外部多通道供风方式，并装有阀门 可以方便地调节，运行阻力小，冷却效率高。 对于活动式充气风管，我们采用外滑块式结构将固定的进风管与 活动梁风管相连，安装、调整方便、运行阻力小、无活动连接风管疲 劳损坏之患。 6）下料锁风阀 风室及下料管的锁风是冷却风有效利用的根本保证。从篦板缝隙之 间漏下的细颗粒熟料采用电动弧形锁风阀进行密封，这种密封装置 既能有效锁风又有足够的维修空间，在运行期间除了靠锁风阀密封 外，还有物料帮助锁风，因而锁风效果好、寿命长。
熟料温度 ℃
0
2
4
6
8 10 12 冷却时间 (min)
14
16
18
20
2
冷却机工作原理
2.2 第三代冷却机的关键技术及工作原理 在冷却机的高温区的宽度方向上的中部受料区熟料堆积较高，两侧较低， 而且由于窑的旋转，一侧熟料较细，另一侧熟料较粗。冷却气体要通过篦板 进入到输料区，冷却气体在不同位置的通风量对于第二代冷却机而言主要取 决于通风阻力。 通风阻力=篦板阻力+料层阻力
凯盛冷却机的技术特点
KC0978 123.24 5500 BMH1250/1250 108 5000 PSC-127.127 127 5000 TC12102 119.3 5000 LBT36356 124.74 5000
3.2 凯盛冷却机与其它冷却机技术性能比较（表2）
冷却机长度 m
冷却机宽度 m 单位面积产量 t/m2.d
现有的冷却机高温段第一排篦板采用活动篦板，由于该地 区为高温区，环境相当恶劣，从一些实用的情况来看，常会 出现第一排篦板烧坏，而引起冷却机端部漏料严重。严重影 响了窑系统的连续运转，篦板寿命短。 现有冷却机篦板结构形式不好，尤其是其阻力太大，造成 高温区通风冷却风量不够，出冷却机熟料温度高、容易出现 “红河”现象、二次风、三次风温度低（三次风温度只有 600~700℃）。 冷却机用风量大，功率消耗高，热效率低。
100% 90%
风量比
80% 70% 60% 50% 5
20 16 12 8 4 2 1 篦板阻力系数
7
9
11
13 粒径 mm
15
17
19
2
冷却机工作原理
2.2 第三代冷却机的关键技术及工作原理 在不同篦板阻力下，料层高度与 通风量的关系
100% 20 16 8
风量比
结论：
12
90% 4 2 70% 篦板阻力系数 1
表1：篦式冷却机的技术性能 单位面积产量 t/m2.d 单位冷却风量 Nm3/kg.cl 热效率 %
3.1 各类冷却机的技术性能
第一代冷却机