提高旋风预热器换热效率的分析
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。
第二节新型干法窑系统中预烧过程和设备
设置撒料装置是有利的。
Ⅰ
预热器
Ⅲ
回转窑 窑气
生料
Ⅱ Ⅳ
上长管道中的分散装置
下 料溜子
下料管管道分散装置源自闪动阀NC单板阀结构
锁风阀的作用及要求
主要作用是保持下料均匀畅通，又起密封作用，动作 必须灵活自如。要求：
⑴、阀体必须坚固、耐热，避免过热引起变形损坏； ⑵、阀板摆动轻巧灵活，重锤易于调整，既要避免阀
根据理论分析与计算还表明：
预热器废气温度随级数n的增加而降低，即回收 热效率有所提高。但它们之间不是线性关系，而是随 着n值增大、废气温度的降低趋势不断减小。也可以 说，级数愈多，平均每级所能回收的热量趋于减少。 反过来说物料预热升温曲线趋于平缓。
从理论上来讲，级数愈多，愈趋于可逆过程，能 量品位熵的损失愈小，愈合理。
影响旋风预热器预热效率的因素
因素之一：粉料在管道中的悬浮
保证悬浮效果的几项措施： （1）选择合理的喂料位置：
一般情况下，喂料点距出风管起始端应 有大于1m多的距离，此距离还与来料落差、 来料均匀程度、内筒插入深度以及管内气体 的流速有关。
(2)选择适当的管道风速
一般要求粉料悬浮区内的风 速在10—25m/s之间，通常要求大 于15m／s以上
C.气固分离
旋风预热器中气流所承载的粉体粒径很细，因此气 体流动状态对尘粒的运动起着决定性作用，对所能分离 的粉粒数量和大小有很大影响。
研究旋风预热器中气固分离问题，应着眼于气体流 动的流型、速度和压力分布等特征，给分析认识分离作 用提供依据。
其他因素如尘粒间的碰撞、凝聚、粘附和静电效应 均会对分离作用产生影响。
板开闭动作过大，又要防止物流发生脉冲，做到下料 均匀； ⑶、阀体具有良好的气密性，杜绝漏风； ⑷、支撑阀板的轴承要密封完好，防止灰尘掺入； ⑸、阀体各部件易于检修更换。
如何提高旋风分离效率的措施
如何提高旋风分离效率的措施旋风分离器是一种常用的固体颗粒分离设备，它通过旋转气流产生离心力，将固体颗粒从气流中分离出来。
在许多工业领域，旋风分离器被广泛应用于颗粒物料的分离和回收。
然而，旋风分离器的效率受到许多因素的影响，如颗粒物料的性质、气流速度、旋风分离器的结构等。
为了提高旋风分离效率，我们可以采取一些措施来优化设备的运行和设计。
首先，要选择合适的旋风分离器结构。
旋风分离器的结构对其分离效率有着重要的影响。
一般来说，旋风分离器的结构包括进气口、旋风管、排气口和收集器。
进气口的设计应该能够使气流均匀进入旋风管，而旋风管的设计应该能够使气流产生旋转运动，从而产生离心力将固体颗粒分离出来。
排气口的设计应该能够使气流和固体颗粒有效分离，而收集器的设计应该能够方便固体颗粒的收集和回收。
因此，选择合适的旋风分离器结构对提高分离效率至关重要。
其次，要优化气流速度。
气流速度是影响旋风分离效率的重要因素之一。
一般来说，气流速度越大，离心力越大，分离效率越高。
然而，气流速度过大也会导致能耗增加和设备磨损加剧。
因此，要根据具体的颗粒物料性质和分离要求，合理选择气流速度，以达到最佳的分离效果。
另外，要加强颗粒物料的预处理。
颗粒物料的性质对旋风分离效率有着重要的影响。
一般来说，颗粒物料的大小、密度和形状都会影响其在旋风分离器中的分离效果。
因此，在使用旋风分离器之前，可以对颗粒物料进行预处理，如粉碎、筛分等，以使其符合旋风分离器的分离要求。
这样可以有效提高分离效率，并减少设备的磨损。
此外，要加强设备的维护和管理。
设备的维护和管理对于提高旋风分离效率至关重要。
定期对设备进行检查和维护，及时清理和更换磨损部件，可以保证设备的正常运行，提高分离效率。
此外，合理管理设备的运行参数，如气流速度、进料量等，也可以有效提高分离效率。
最后，要加强技术研发和创新。
随着科技的不断进步，新型的旋风分离器结构和材料不断涌现，可以更好地满足工业生产对于分离效率的要求。
影响预热器换热效率及收尘效率的因素
一、悬浮预热技术的优越性传统干法回转窑生产水泥熟料，生料的预热、分解和烧成过程均在窑内完成。
回转窑作为烧成设备，由于它能够提供断面温度分布比较均匀的温度场，并能保证物料在高温下有足够的停留时间，尚能满足要求。
但作为传热、传质设备则不理想，对需要热量较大的预热、分解过程则甚不适应。
这主要由于窑内物料堆积在窑的底部，气流从料层表面流过，气流与物料的接触面积小，传热效率低所致。
同时，窑内分解带料粉处于层状堆积态，料层内部分解出的二氧化碳向气流扩散的面积小、阻力大、速度慢，并且料层内部颗粒被二氧化碳气膜包裹，二氧化碳分压大，分解温度要求高，这就增大了碳酸盐分解的困难，降低了分解速度。
悬浮预热技术的突破，从根本上改变了物料预热过程的传热状态，将窑内物料堆积态的预热和分解过程，分别移到悬浮预热器和分解炉内在悬浮状态下进行。
由于物料悬浮在热气流中，与气流的接触面积大幅度增加，因此传热速度极快，传热效率很高。
同时，生料粉与燃料在悬浮态下，均匀混合，燃料燃烧热及时传给物料，使之迅速分解。
因此，由于传热、传质迅速，大幅度提高了生产效率和热效率。
二、悬浮预热窑的特点悬浮预热窑的特点是在长度较短的回转窑后装设了悬浮预热器，使原来在窑内以堆积态进行的物料预热及部分碳酸盐分解过程，移到悬浮预热器内以悬浮状态进行，因此呈悬浮状态的生料粉能与热气流充分接触，气、固相接触面大，传热速度快、效率高，有利于提高窑的生产能力，降低熟料烧成热耗。
同时它尚具有运动部件少，附属设备不多，维修比较简单，占地面积较小，投资费用较低等优点。
三、悬浮预热器的构成及功能悬浮预热器主要有旋风预热器及立筒预热器两种。
现在立筒预热器已趋于淘汰。
预分解窑采用旋风预热器作为预热单元装备。
构成旋风预热器的热交换单元设备主要是旋风筒及各级旋风筒之间的联接管道（亦称换热管道）。
悬浮预热器的主要功能在于充分利用回转窑及分解炉内排出的炽热气流中所具有的热焓加热生料，使之进行预热及部分碳酸盐分解，然后进入分解炉或回转窑内继续加热分解，完成熟料烧成任务。
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。
影响预热器换热效率及收尘效率的因素
影响预热器换热效率及收尘效率的因素预热器是一种用来提高燃烧器进气温度的装置，通过加热和预先处理进气，提高换热效率和收尘效率。
然而，预热器的换热效率和收尘效率受到许多因素的影响。
下面将重点讨论以下几个因素：1. 温度差：预热器的换热效率主要受到进出口温度差的影响。
温度差越大，换热器的换热效率越高。
因此，预热器进出口温度设计要合理，以实现最大的换热效果。
2. 换热面积：换热器的换热面积也是影响换热效率的重要因素。
换热面积越大，与烟气接触的面积就越大，从而增加了换热效率。
因此，在预热器的设计过程中，需要考虑烟气和空气的流速，进而确定换热面积。
3. 烟气质量：烟气的质量也是影响换热效率的重要因素。
如果烟气中含有大量的灰尘、颗粒物和其他污染物，会在换热器的表面形成覆盖层，影响热量的传递。
因此，需要在进气口安装除尘装置，减少烟气中的杂质含量。
4. 燃料类型：不同的燃料类型也会影响预热器的换热效率和收尘效率。
不同燃烧物质产生的烟气成分和性质不同，从而对换热器的损坏和尘埃问题产生不同的影响。
因此，在设计预热器时，需要根据具体的燃料类型来选择适当的材料和设计方法。
5. 清洁程度和维护：预热器的换热效率和收尘效率还受到清洁程度和维护的影响。
如果预热器长期未清洗和维护，烟道和换热面会积累大量的灰尘和颗粒物，影响换热器的换热效率和收尘效率。
因此，需要定期清洗和维护预热器，保持其良好的工作状态。
6. 空气流量和烟气流量：预热器的换热效率和收尘效率还受到空气流量和烟气流量的影响。
空气流量和烟气流量越大，换热器的换热效率和收尘效率越高。
因此，在设计预热器时，需要根据实际情况确定合适的空气流量和烟气流量。
总之，预热器的换热效率和收尘效率受到许多因素的影响，包括温度差、换热面积、烟气质量、燃料类型、清洁程度和维护，以及空气流量和烟气流量等。
在设计和使用预热器时，需要综合考虑这些因素，以提高换热效率和收尘效率，节约能源和减少污染。
预热器主要结构、影响换热效果的主要因素分析,检修检查内容等
悬浮预热技术简介及检修检查事项一、预分解窑的特点预分解窑的特点是在悬浮预热器与回转窑之间增设一个分解炉或利用窑尾上升烟道，原有预热器装设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在其中以悬浮态或流化态下极其迅速地进行，从而使入窑生料的分解率从悬浮预热窑的30%左右提高到 85%～95%。
这样，不仅可以减轻窑内煅烧带的热负荷，有利于缩小窑的规格及生产大型化，并且可以节约单位建设投资，延长衬料寿命，有利于减少大气污染。
预分解窑是在悬浮预热窑基础上发展起来的，是悬浮预热窑发展的更高阶段，是继悬浮预热窑发明后的又一次重大技术创新。
1、悬浮预热技术悬浮预热技术是指低温粉状物料均匀分散在高温气流之中，在悬浮状态下进行热交换，使物料得到迅速加热升温的技术。
1.1、悬浮预热技术的优越性悬浮预热技术的突破，从根本上改变了物料预热过程的传热状态，将窑内物料堆积态的预热和分解过程，分别移到悬浮预热器和分解炉内在悬浮状态下进行。
由于物料悬浮在热气流中，与气流的接触面积大幅度增加，因此传热速度极快，传热效率很高。
同时，生料粉与燃料在悬浮态下均匀混合，燃料燃烧产生的热及时传给物料，使之迅速分解。
所以，由于传热、传质迅速，大幅度提高了生产效率和热效率。
1.2、悬浮预热器的构成及功能构成旋风预热器的热交换单元主要是旋风筒及各级旋风筒之间的连接管道(换热管道)，悬浮预热器必须具备使气、固两相能充分分散均布、迅速换热、高效分离三个功能。
旋风预热器是主要的预热设备，是由旋风筒和连接管道组成的热交换器。
换热管道是旋风预热器系统中的重要装备，它不但承担着上下两级旋风筒间的连接和气固流的输送任务，同时承担着物料分散、均布、锁风和气、固两相间的换热任务，所以，换热管道除管道本身外还装设有下料管、撒料器、锁风阀等装备，它们同旋风筒一起组合成一个换热单元。
一次换热是达不到充分回收废气余热的目的，必需进行多次换热，即预热器要多级串联。
预热器堵塞的原因分析及预防处理措施
预热器堵塞的原因分析及预防处理措施摘要悬浮预热器的构成由旋风筒和连接管道(换热管道)，具有使气、固两相能充分分散均布、迅速换热、高效分离等功能，预热系统的控制对水泥的烧成有着重要的影响。
预热系统堵塞,不仅会扰乱窑的热工制度,降低熟料产量和质量,影响窑的运转率,而且处理起来费时费力,甚至对人身安全造成危害。
所以，预热系统要以预防为主，根据预热系统的工艺特点、装备水平，制定相应的操作规程，正确处理预热器、分解炉、回转窑和冷却机之间的关系，稳定热工制度、提高热效率、实现优质高产低耗和长期安全运转的生产目的。
本文就生产中窑的预分解系统易出现的问题，特别是预热器结皮堵塞问题做了初步的综合分析，提出了一些解决办法。
关键词：预热器，结皮堵塞，预防处理措施PREHEATER OF PREVENTION AND TREATMENT MEASURES ARE ANALYZEDABSTRACTSuspension preheater composition by cyclone cone and connection (heat pipe), a contentious, solid two-phase can fully scattered uniformly, rapid, efficient heat function such as separation, the control system of cement firing has important influence. Preheat system, not only would disrupt the clogging of the kiln, reducing thermal clinker yield and quality, the influence of the kiln, and deal with amounts of time-consuming, even safety hazard. Therefore, the system of prevention, according to the technological characteristics, preheating system equipped level, formulate the corresponding operation procedures, correctly handle the preheater, decompose kiln stove, and cooling machine, the relationship between thermal system, improve the stability of high production efficiency, low consumption and long-term safety operation of production purposes. Based on the production of kiln precalcining system of the problem, especially the preheater and jam the comprehensive analysis, and puts forward somesolving measures.KEY WORDS: Pre-heater, Mantle jamming，Prevention processing measure目录前言................................. 错误!未定义书签。
旋风预热器热效率的研究分析
Ｙ ＮＧ Ｐ ｉａ ， Ｌ Ｕ Ｎｉｇ ｈ ｎ Ａ ｅｈ ｏ Ｉ ｎ ｃａｇ
大固气 比是提高旋 风预热器热效率的三大 主要途径 。 内容 其
简述 如下 ： ¨
该理论推 导基 于如下假设 ： 以大气环境为基态 来计 算 ①
有效 能或 理想功 ； 气 固两 项 的热 交换 足 以在换 热管 中完 ②
Ａ（１ 叮
） 时 ， 有极大值 。当 ｚ＜ Ｉ Ａ（
ｌ ｌｖ 一 ０ ｜
） 时， ∽
０ 前Βιβλιοθήκη 言 ｌｌ — ｎ单级单系列旋风预热器 的热效率 随着 固气 比的增加而增 加 旋风筒 自 １８ ８ ５年 Ｏ Ｍ． ｏｓ ． Ｍ ｒｅ申请发 明专利 以来 ，因其
结构简单 、造价 低 、维 护管 理方 便、分离 效率 高 、固体颗
随着 固气 比的增加而减小 ， 对于一定的体 系存 在着最 佳加料
量 （ Ａ ＝ １ １ ， ＝２ 当 ．３ Ｔ ５℃ ，ｇ ９ ０℃ ，ｐ ４ Ｔ０＝ ０ Ｔ０＝ ０℃ 时 可
得 Ｚ ＝８ ６ ） 对任何旋风预热器而言 ， ≤ １ 所以 ．３ 。 ，
Ｉ． ｌ Ｉ ： 二
就 是衡 量预热器 内高 温气体 和粉体物料热交换进 行的程度。
当ｚ＞ （ ＿ ） 时， 级 列 预 的 率 Ａ 』 ÷ 单 单系 旋风 热器 热效 ’
１ ０ ， 一 』“
粒负载适应性 强 、可 在高 温下使 用等 特点 ，广 泛地应 用于
各行各业 。水泥行业 所用 的旋 风预 热器就 是把 单体旋 风筒 串联起来 ，作为水泥 生料 粉的 预热 （ 预分解 ） 装置 。热 效率
ｂ ｔ ｔｇ ｕ ｅ ，ｓ ｓ ｅ ｓｏ ｆ ｃ ｅ ｃ ｎ ｉ ａ ａ ｅｉ ａ ｔ ｅ ，ｓａ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ｕ ｐ ｎ ｉｎ ｅ ｉｉ ｎ ｙ ａ ｄ ａｒ ｅ ｋ ｇ ｍｐ ｃ ｓ ｌ
旋风预热器热效率的研究分析
万方数据
万方数据
万方数据
万方数据
旋风预热器热效率的研究分析
作者：杨沛浩， 刘宁昌， YANG Peihao， LIU Ningchang
作者单位：西安建筑科技大学粉体工程研究所,陕西西安,710055
刊名：
四川建材
英文刊名：SICHUAN BUILDING MATERIALS
年，卷(期)：2010,36(4)
参考文献(7条)
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本文链接：/Periodical_sicjc201004009.aspx。
旋风预热器热态性能模拟研究——风速的选择
验值 。因此本气 相采 用雷诺应力模型来模拟流场 。
雷诺应力模 型包括用不 同的输运方 程计算雷诺压 力 ， 从 而得 到封 闭的雷诺平均动力方程 。雷诺应力输运方程如下 ：
颗粒 的力平衡方程为 ：
＝ ｕ ） （一 ＋
ｄ ＋
式 中 ：ｏｕ ｕ） 颗粒 的单位质量拽力 ， Ｆ（ －￣— ， 另外还 考虑颗粒受到热 泳力 ，ａ ｍ ｎ升力等。 ｓｆ ａ
采 用单 耦 合 模 型 ， 只 有 连续 相 对 离 散 相 有 作 用 。 外 颗 粒 轨 道 即 另
１ 学模 型 数
１１ ．气相模型
模 拟旋风分 离器湍 流模型 学者们对 气相 的研 究一般选 用 ｋ ｓ模 型和雷诺应力模型 ，事实也证明这两 中模 型较 其它模 型 —
好， 但是将标准 ｋ ｓ模型 与雷 诺应 力模 型分别用 于旋 风分 离器 模 型采 用随机轨道模型 ，应用随机方法来 考虑 瞬时湍流速度对 — 的内流场计算， 与实验值 比较后可以发现后者 比前者更接 近实 颗 粒 轨 道 的影 响 。
热效率 、 系统阻力和系统 收尘效率 。 目前对于不同风速下预热器 定 义 项 。这些 项 中 ， 、
力 产 生项 ； 广 浮力 产 生 Ｇ
巍 散项 ； 一系统旋转产 生项 和用户
、 不 需 要 模 型 ，而 Ｄ Ｇ 、 、
的性能模拟研 究主要 集中在冷态『１ １， ２ 因此其性能研究 主要是分 需 要 建 立 模 型 方 程 使 上述 方 程 封 闭 。
旋 风 预 热 器热 态性 能模 拟研 究一 风 速 的选择
陈作炳 李 波 豆海建 史红 霞 （ 武汉 理工 大学 机 电学 院 ， 汉 ４０ ７ ） 武 ３ ００
Ｈｏ ｕ ｅ ｉａ ｉ ｕａ ｉｎｏ ｙ ｌ ｎ ｒ ｈ ａｅ ｅＩｆ ｅ ｃ ｂ ｕ ｎ ｅｏ ｉ ｔ ｍ ｒ ｌ ｍ ｌｔ ｆ ｃｏ ｅｐ ｅ ｅ ｔ ｒ ｈ ｌ ｎ ｅａ ｏ ｔ ｎ ｃ ｓ ｏ ｃ ｔ ｎ ｕ ｗｉｄｖ ｌｃｔ ｙ
影响预热器换热效率及收尘效率的因素教学内容
影响预热器换热效率及收尘效率的因素教学内容影响预热器换热效率及收尘效率的因素主要包括气体特性、预热器结构和操作参数等，下面将对这些因素进行详细的教学解释。
1. 气体特性：气体的物理和化学特性对预热器的换热效率和收尘效率有着重要影响。
首先，气体的热传导性能决定了热量能否有效地传递给工作介质，从而影响换热效率。
其次，气体的热容量决定了在单位时间内吸收或释放的热量多少，进而影响到换热器的换热效率。
另外，气体的比热、密度和粘度等特性也会影响到气体在预热器中的流动和换热过程，从而进一步影响到换热效率和收尘效率。
2. 预热器结构：预热器的结构对换热效率和收尘效率有着重要影响。
首先，预热器的热交换面积决定了换热器能否充分利用热量进行换热，从而影响到换热效率。
其次，预热器的传热方式和传热介质的流动方式会直接影响到换热器的换热效率和收尘效率。
此外，预热器的结构材料和密封性能也会对换热器的换热效率和收尘效率产生影响。
3. 操作参数：操作参数对预热器换热效率和收尘效率的影响也十分重要。
首先，气体的流量和压力会直接影响到气体在预热器中的流动和换热过程，从而影响到换热效率和收尘效率。
其次，预热器的进出口温度差和进出口气体的温度分布也会对换热效率和收尘效率产生影响。
此外，气体的湿度和含尘浓度等参数也会对预热器的收尘效率产生影响。
在教学中，可以通过讲解这些因素的原理和影响机制，结合实际的案例和实验数据进行讲解和计算。
例如，可以通过给出一个具体的预热器结构和操作参数，并通过计算和模拟来说明不同因素对换热效率和收尘效率的影响。
同时，还可以通过生动的图片和动画来示范预热器的换热过程和收尘过程，从而帮助学生更好地理解和掌握这些知识。
除了理论教学，还可以进行实际操作和实验教学。
可以通过实际操作预热器，观察和记录操作参数的变化对换热效率和收尘效率的影响，从而加深学生对这些因素和机制的理解。
同时，还可以设置实验，测量和比较不同因素对换热效率和收尘效率的影响，从而培养学生的实验和分析能力。
材料工程技术专业《旋风式悬浮预热器的结构、原理》
影响旋风筒别离效率的主要因素1、旋风筒的直径。
在其他条件相同时，筒体直径小，别离效率高。
2、旋风筒进风口的形式及尺寸。
气流应以切向进入旋风筒，减少涡流干扰；进风口宜采用矩形。
进风口尺寸应使进口风速在16～22m/s之间，最好在18～2021s之间。
3、内筒尺寸及插入深度。
内筒直径小、插入深，别离效率高。
4、增加筒体高度，别离效率提高。
5、旋风筒下料管锁风阀漏风，将引起别离出的物料二次飞扬，漏风越大，扬尘越严重，别离效率越低。
漏风量小于或等于％时，别离效率降低得比拟缓慢；漏风量大于％时，别离效率下降得比拟快。
当漏风量大于8％时，别离效率降为零。
6、物料颗粒大小、气固比含尘浓度及操作的稳定性等，都会影响别离效率。
影响预热器热效率的因素1、预热器别离效率η对换热效率的影响别离效率的大小对预热器的换热效率有显著影响。
研究说明：预热器的别离效率与换热效率呈一次线性关系。
2、各级旋风筒别离效率对换热效率的影响对于多级串联的预热器，各级旋风筒别离效率对换热效率的影响程度是不同的，通过对两级串联的预热器的研究说明：提高上一级预热器的别离效率对提高换热效率的作用比提高低一级预热器的别离效率的作用要大，因此，保持最上级预热器有较高的别离效率是合理的。
3、固气比对换热效率的影响随着固气比的增大，一方面气固之间换热量增加，另一方面又会使由预热器入窑的物料温度降低，增加窑内热负荷，因此存在一个最正确固气比。
实际生产过程中，预分解窑的固气比一般在左右，因此提高固气比有利于提高热效率。
在一般情况下，尽量减少设备散热，严格密封堵漏，降低热耗，均有利于提高固气比，从而提高热效率。
4、预热器级数对换热效率的影响预热器级数越多，其热效率越高。
相同条件下，两级预热器比一级的热效率可以提高约26％。
但随着级数的增多，其热效率提高的幅度逐渐降低，如预热器由四级增加到五级，单位熟料热耗下降126～167J/g，由五级增加到六级，单位熟料热耗仅下降42～84J/g。
浅析电厂锅炉影响空预器换热效率的因素及其解决对策
浅析电厂锅炉影响空预器换热效率的因素及其解决对策摘要：本文围绕电厂锅炉运行效率的相关议题进行了探讨，分析了电厂锅炉运行效率的影响因素及问题，论述了提升电厂锅炉运行效率的措施，旨在不断提高电厂的生产质量和运营效率，更好地为社会民众服务。
关键词：电厂锅炉、运行效率1引言管式空预器低温段上下层由于脱硝过程中流场不均造成氨逃逸所形成的硫酸氢氨导致空预器积灰严重，影响空预器换热效率，极大的影响了机组的经济安全运行。
由于锅炉烟道空气预热器堵塞面积占整个锅炉空气预热器换热面积的40%即在末级管箱完全堵塞时，锅炉有40%的空气预热器管不参与换热，根据与以往未堵塞时的情况对比，锅炉排烟温度升高40-50°C，这样降低了锅炉效率；并有大量管道腐蚀穿孔，造成空预器漏风。
通过改造提高机组的安全性及经济效益，这完全符合国家节能减排政策及国家“十三五”计划提出的构造环保、节约、创新型社会的方向，具有重大的经济意义与社会意义。
2电厂锅炉运行效率的影响因素及问题分析（一）电厂锅炉空预器运行的常见问题（1）空气预热器漏风空气预热器中转子与定子之间有间隙，在锅炉运行过程中，烟气的流动方向为自上而下，而空气的流动方向为自下而上，因此会导致整个空气预热器的上下温差，即上部温度比下部温度高很多。
长期处于这种温度环境下，回转式空气预热器就会产成蘑菇状的变形，各部分之间的间隙增大，加重了漏风情况。
漏风情况不仅增加了排烟过程的热损失以及引风机的能耗，同时也会导致烟气温度的降低，加速烟道受热面的腐蚀。
如果漏风情况超过了一定的限度，会导致锅炉燃烧空气量不足的问题，严重影响到锅炉的运行效率。
（2）空气预热器积灰和腐蚀空气预热器位于锅炉内部烟气温度最低的区域，因此设备的受热面往往温度较低，在这部分区域的管壁出最容易产生积灰并发生腐蚀。
当燃料中硫的含量较高时，往往会在燃烧的过程中生产二氧化硫和三氧化硫，这两种气体一旦遇到水蒸气会迅速生产亚硫酸或硫酸相应的蒸汽。
新型干法水泥生产技术试卷(附答案)
新型干法水泥生产技术期末考试试题卷（A）一、单项选择题(每小题1 分，共20 分)1、水泥熟料生产的原料中，硫酸渣属于：（ C ）A、硅质校正原料B、铝质校正原料C、铁质校正原料2、颚式破碎机的破碎方式主要为（A）Ａ、压碎、折断Ｂ、劈碎Ｃ、击碎、磨剥、3、下列堆料方式中，物料颗粒离析最严重的是：（A）A、人字形堆料法B、水平层堆料法C、车夫康堆料法4、TRM 立式磨机的磨辊-磨盘组合方式是（A）A、锥辊-平盘式B、鼓辊-碗式C、双鼓辊-碗式5、多料流式气力均化库是目前使用比较广泛的均化库型，其均化原理是：（C ）Ａ、纵向重力混合及混合室气力均化Ｂ、混合室气力均化Ｃ、纵径向重力混合及混合室气力均化6、大规格磨机转速一般比小规格磨机转速：（B）Ａ、高Ｂ、低Ｃ、一样7、双仓磨粗磨仓钢球为110、100、90、80（mm），则细磨仓钢球尺寸为：（C）Ａ、100、90、80、70（mm）Ｂ、90、80、70、60（mm）Ｃ、80、70、60、50（mm）8、对于多仓长磨或闭路磨机研磨体的填充率，一般是前仓的填充率比后仓的（ A ）A、高Ｂ、低Ｃ、一样9、分解炉三次风采用切线进入方式主要是为了产生：（C）Ａ、悬浮效应Ｂ、喷腾效应Ｃ、旋风效应10、球磨机补充研磨体时，一般是补：（A）Ａ、最大球Ｂ、最小球Ｃ、平均球径球11、其它条件不变，减小三次风管阀门开度，入窑二次风量（A）Ａ、增大Ｂ、不变Ｃ、减小12、旋风预热器的热交换方式主要属于（A）Ａ、同流热交换Ｂ、逆流热交换Ｃ、混流热交换13、在旋风筒预热器中，物料与气体的换热主要发生在（A）。
Ａ、连接管道内Ｂ、旋风筒筒体内Ｃ、下料管内14、减小旋风筒预热器的内筒（排气管）插入深度，其气固分离效率（C）Ａ、升高Ｂ、不变Ｃ、降低15、窑尾增湿塔的主要作用是（A）。
A、烟气调质处理B、降低出窑有害气体含量C、便于烧成系统的操作16、不属于造成结皮的原因是（ C ）A、硫碱循环B、温度偏高C、生料饱和比高17、煤粉细度偏细，可能会造成（B）。
水泥窑炉热工设备学习指导
《水泥窑炉热工设备》课程学习指导1、掌握水泥熟料形成过程，要求掌握预热阶段、分解阶段、固相反应阶段、烧成阶段、冷却阶段各阶段的物料反应过程(表1,1)，并结合图2.1（NSP窑的流程图）了解NSP窑内的水泥熟料形成过程，了解其相应的热工参数。
2、结合书上图2.1（NSP窑的流程图）会叙述该系统的工作原理，即从料、煤、风的角度进行论述。
要求认识一级预热器、二级预热器、三级预热器、四级预热器、五级预热器、分解炉、回转窑、篦冷机、三次风管、喷煤管等相关设备。
3、要求掌握新型干法水泥窑炉的重要的技术指标，特别是烧成热耗、热效率、分解率。
4、结合书上图. 24 （旋风预热器一个换热单元的功能分析）掌握旋风筒预热器的工作原理、理解它的功能。
5、要求会分析影响旋风筒的气固分离效率、换热效率的因素；理解各级旋风预热器性能的匹配。
6、结合书上表2.7（国内外有一定特色的改进型旋风筒的结构）要求理解高效低阻型旋风筒，会分析各旋风筒的改进形式。
7、掌握窑外分解窑的主要优点，理解分解炉设置的重要意义8、结合书上表2.9（国内外一些典型分解炉的结构简图）了解分解炉发展历史，学会分析各种分解炉的特点。
尤其是DD炉。
理解分解炉的功能及作用。
掌握改进分解炉的方法与措施。
9、掌握各种系列的预分解窑的系统流程，特别是双系列的流程。
10、掌握回转窑的结构与功能，了解回转窑的结构的基本常识，如窑的支撑问题、传动问题、窜动问题、密封问题、冷却问题、控制问题等（看书）。
11、掌握水泥熟料冷却机的作用及评价指标。
理解并分析第一代、第二代、第三代、第四代篦冷机的优缺点。
12、掌握回转窑对煤粉的要求和对火焰的要求，理解并分析单通道、三通道、多通道喷煤管的设备的结构与特点13、掌握窑外分解窑系统的控制参数，理解均衡稳定操作的重要意义。
14、基本了解水泥回转窑对耐火材料的要求及回转窑系统各部位耐火材料的选材情况。
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。
预热分解系统工作原理及巡检要领
预热分解系统工作原理及巡检要领预热器的主要功能是充分的利用回转窑和分解炉排出废气余热加热生料，使生料预热及部分的碳酸盐分解。
为了最大限度的提高气固间的换热效率从而实现整个煅烧系统的优质，高产，低耗，预热器必须具备分散均匀，换热迅速和高效分离三个功能。
新型干法窑用旋风预热器作为主要的预热设备，旋风预热器由旋风筒和连接管道组成的热交换器。
现在一般为五级预热器，也有六级预热器。
为使生料能够充分的分散悬浮于管道内的气流中，加速气固之间的传热。
1、在生料进入每级预热器的上升管道处，管道内应有物料分散装置。
2、选择生料进入管道的合适方位，使生料逆气流方向进入管道，以提高气固相的相对速度和生料在管道内停留时间。
3、两级旋风筒之间的管道必须有足够的长度，以保证生料悬浮起来，并在管道内有足够的停留运行距离，充分发挥管道传热的优势。
4、旋风筒下料管道上的翻板阀灵活不漏风，生料能连续卸出，有料封作用。
旋风筒的作用主要是气固分离，传热只完成6%-12.5%。
旋风筒的分离效率的高低，对系统的传热速率和热效率有重要影响。
旋风筒的分离效率愈低，生料在系统内、外循环量就愈高。
系统内生料循环量等于喂料量时，废气温度将升高38℃。
外循环量增加，势必增加收尘设备的负荷，降低热效率。
最高一级旋风筒的分离效率决定预热器系统的粉尘排出量，提高它的分离效率是降低外部循环的有效措施。
窑外分解窑不断地改进窑外分解窑又称预分解窑，是一种能显著提高回转窑生产能力的煅烧设备，是在悬浮预热窑的基础上发展起来的一种新型窑炉系统。
生料颗粒分散于分解炉内以最小的温度差进行传热，入窑的表观分解率达到85-95%，从而大大的减少窑的热负荷，使回转窑的生产能力成倍的增加。
从1971年第一台窑外分解窑建成以来，最大的窑外分解窑的生产能力已达到日产万吨，窑的安全周期也得到提高。
预热器工作原理：生料由C1与C2之间的上升管道喂入，在高温、高速气流中充分分散进行热交换后，带入C1筒进行气料分离。
化工厂装置中的换热器原理解析与效率提升方法
化工厂装置中的换热器原理解析与效率提升方法化工厂是一个复杂的生产系统，其中包括各种装置和设备，而换热器是其中一个重要的组成部分。
换热器通过传递热量，实现物质的加热或冷却，起到提高生产效率和节约能源的作用。
本文将对换热器的原理进行解析，并提出一些提升效率的方法。
一、换热器的原理解析换热器是一种用于传递热量的设备，其基本原理是通过两个流体之间的热交换来实现。
常见的换热器类型有管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。
管壳式换热器是一种常见的换热器类型，其结构由管束和外壳组成。
热源通过管束中的管道流动，而被加热或冷却的物质则通过外壳中的管道流动。
热源和被加热物质之间通过管壁进行热交换，从而实现热量的传递。
换热器的热交换效率取决于多个因素，包括传热面积、热传导性能、流体流速等。
提高这些因素将有助于提高换热器的效率。
二、提升换热器效率的方法1. 增加传热面积传热面积是影响换热器效率的重要因素之一。
通过增加传热面积，可以增加热量的传递量，提高换热器的效率。
一种常见的方法是增加管束的长度或增加管束的数量。
此外，可以使用具有高表面积的材料，如波纹管或翅片管，来增加传热面积。
2. 提高热传导性能热传导性能是换热器传递热量的关键。
通过选择导热性能好的材料或使用导热性能好的涂层，可以提高换热器的热传导性能，从而提高换热效率。
此外，定期对换热器进行清洗和维护，以保持其表面的光洁度和导热性能，也是提高换热器效率的重要手段。
3. 控制流体流速流体流速对换热器的效率有着重要影响。
过高的流速会导致流体在管内通过时间过短，使得热量传递不充分；而过低的流速则会导致传热面积的浪费。
因此，通过合理控制流体流速，可以提高换热器的效率。
一种常见的方法是通过调节流体的流量或使用流速调节装置来控制流速。
4. 优化换热器结构换热器的结构优化也是提高效率的重要手段。
通过合理设计换热器的结构，如改变管道的布置方式、增加流体的流动路径等，可以提高换热器的传热效率。
第五组预热器的选择
“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：掌握熟料锻烧过程，熟悉影响过程的冬因素，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）绘制齐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。
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n 1=92%-96%, η 2-4=87%—88%, TlS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：G级2. 8—3. 0, C2-C5级1. 9—2. 0, 进口风速为15—18m∕sβ计算出各级旋风筒的直径.高度废气■计算熟料煤耗量：K f=Q. 146 生料的额定消耗量：κ=l. 56kg∕kg 预分解窑相关数据如下：温度∕∙C负压∕pa空气系数α分解率/% 风速（m∕s）窑尾1050 350 1.02 5分解炉880 2000 1. 05 80 7.9880 2000 1.03 95 4.8800 2800 1. 05 30 4.7700 3400 1. 10 10 4.7550 4000 1. 15 3 4.2310 4500 1. 20 0 3.7 空气系数1.2,漏风量5%0 24 X 0则：理论空气量=（•+ °∙ 5）x 心=0.903∕kgIVVV理论废气量=0.977∕kg生料分解废气量:V=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-l）× 40%=0. 0722/kg③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：V4=(炉内煤+窑内煤)燃烧的废气量=V f=O.977∕kg②生料分解产生的CO3的量：V广生料全部分解产生的的量X (炉内分解率+窑内分解率)=V× ( 80%+5%)=0. 2227/kg③过剩空气量：=(α-l) = (1. 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。
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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。
Ea
Ø=
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。
粉体物料成股地从加料口加入,由于惯性, 有一个向下的冲力,当遇到由下向上的气流时,部分物料被气流冲散带起向上悬浮于气流中,部分料股中间的物料继续下冲,又被下面的气流冲散,转而向上悬浮。
如果较大料股中间的粉料或料团,在下冲一定距离后仍不能被冲散浮起,一旦离开下级的内筒,由于气体流速锐减,这部分物料将不能悬浮,失去了在上级筒中的预热机会,这样将降低物料的预热效果。
悬浮效率的定义: 加入物料被气流冲散浮起进入该级旋风筒的质量百分数,以字母∃表示：∃=(m2+f2- f1)/m1。
悬浮效率示意图悬浮效率与物料平均温度和出口气体温度的关系上图表示五级旋风预热器中悬浮效率与物料平均温度和出口气体温度的关系图。
可见旋风筒加料时的悬浮效率直接影响到物料的整体预热效果。
为了使物料充分预热,提高旋风预热器系统的热效率,使物料迅速充分均匀悬浮必须采取以下措施:合理选择加料位置(靠近进风管的起端);合理选择管内风速（>15m/s）;在喂料口加装撒料装置;保证来料均匀。
（2）系统固气比（Z）
理论研究表明，当Z<2时，气、固换热效率随Z值增加而升高，且非常敏感：当2<Z<3.6时，Z值对换热效率的影响变得非常缓慢；当Z>3.6时，Z值增加换热效率反而降低。
普通的预热器内的固气比在1以下（0.8~0.9），现在有一种新型方法为交叉料流法可使Z值达到2左右。
热效率和物料出口温度随物料固气比的变化
固气比控制在2左右为宜，但一般生产中受窑产量等指标限制，单纯控制生料加入量来提高固气比意义不大，可间接控制，下面将作介绍。
（3）旋风预热器的系列数和级数
在现有的串联多级旋风预热器系统中，固气比大多小于1，由于粉体加入量受窑产量等限制，单纯地提高系统固气比较难。
所以，将进入预热器的气体分成均等的气流通过并行的多系列预热器，全部粉料从一个系列到另一个以串流形式通过所有旋风预热器。
在系统固气比不变的前提下，使每个旋风预热器单体的固气比提高，这样就提高了每个单体的换热效率，从而大幅提高系统的热效率。
单级旋风预热器热效率与系列数的关系单级旋风预热器物料温度、气体温度与系列数的关系左图表示单级旋风预热器热效率与系列数的关系。
由图可知:系列数增加,系统热效率增
加。
由单系列到双系列,热效率增加48%;若系列数每再增加1列,热效率增幅<2%,增加的幅度较低。
右图表示单级旋风预热器物料温度、气体温度与系列数的关系。
由图可知,增加预热器系列数,物料温度升高,气体温度下降。
由单系列到双系列,出口气体温度下降约45℃, 再增加系列数,物料和气体温度变化缓慢。
由此可知,对于多系列旋风预热器系统而言,双系列预热器系统比较经济。
旋风预热器系统往往需要若干个换热单元相串联，串联级数越多，换热效果越好，但整个系统的流体阻力也会相应增大，电耗也会随之增加。
有研究数据表明，对于单系列旋风预热器，系统由3级变为4级时，热效率增加5%，4级变为5级时，热效率增加3%，5级变为6级时，热效率增加约2%，之后再增加级数，热效率增加小于1%。
增加级数会提高系统阻力，增加电耗，增加窑尾高度，增大一次性投资，所以单系列级数最好在5~6级。
级数与热效率的关系
最早的旋风预热器是四级旋风筒，随着科技的发展，目前现代化新型干法窑的预热器系统大多采用五级、六级。
（4）气、固相的分离效率
气、固相的分离效率如果不高，不仅会增加最上一级出口废气中的含尘浓度，因而增加后面收尘器的负担，更重要的是降低各级换热单元的传热效率，从而大幅度的降低整个系统的换热效率。
系统热效率随分离效率的变化
上图是一个五级旋风预热器的热效率随各级旋风筒的分离效率变化关系。
从图可以看出,随着分离效率的增加,系统热效率相应提高,在分离效率较低时,增幅更加显著。
对比各条曲线,可以看出对于第一级旋风筒,在分离效率变化的整个区间内,系统热效率变化明显,尤其是当分离效率<6.0时，分离效率极大地影响着系统的热效率。
对于其他各级旋风筒,在分离效率>6.0时,对系统热效率的影响基本相当;在分离效率<6.0时,从第二级旋风筒到第五级旋风筒的分离效率对系统热效率的影响程度逐渐减弱。
提高分解效率的具体措施有：
a.旋风筒的直径在其他条件相同时，筒径较小时，分解效率较高；
b.旋风筒进风口的型式和尺寸进风应以切向入筒，减少涡流干扰，进风口宜采用矩形，进口尺寸应使进口风速在16~22m/s之间；
c.排气管的尺寸及插入深度一般排气管直径较小，插入较深，气分离效率较高；
d.旋风筒的高度一般增加旋风筒的高度有利于提高分解效率；
e.旋风筒入口风速它将影响气料分离力的大小，风速过大过小都不好，最好在18~20m/s之间
（5）漏风的影响
旋风预热器的漏风分内漏风和外漏风。
内漏风是下一级的废气通过锁风不严的翻板阀,自旋风筒出料口倒流入上一级旋风筒,它虽不增加系统总风量,但超过一定限度时,将对该筒的分离效率有明显影响,内漏风量过2%时,旋风筒的分离效率开始明显降低,将引起系统热效率的降低。
外漏风是从预热器系统之外进入预热器系统之内的冷空气，冷空气漏入不但会降低热气流温度,还会降低固气比。
冷空气的漏入虽能使预热器出口气流温度下降, 但由于气流量增加,其带走的热量(热损失)却是增加的。
下图是三级单、双系列外漏风对系统热效率的影响。
随着外漏风系数增大,单、双系列热效率下降,热效率下降与漏风系数基本呈线性关系,漏风系数每增加2%,热效率下降约1%。
当漏风系数为10%时,与不漏风相比,热效率下降为5%。
因此应加强设备管理,严防冷空气的漏入,以免降低系统热效率和增加系统处理风量。
外漏风系数对系统热效率的影响
4.结论
根据以上对旋风预热器热效率的综合研究分析,得出以下结论:使物料迅速充分均匀悬浮;提高固气比值接近2；对于水泥行业所使用的单系列旋风预热器系统,级数5~6级为宜，不超过六级；强化物料分散；严防系统漏风。