第四代篦冷机研究 开题报告
TCFC第四代行进式篦冷机的研发及应用
主机设 备 向大 型化 、 高效 率 、 能耗 方 向发 展 于 是 ． 低 ８ ０年代 末 ， 国有 关水 泥 装备 设 计 、 各 制造 公 司 开始 开
发第三 代 篦冷机 ．至 ９ ０年代 中期 各 国生产 的 第 ｉ代 篦冷机 开始 推广 使用 但是 随着水 泥生产对烧 成 系统 的节能 降耗 的要求 ．对篦冷机 工艺及 设备运转 性能提 出了更高 的要 求 ．第 代充 气梁 型篦 冷机 已很 难适 应 技 术进步 的需 求 ． 如 ． 例 通过活 动篦板 与 固定篦 板之 间
殊 四联 杆 机 构 的传 动 支 撑 系 统 在 内 的 多 项 专 利 技
术 ． 用 国 际 先 进 的 Ｗａｋｎ ｏｒ 进 式 原 理 ， 过 采 ｌｉｇｆ ｏ 行 ｌ 通
２ １ ． Ｃ ＮＡ ０ １２ ＨＩ ＣＥＭＥ ５ ＮＴ ５
Ｅ ＵＩＭＥ Ｑ Ｐ ＮＴ技术装备
模块 化 等一 系列优 化设 计 ．真正 实 现 了篦 冷 机 的高
效、 低故 障率 。
２１ 技 术 参 数 及 性 能 指 标 ．
冷 机 中 ．Ｆ Ｃ ｓ ａ 在 世 界 上 推 广 使 用 范 嗣较 大 ， Ｓ—－ ｒ Ｂ 近
三代篦 冷机 第 一代篦 冷机 已经 基 本上 满足 了湿 法 、
半 干 法 及 一 般 干法 窑 生 产 配 套 的需 要 ：０年代 初 预 ７ 分 解窑 技术 的 出现和逐 渐推 广 应用 ． 使熟 料烧Байду номын сангаас成 技术 发 生 了巨大 的飞跃 ． 它要 求篦 冷机 相 应地 大 幅度提 高 单位 有效 面积 产量 ．并 提高 热 回收率 以降低 热耗 ． 于
第四代篦冷机
第四代篦冷机引言在现代社会中，冷却技术的应用越来越普遍，尤其是在工业和商业领域。
篦冷机作为一种重要的冷却设备，其性能和效率对于许多行业至关重要。
随着科学技术的不断进步，第四代篦冷机的出现引起了广泛关注。
本文将介绍第四代篦冷机的定义、原理、特点以及可能带来的应用前景。
定义第四代篦冷机是一种新型的冷却设备，其通过利用篦片（通常是金属材料）和冷却剂之间的热交换来降低物体的温度。
与传统的篦冷机相比，第四代篦冷机具有更高的效率和更低的能耗。
原理第四代篦冷机的工作原理基于热力学和热传导的基本原理。
其过程可以大致分为以下几个步骤：1.吸热阶段：冷却剂在低温环境下吸收热量，导致冷却剂温度升高。
2.压缩阶段：冷却剂被压缩，使其温度进一步升高。
3.放热阶段：高温的冷却剂释放热量，导致冷却剂的温度降低。
4.膨胀阶段：冷却剂经过膨胀，使其温度进一步降低。
通过以上循环过程，第四代篦冷机能够不断降低被冷却物体的温度。
特点第四代篦冷机相较于传统篦冷机具有以下几个特点：1.高效率：第四代篦冷机利用了更先进的技术和材料，使得能量的转化效率更高，能够更有效地降低物体的温度。
2.低能耗：相比于传统篦冷机，第四代篦冷机在相同冷却效果下能耗更低，从而节省能源。
3.可调节性：第四代篦冷机的参数可以根据需要进行调节，根据不同的工况和环境要求来优化冷却效果。
4.可靠性：第四代篦冷机采用了更可靠的材料和结构设计，使得其更耐用且寿命更长。
5.环保友好：第四代篦冷机在设计和生产过程中注重环保，减少对环境的污染和资源的浪费。
应用前景由于第四代篦冷机具有以上所述的特点，它在许多领域都有广泛的应用前景。
以下是一些可能的应用领域：1.工业制冷：第四代篦冷机可用于工业领域的冷却设备，如制冷机、冷水机组等。
其高效率和低能耗的特点使得工业生产更加经济高效。
2.商业制冷：篦冷机被广泛应用于商业建筑、超市和电子设备等领域。
第四代篦冷机的特点使得商业冷藏设备更加高效可靠且节能。
浅谈第四代篦冷机运行过程中存在的问题及处理
◆142技术／维护维修M ai nt enance匡三浩孟广林程新联姚汉伟(新安中联万基水泥有限公司，河南洛阳471800)中图分类号：TQ l72．622．4文献标识码：B文章编号：1007—6344(2014)05一0142—03提要：新型干法回转窑生产线采用SC H416R第四代篦冷机，设计冷却能力5000t／d，生产运行中出现机械损坏，料层频繁吹穿，出料温度高等缺陷，通过分析原因并对设备和控制方式进行改进，有效解决了运行缺陷。
1篦冷机原理及运行情况介绍我公司二期熟料生产线由国内某建筑材料工业设计研究院设计，配套使用SC H416R第四代篦冷机，产能5000t／d，篦床有效面积134．4m2，该篦床由四列七段(4X7)共二十八个模块单元篦床组成，通过四连杆机构组成步进式篦床，由液压装置驱动，每段篦床由四列组成，除一段篦床每列有一个液压缸驱动外，二至七段篦床每列有两个液压缸同步驱动，各列相对独立。
各段每列由既定程序控制，带动活动梁通过竖轴扭动推力棒向前向后运动，实现物料向前输送÷每一排模块下部构成一个风室，并由一台风机提供冷却风．冷却风经篦板吹人料层，对热熟料进行冷却。
液压系统流量的调节使液压缸获得不同的推动频率，从而使篦床上的物料得到不同的料厚和停留时间。
高温熟料从窑口卸落到阶梯篦床上，首先由阶梯篦床的高压风机对物料急冷，然后在风和重力的作用下滑落到标准模块上，并在往复扫摆的推力棒推送下，沿篦床分布开，形成一定厚度的料层，篦床上的物料在篦冷机刮板推送下缓慢向出料口移动。
篦冷机全套设备共用推力棒272根，活动梁28套，自润滑关节轴承416套，液压缸52套，行程开关56个。
2故障现象及分析在生产运行中经常出现活动梁机构损坏，料层吹穿，出料温度200～250℃等现象。
通过对运行中几种故障的观察我们发现以下几个原因：(1)活动梁传动机构频繁损坏并撞坏接近开关造成设备故障。
该活动梁机构由竖轴、摇臂、连轴销、小连杆、自润滑关节轴承、活动梁、液压缸组成四杆传动机构，悬挂在固定于篦床内的竖轴下端和液压缸支撑座之间，重量在300kg左右，整个四连杆机构在自身重力作用下，对关节轴承施加向下作用力，造成关节轴承、轴销频繁损坏，活动梁下沉，阻力变大，用于控制推动行程的接近开关被撞坏而失效，造成设备故障。
浅谈第四代篦冷机的特点与结构优化
展。
２ ． 第 四代 篦冷 机的结构 与升级改造 ２ ． １ 结构特性
第 四代水泥篦冷机 的结构特性主要包括 以下几点 ： （ １ ）
增 加 了余热 发 电装 置 ，第 四代篦冷机 余热供应 系统 与窑头 、 １ ． 第 四代篦冷机的技术特点 窑尾 的余 热 发 电装 置 实现 了配合 使用 。在未 安 装余 热 发 电 纵 观篦冷机 的发展 ，最具代表 性的第 四代篦冷机 主要有 时 ，篦 冷机 的 三次 风 的一 部分 供 预热 器 及煤 磨 的烘 干 后 ， 史密 斯公 司的Ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ — Ｂ ａ ｒ 篦冷机 和富士 一 摩根 的步进式 篦冷机 其余热 就混入冷 风 ，待 降温到一定 温度后 经收尘器 将废气 排 两类 。本文就 以这两类 最具代表性 的第 四代 篦冷机 为例 ，对 掉 ，而且废 气在 排出时仍 具有较 高的温度 ，其余热 不能得 到 更好 的利用 。在 安装余热 发 电装 置后 ，便 可在篦冷 机 中部 取 其技术特点进行简要 阐述 。
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浅谈 第 四代篦冷机 的特 一 占ｓ 、 、 、 ＇ ． ， 结构优化
赵 光 平
（ 青 州中联水泥有 限公 司，山东 青州 ２ ６ ２ ５ ０ ０） 摘 要 ：随着水泥制造 业的不断发展 ，水泥 篦冷机也不 断地进行 结构优化 。篦冷机 作为水泥生产过程 中最关键 的热能
第四代篦冷机-特点(精)
低温区采用风室供风。第三代篦冷机充气梁供风大大改善了冷却效果。
而第四代篦冷机是采用风室供风，每个风室由1台风机供风，2500t/d型和 3000t/d型篦冷机分6个风室，配6台风机。5000t/d型篦冷机分8个风室，配8台风 机。与第三代篦冷机比较，风机数量大幅度减少。5000t/d型第三代篦冷机配置l8台 风机，相差10台风机。
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态。
第四代篦冷机特点
MFR阀采用自调节的节流孔板控制通过篦板的空气流量。当篦床上熟料层阻力 变化，MFR能自动灵敏调节阀的阻力，使熟料层阻力加篦板阻力之和维持恒定，达
到通风恒定，最终达到整个篦床上空气均匀分布。
MFR没有采用电气控制，而是基于简单的物理定律和空气动力学原理。 MFR阀在通过篦板和熟料层冷风作用下自动关闭打开，当熟料层阻力较大，冷 却风较小时，阀门自动打开，使篦板阻力降低，使冷却风量增大。而当熟料层阻力 较小时，冷却风较大时，阀门自动关闭，使风量减小，达到冷却风量恒定。
用压块和拄销，更换时只要取出拄销，压块就与推料棒分开，更换十分方便。
第四代篦冷机特点
推料棒
第四代篦冷机特点
三、 模块化设计
第四代篦冷机是做为模块系统来制造的，它由一个必备的入口模块和若干个 标准模块组成。入口模块一般长由5～7排固定篦板长，宽有2～4个标准模块宽。 而标准模块由4×14块篦板组成，尺寸为 1.3m× 4.2m其上有活动推料棒和固定 推料棒各7件。2500t/d篦冷机由2×4个标准模块组成，3000t/d篦冷机由3×5个 标准模块组成，5000t/d篦冷机由4×5个标准模块组成。每个模块包括一个液压 活塞驱动的活动框架，它有两个驱动板，沿着四条线性导轨运动。
壳体下部的油缸里，由控制系统来控制油缸的运动速度。
第四代篦式冷却机的应用特点及技术参数设计
第四代篦式冷却机的应用特点1 第四代篦冷机的总体结构第四代篦冷机由三部分组成：熟料输送，熟料冷却及传动装置。
与以往推动篦式冷却机的最大区别是：熟料输送与熟料冷却是两个独立的结构。
总体结构分上壳体和下壳体。
中间是篦床。
上壳体入料口端端部外侧设若干个空气炮，壳体里墙砌筑耐火砖，下壳体分若干个风室，采用风室供风。
尾部设一台锤式破碎机，整个设备安装完成后与水平面呈5°的斜度，便于熟料向下滑动。
篦床是由若干块篦板组成，篦板固定不动，篦板上部的推料棒往复运动推动熟料向尾部运动。
推料棒运动是由篦床下部的液压缸往复运动带动的。
每个风室由l台风机供风，高压风通过篦板缝隙进入篦床上的熟料层里，对熟料进行冷却。
2 篦板及篦床第四代篦冷机篦板是由δ= 3mm的耐热钢板焊接而成，篦板表面铺一层δ= 8mm的耐热钢板，总体尺寸 300mm× 300mm，厚度 60mm，篦缝为横向凹槽式，篦缝风道为迷宫式。
每块篦板底部安装一种空气动力平衡式空气流量调节器(Mechanical Flow Regulation简称MFR)。
关于篦板阻力对空气分配作用的关系式：Vg/Vf=Rf+Rr/Rg+Rr式中：Vg—冷风通过粗颗粒熟料层的风速；Vf—冷风通过细颗粒熟料层的风速；Rf—细颗粒料层阻力；Rg—粗颗粒料层阻力；Rr—篦床阻力。
如果Rr>>Rf，Rg，则Vg/Vf≈1。
即如果篦床阻力比料层阻力大得多时，则粗料侧和细料侧的风速基本相等，即风量能在全篦床上均匀分布。
实践验证：第一代篦冷机Vg/Vf=3。
第三代篦冷机Vg/Vf=1.75。
第四代篦冷机Vg/Vf=1。
第四代篦冷机篦板采用迷宫式的篦缝和安装MFR阀，达到了高阻力的特征，通过整个篦床全宽上的熟料层通过风速相等，达到冷却空气均匀分布的最佳状态。
MFR阀采用自调节的节流孔板控制通过篦板的空气流量。
当篦床上熟料层阻力变化，MFR能自动灵敏调节阀的阻力，使熟料层阻力加篦板阻力之和维持恒定，达到通风恒定，最终达到整个篦床上空气均匀分布。
新型干法水泥工艺装备之第四代篦式冷却机性能应用及普及风暴
减少烧成车间总投资
5500t/d水泥生产线
本文借用部分正在使用和制造的第四代篦冷机图片，结合认识，它以能 耗低，故障少等优点，正在以蛇吞象的速度解决熟料煅烧过程中的冷却效果。
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输送原理
步进式原理
输送原理
推 料 棒 式
一般采用 液压传动
U型密封不漏料
优点
优点
1. 高的冷却效率和热效率。 2. 高可靠性,低磨损,低的运行费用。 3. 无漏料,低净空。 4. 模块化设计-安装快。 5. 步进高输送效率。 6. 自调节气流控制阀，低电耗。
向
窑中心线 冷却机中心线
低净空 高差X=3.9
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做水泥，更做凝聚力
第四代篦冷机的性能及应用
制约新型干法水泥生产线产量的瓶颈-熟料冷却 ，它的克星第四代篦冷机 1
按熟料输送方式，分为步进式和推料棒二种。
按支撑方式，分为辊轮式、四连杆机构式、线 性轴承式三种。
6道步进 式篦床
辊轮式
四连杆机构
形式万变，但效果不变，只有实践证明他的形 式的优和差
新型干法水泥工艺装备之第四代篦式冷却机性能应用及普及风暴
U型密封不漏料
不漏料
优点
优点
1. 2. 3. 4. 5. 6.
高的冷却效率和热效率. 高可靠性,低磨损,低的运行费用. 无漏料,低净空. 模块化设计-安装快. 步进高输送效率. 自调节气流控制阀,低电耗.
外形图
向
窑中心线
冷却机中心线
低净空
高差X=3.9
减少烧成车间总投资
5500T/D水泥生产线
本文借用部分正在使用和制造的第四代篦冷机图片,结合认识, 本文借用部分正在使用和制造的第四代篦冷机图片,结合认识,它以能 耗低,故障少等优点,正在以蛇吞象的速度解决熟料煅烧过程中的冷却效果. 耗低,故障少等优点,正在以蛇吞象的速度解决熟料煅烧过程中的冷却效果.
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做水泥, 做水泥,更做凝聚力
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简介
第四代篦冷机由三部分组成:熟料输送,熟料冷却及传 动装置.与以往推动篦式冷却机的最大区别是:1)熟料 冷却与输送装置功能分离;2)篦床供风精细化;3)实 现模块化设计;4)消除了篦床漏料;5)系统热效率提 供至75%;6)单位熟料冷却风量降低至1.9 Nm3/kg.cl以 下;7)系统能耗降低;8)土建投资降低.
第四代篦冷机的性能及应用
制约新型干法水泥生产线产量的瓶颈-制约新型干法水泥生产线产量的瓶颈-熟料冷却 ,它的克星第四代篦冷机 1
第四代篦冷机研究 开题报告
签字：
年月日
七、系毕业设计（论文）工作领导小组意见
签字：
年月日
五、主要参考文献
[1]周正立,周君玉.新型干法水泥生产技术问答丛书.2009.10
[2]丁奇生,刘龙,陈建南等.水泥熟料烧成工艺与装备.化学工业出版社2008.1
[3]熊会思.新型干法烧成水泥熟料设备设计制造安装Байду номын сангаас使用.中国建材工业出版社2004.2
[4]《高效冷却机电气控制说明书》
[5]李海涛.新型干法水泥生产技术与设备化学工业出版社2006.1
三、设计（研究）方案
首先要选好第四代篦冷机的型号，了解其各部分结构及工作原理为以后的工作打好基础。然后通过对第四代篦冷机冷却工艺的了解找到其相关参数对篦冷机冷却效果的影响，通过调节参数确定各种参数关系，在保证篦冷机正常运转的前提下得到最适合冷却的参数。最后通过对篦冷机出现的各种故障的原因的分析，对篦冷机的故障进行处理同时对易出现故障处进行改进，从而使篦冷机的工作状况达到最好使生产正常进行。
1、SF型推动棒式篦冷机的特点
(1)熟料输送与冷却是两个独立的结构。该篦冷机没有篦下卸灰室。杜绝了漏风和漏料，无需密封风机和篦下拉链机。
(2)该篦冷机没有可移动的篦床，篦床不再承担输送熟料的任务。所接触冷却风的篦板是固定的，因此对篦板起到了很好的保护作用。整机的密封较好。
2、SF型推动棒式篦冷机的工作原理
课题性质（打√选择）
设计（√）
论文（）
一、文献综述
篦冷机是水泥生产线上重要的冷却设备，上个世纪30年代开发出篦式冷却机设备，为水泥生产线向大型化发展奠定基础，我国从事篦冷机设计开发是在60～70年代，80年代中期我国引进了美国FULLER公司第二代篦冷机制造技术，篦冷机技术的引进开发使我国水泥工业向前迈出一大步，相继开发的一大批新型干法水泥生产线都使用的是FULLER型篦冷机，90年代中期我国又开发出第三代空气梁式篦冷机，第三代篦冷机的开发应用成功最显著的特点就是同规格的回转窑产量提高近20%以上。丹麦史密斯公司开发的第四代篦冷机已投放市场多台，显示出了高一筹的先进性。
第四代篦冷机
第四代行进式稳流冷却机的技术特性伴随水泥技术的进步，追求我国篦冷机发展历史，从上世纪60年代初满足湿法水泥生产的第一代“薄料层篦冷机”的诞生，到上世纪80年代适应新型干法水泥生产技术发展的第二代“厚料层篦冷机”的开发和引进技术，直到上世纪80年代末到90年代初为了进一步节能降耗和适应装备大型化的发展，天津水泥设计院又成功的自主地研制了延用至今的第三代“TC型充气梁高效篦冷机“并对其优化升级，持续升级，持续创新。
TC型篦冷机的技术进步，代表着我国篦冷机技术的发展历史，代表了我国篦冷机产品的国家水平。
在第三代TC型充气梁高效篦冷机技术之后，世界上出现了一种完全革新理念的新一代冷却机。
他们具有模块化，无漏料，磨损少，输送效率高，热回收效率高，运转率高，重量轻等特点。
在篦床的冷风分配上，大部分国外公司的产品都以冷却风自动控制为特色。
如KHD 的风量自动控制阀，SMITH的机械式流量控制阀，而CP的冷却机则不设调节阀；在输送上，除了步进式以外，也有设计成篦床固定的形式，通过推料棒或推料块达到物料输送目的，以减少磨损件。
我国的第四代冷却机的研发于2004年启动，2006年正式立项，历经3年经过前期的充分调研工作，展开一系列的试验及数据采集，明确了冷却机的发展方向，研究新的冷却理念和设计构想。
通过对国外几种形式第四代冷却机的调研，对各家产品优缺点的权衡比较，开发国产化第四代冷却机有了整体思路。
2007年天津水泥设计院与丹麦富士摩根公司最终达成合作意向，在消化、吸收、改进的基础上共同推出国产化TCFC型第四代进行式稳流冷却机。
技术特点1、主要性能TCFC型冷却机具有三高一低的性能，即高热回收效率、高冷却效率、高运转率、低磨损，其主要性能指标如下：单位篦面积产量：44—46T/M2*D单位i冷却风量： 1.7—1.9NM3/KG*熟料热回收率：--75%运转率：〉98%出料温度：65度+环境温度（粒度<=25MM）2、设备结构进行式稳流冷却机的总体结构：设备主要部件包括上壳体、下壳体、篦床、液压传动系统、熟料破碎机等3、主要优点模块化设计：采用标准化模块设计，由新颖而紧凑的模块组建而成；设计周期短、部件互换性能好、安装快、维修简单低电耗：拥有专利技术STAFF流量阀，自动优化风量分布，降低电耗优化料层分布：源于100% 可编程的梭式篦床运动模式消除堆雪人：运用动力学理论设计的模块料口可使下料口料床同时均匀输送，防止熟料堆积梭式往复推动无漏料篦床：水平输送，输送效率高，超低的部件磨损率，不在需要漏料锁风装置和链斗输送设备，整机高度降低四连杆机构：不需要常规的篦床支撑装置，始终保持100%线性运动STAFF流量阀：随料床厚度的变化自动敏感的调节风量，优化冷却风分布，提高热交换效率4、技术特点标准化模块设计：TCFC冷却机采用标准化模块设计，由新颖而紧凑的模块组建而成，通过增加篦床篦板数量，可以适应不同规模的水泥生产线，模块的优化组合可节省设计和工程设备的安装时间，提高维护效率，降低维护成本，同时也大大方便备品备件的供给篦床：篦床由固定篦床和水平篦床组成。
JXBD型四代篦冷机改造
JXBD型四代篦冷机改造甘肃某厂于2010年建成一条2000t/d生产线，篦冷机选用JXBD-2000型第四代推动棒式篦冷机，投入使用以来，该机具有维修量小，篦板不需跟换，但由于此篦冷机设计不合理，投入使用初期，篦冷机运行情况良好，但渐渐暴露出漏料严重，出料温度高等问题。
于2015年年初对篦冷机进行改造，现将改造针对的问题和解决措施等做一介绍。
标签：篦冷机；故障分析；改造1 对篦冷机推动棒传动框架及其密封进行改造1.1 故障原因分析原篦冷机活动框架密封处采用图一结构形式，其在传动框架底部设置一调节大螺栓，使其活动框架可以根据活动盖帽和耐磨块磨损情况调节活动框架升降，来控制耐磨块和活动盖帽之间的间隙。
由于篦板梁是焊接件，非加工件，同时篦板梁在焊接过程中存在焊接变形，累积造成耐磨块在同一篦床面有高有低，造成盖帽和耐磨块之间的间隙有大有小，甚至某些耐磨块与盖帽接触，造成设备的运行阻力大，随着生产，耐磨块与活动盖帽不停着与熟料接触摩擦，造成盖帽与耐磨块之间的间隙越来越大，使漏料越来越严重，另外漏料也造成活动纵板磨损，如图2。
1.2 改造措施针对以上问题，作出如下改造措施：①改变篦板梁结构，同时由原来角钢焊接件改成利用钢板下料焊接件，然单元长度篦板梁一次装夹进行精加工来控制篦板梁安装耐磨板位置的直线度和平面度；②改变耐磨块结构，安装形式由原来焊接在篦板梁上改成通过螺栓联接到新式篦板梁上，单一长度耐磨块进行精加工，使其具有互换性，结构上与盖帽形成机械密封结构形式；③加厚活动纵板，使其具有更高的强度。
通过以上改造，空机运行時，液压系统压力由原来5～6MPa降到1～2MPa，负载时压力由原来12MPa降到6～7MPa，此处只有少许粉尘落到风室，漏料问题得到解决，改造后活动框架密封处结构如图3。
2 更换新式篦板2.1 故障原因分析原来篦板通过铸造成型，篦板缝槽间隙比设计要求间隙大，同时结构不合理，篦床推力棒往复运动时，容易造成把推力棒下面熟料颗粒压到风室去，如图4。
第四代篦冷机
5、漏料量减少。在设计时，篦板的外形尺寸 十分精确，同时篦板的漏料本身减少，结 构缝得到了改进处理，总体篦床的漏料量 大大减少 6、单位电耗下降。减少了漏风和漏料的处理， 同时冷却风量下降了，在产量不变的情况 下，减少了单位电耗的用量
（四）、第四代篦式冷却机 A、篦冷机的主要作用及功能： 1、冷却熟料
为了缓冲孰料落入冷却机篦床上的冲击和改 善布料状况，在入口处设有静止的搁板或台 阶。从壁板缝漏入空气室内的细孰料，通过 螺旋输送机或拉链机沿纵向贯穿各室隔墙及 机壳拉出。 ♣ 第一代篦式冷却机其缺点如下： (1)在进料端的静止搁板或平台处堆积的孰料， 不能及时向前移动和向宽度扩展易产生堆 “雪人”现象。 （2）由于篦床斜度太大，料床厚度难以稳定， 孰料不了不均出现薄料层处被“吹穿” ，冷却空气“短路”现象和出现“红河”烧
（三）、第三代篦式冷却机（阻力壁板、 单独脉冲供风、厚料层操作）
与第二代相比其优点如下：
1、料层厚度增加。由于采用充气梁技术、 高阻尼技术和高压风机，熟料冷却风 的穿透能力上升，熟料在篦床上采取 厚料层操作 2、高温区风机的风压上升。由于采用高 阻尼篦板和充气梁技术，供风风机的
风压上升，一般在8000-12000Pa左右，在际 工作时，高压风呈水平方向穿射出篦板并冷 却高温熟料 3、总风量得到了下降。第三代篦冷机采用高 阻尼篦板，篦板阻力远远大于二代篦冷机 篦板，空气穿过篦板缝隙产生速度达到 40m/s 4、二次风温明显提高，篦冷机的热效率上升。 二次风温由二代篦冷机普遍的600-900℃上 升为1000-1200℃左右，促进了煤粉的燃烧， 提高窑系统产量
第四代篦冷机
概述
一、篦冷机的发展 二、第四代篦冷机介绍
一、篦冷机的发展
篦冷机的发展大致经历了三个阶段： （一）、第一代篦式冷却机（斜篦床、统一 供风、薄料层操作） 第一代往复篦式冷却机是1937年由美国 Fuller开发制造的，最早篦床呈15º角倾斜， 目的是为了提高熟料向前移动的效率，其 料层厚度只有180~250mm；篦下空气室 只有2~3个，共有1~2台风机鼓入冷却空气。
四代篦冷机结构特点与性能
活动篦床输送 向前运行 ， 冷风透过料层 ， 此类冷却机 以Ｂ Ｍ Ｈ的 冷却机 和 Ｋ Ｈ Ｄ公司的 Ｐ Ｙ Ｒ Ｏ Ｓ Ｔ Ｅ Ｐ 冷却 机为代表 ， 成为 当前 水泥工业冷却机发的推料棒来完 成的 。推料棒横 向布置 ， 纵 向每隔 ３ ５ ０ １ Ｔ ｉ ｍ安装一
冷却 ， 此类冷却机以 Ｆ Ｌ Ｓ 公司的ｓ Ｆ 推料棒式冷却机 成 马靴 型 ， 浇 筑料 在篦 床 上形 成 马蹄 形， 熟 料 的纵 向 和Ｐ ｏ ｌ ｙ ｓ ｉ ｕ ｓ 公 司的 Ｐ Ｏ Ｌ Ｙ Ｔ Ｒ Ｃ Ｋ 冷却 机为代表 ； 另一 输送是靠其堆积角大于其休止角 向前滑行 。 种是熟料堆积在槽型活动充气不漏料篦床上 ， 随着 １ ． ２ 推料棒
从上世纪 ９ ０ 年代末开始 ， 一些新型冷却机开始 出现了新的结构 ， 和第三代篦冷机相 比， 在篦床设计 上有了质的变化 ， 但大体分为两种 ， 一种是无漏料篦
板， 熟 料在 固定 充气 篦 板 的料 层 上通 过 对熟 料 进行
方不像第三代篦冷机有很深的地坑 ， 第 四代篦冷机 完全 是 在 基 础零 平 面 以上 的 。在 篦 床 的入 料 端 ， 有 ５ 排 固定篦板组 成的阶梯状篦 床 。其上无输 送装 置， 倾斜篦床倾斜角度为 ｌ Ｏ 。 ， 两侧用耐火浇筑料筑
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水 淀工 疆— ２ ｏ １ ５ ￣ — １
２ ｘ ４个标 准 模块 组 成 ， ３ ２ ０ ０ ｔ ｌ ｄ 篦 冷机 由 ２ ｘ ６个标 准 模 块 组 成 、每 个模 块 包 括 一 个 液 压 缸 前后 同 定 支 座， 配有 两 列 驱 动板 ， 沿 着 四条 直线 导轨 运 动 （ 见图
中图分类号 ： Ｔ Ｑ１ ７ ２ ． ６ ２ ２ ． ４
第四代篦冷机工作原理
第四代篦冷机工作原理
第四代篦冷机是一种热工冷却设备，主要用于制冷和空调系统。
它的工作原理基于热力学循环和磁场效应。
首先，篦冷机由两个磁性材料制成的篦冷材料组成。
这两种材料之间有一个绝缘层隔开，形成了称为热桥的设备。
一种是磁性材料A，它在磁场下磁化，释放热量；另一种是磁性材料B，它在磁场下脱磁，吸收热量。
当篦冷机开始工作时，磁场会对篦冷材料A进行磁化。
在磁
场中，篦冷材料A对外界散热，将热量从冷源（例如空气或水）吸收。
同时，篦冷材料B处于脱磁状态。
然后，磁场被翻转，使得篦冷材料B被磁化。
篦冷材料B吸
收热量，将其从热源（如空气或水）吸收，同时篦冷材料A
处于脱磁状态。
这样循环进行，篦冷材料A和篦冷材料B交替工作，不断吸
收和释放热量。
通过这个循环过程，使得冷源的温度降低，实现制冷或空调效果。
值得注意的是，第四代篦冷机工作原理基于磁性材料的磁化和脱磁的特性。
而且，这种篦冷机具有高效率、低噪音、可靠性高等优点，因此被广泛应用于各种制冷和空调系统中。
第四代篦冷机考察报告09.07.doc
第四代篦冷机使用情况考察报告公司二条由天津水泥工业设计研究院设计的2000t/d级新型干法水泥生产线，分别于2004年10月和2008年12月建成投产；其烧成系统冷却机配置为天津院提供的第三代空气梁篦式冷却机，配套能力为2000t/d和2500t/d，设计出篦冷机熟料温度为环境温度+65℃，但现在熟料冷却效果极差，实际出冷却机温度达220~260℃；篦床漏料严重，很大一部分熟料不是走篦床，而是直接经料斗到熟料斜拉链机；现在两台冷却机篦床料层厚时，（托轮磨损，运转不灵活）传动推不动；料层薄，风极易穿透料层，冷却效果差，冷却机内出现正压；二、三次风温低（比同规格生产线低200多℃），余风风温高，出冷却机熟料温度曾高达260℃，后经公司对风机系统进行了变频技术改造，熟料温度略有下降，但仍在160-230℃之间，远大于国内同类型生产线熟料冷却机实际冷却效果环境温度+75℃的水平；同时料层薄容易被风吹穿，带起的高温熟料对管道及设备的磨损很大，给设备的使用和环境带来很大的影响。
熟料冷却速度慢、导致相变，熟料质量差（强度降低、易磨性变差），同时熟料温度高给后续的输送和粉磨工艺造成严重不良影响，导致输送皮带极易拉断，物料输送溜子、辊压机系统等的异常磨损。
二、三次风温低，既影响窑的煅烧，同时增加熟料的能耗，所以现在冷却机的使用既影响烧成系统的产量和能耗，又对后续粉磨工艺造成糊球和堵塞隔仓板，降低水泥粉磨系统产量，增加电耗，甚至影响水泥的性能。
基于此，公司经报请区国资委及股东会议讨论决定对该两套篦式冷却机系统进行技术改造；为改造取得预期效果，公司安排由董志升副总经理带领高争烧成车间王永红、中控室李建勇等相关人员,并由湖南建材设计院吴春宏、曾必华陪同组成的考察、调研小组，于2013年8月26日至9月5日，对中材成都和冀东集团唐山盾石设备有限公司的设备制造能力和所供设备的水泥使用企业使用情况进行了实地考察，有关情况分别汇报如下：一、云维保山有机化工有限公司4000T/D生产线篦冷机使用情况云维保山有机化工有限公司电石渣综合利用3000t/d熟料水泥生产线坐落在云南省保山州施甸县水长镇，对外规模3000t/d，实际设计规模4000t/d熟料，由成都院总承包，历时22个月，于2012年12月28日建成投产。
第四代篦冷机工作原理
第四代篦冷机工作原理
第四代篦冷机是一种基于声波效应的制冷设备。
它利用薄膜振动产生、传递和吸收声波的特性，实现了高效率的制冷效果。
具体来说，第四代篦冷机由两个互相垂直的薄膜构成。
其中一个薄膜是振动膜，另一个薄膜是压电膜。
压电薄膜能够通过施加电场产生振动，而振动薄膜则能够将这种振动转化为声波的形式。
当电场被施加到压电薄膜上时，薄膜会振动，并且将振动通过空气传递到振动薄膜上。
振动薄膜将从压电薄膜传递过来的声波吸收，并将其转化为热能。
这个过程会导致振动薄膜的温度升高。
接着，通过将冷却剂（如氦气）送到振动膜的一侧，传递到振动膜的另一侧，来冷却振动薄膜。
这使得振动薄膜的温度降低，并且导致压力变化。
这个压力变化会产生负反馈效应，使得振动薄膜的振幅趋向于最小值。
通过不断重复上述过程，第四代篦冷机能够实现高效的制冷效果。
与传统制冷设备相比，它具有很多优势，如无液体制冷剂、工作寿命长、能源消耗低等。
因此，第四代篦冷机在空调、冷柜以及其他需要制冷的领域有着广泛的应用前景。
CP第四代篦冷机概述
Claudius Peters Clinker Cooler Technology克劳迪斯彼得斯熟料冷却技术Claudius Peters Clinker Cooler Technology General overviewof the ETA Cooler克劳迪斯彼得斯熟料冷却技术ETA 冷却机设计、功能介绍nETA Cooler GeneralnETAHE-Module (10 Rows)高效模块(10排篦板)In general一般来说，每套动作循环包括Principle of MovementV clinkerV clinkerFixed inletPrinciple of MovementV 熟料V 熟料固定入料F pressureFixed inletF R bulk solidV c linkerF R bulk solid For more details movie followsF 压力固定入料部位F R物料V熟料F R物料详情请看下面的电影Grate Cooler篦冷机oDefinitionso名词解释•Kiln•窑下料区cooler的要求Kiln窑下料区Requirements:窑下料区要求RequirementsC l i n ke rF l ow热回收区C l i n ke rF l owRequirements余热回收区各输送板行程可以分别设定Requirement后续冷却区Active Controllability Static inlet section料层、热交换具有高度可控性固定入料部位固定入料部位高效模块注：Chamber:风室Lane:输送板F：风机q(HE Module)q(高效模块Steel support (taking up the forces)Aeration fields(separatly aerated aeras via throttle flaps)Grate plates(Clinker aeration/ cooling) Narrowing(Improves clinker distribution)钢支架通风格(各自独立的通风单位，由调节阀调风)篦板(熟料通风、冷却)收窄区(改善布料)。
第四代篦式冷却机液压控制技术
第四代篦式冷却机液压控制技术作者：卢山北京中冶迈克液压有限责任公司作为中国液压系统集成创新的领军企业一个长期坚持机电液全面发展的高新技术企业北京中冶迈克液压有限责任公司一直致力于技术创新、工艺创新、技术引进、消化移植等工作。
十几年来，我们通过采用德国博世力士乐液压公司技术标准与中国实际结合，经过不懈的努力，不断地总结经验进行技术创新，对国家水泥建材行业液压技术的发展作出了巨大贡献。
篦冷却机液压传动设备和液压控制技术的研发就是我公司在建材行业的典型高科技自主创新和获得国家专利的项目之一。
新型的篦冷却机液压传动设备主要用于水泥熟料冷却设备的驱动,也可以用于需往复运动，要求动作平稳可调速的场所。
其主要部分包括循环冷却过滤系统、油箱、泵阀控制站、液压缸、电气控制部分。
本实用新型的篦式冷却机液压传动设备取代以往的机械传动，以平稳、可靠、节能、近于免维护和完全自动化为特征，通过高压泵向外提供压力油，经比例阀及其它辅件来实现液压缸运动，达到主机设备的工作要求。
我国2003年以前的的篦式冷却机传动设备主要依靠直流电机提供直接动力源，通过链条传动。
这样直流电机的碳刷需经常更换，直流电机的维护比较繁琐；同时机械传动在换向时冲击大，在设备规模增大时其传动轴需要增大的比采用液压需增大的多，最大生产能力的篦式冷却机限制在2500T左右，同时，机械传动时传动轴除受推力外还受到一个转动的扭矩，其整体结构也增大。
链条传动磨损大，整个工作过程中不平稳，无法有效控制惯性冲击。
随着我国建材、水泥行业的发展以及生产率自动化水平的要求，我国先后引进了丹麦史密斯、法国拉法基的篦式冷却机传动设备，全部为液压传动控制，但这些国外公司对这些核心及控制技术进行严格保护。
鉴于上述现有的篦式冷却机机械传动设备存在的缺陷，国外液压传动控制的核心技术又在保护，我公司基于从事此类产品设计制造多年的丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，设计开发一种新的篦式冷却机液压传动设备，同时与天津水泥设计研究院一起开发，改进现有的一般篦式冷却机机械传动设备，使其可以克服现有的篦式冷却机机械传动设备存在的机械传动的换向冲击大的缺陷，更具有实用性。
C-AQC5500tpd第四代新型篦冷机简介
现场设定： 1、每列的冲程长度 2、时间表 3、时间监视参数 4、PID调节参数 5、液压系统压力
现场设定： 1、前/退的阀门开度 2、液压系统压力 3、前后限位间移动
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上图中：S31 为前进等待时间，然后 1-6 列同时前进，s1 为同时前进所 用时间；然后分别是 1、4 列后退，后退时间为 s2；2、5 列后退，后退 时间为 s2；1、6 列后退，后退时间为 s2；经过 s32 后退等待时间后， 一个运动循环结束，同时后退的顺序通过设定可以改变。 前进后退的时间经过 CKE 在厂房调试并不断的进行程序上的优化，在前 进后退的时间上分别增加了相应的斜坡处理，使篦床运行的稳定度有了 很大的改善。
辊破操作箱（LOB01）：现场壁挂箱；就近放置在辊式破碎机侧，用 于辊式破碎机的现场操作和监视。
1 段控制箱（LCB01）：主控制柜的 DP 远程站，现场壁挂通过光缆与 主控制柜通讯；放置在 1 段篦床侧，主要接入 1 段篦床的一些现场控制 信号，用于 1 段篦床的操作和运行参数监视。
1 段控制箱（LCB02）：主控制柜的 DP 远程站，现场壁挂通过光缆与 主控制柜通讯；放置在 2 段篦床侧，主要接入 2 段篦床的一些现场控制 信号，用于 2 段篦床的操作和运行参数监视。 2、辊破控制
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4、中控操作 （1）、冷却风机的操作
冷却风机操作
全自动 DCS
通过PID自动控 制风机入口挡 板，保证风的流 量满足下表中预 设的值。
2）、篦床操作
自动
DCS
通过PID自动控制 风机入口挡板，保 证风的流量满足操 作员设定的流量。
手动
手动调节风机入 口挡板。
篦床操作
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课题性质（打√选择）
设计（√）
论文（）
一、文献综述
篦冷机是水泥生产线上重要的冷却设备，上个世纪30年代开发出篦式冷却机设备，为水泥生产线向大型化发展奠定基础，我国从事篦冷机设计开发是在60～70年代，80年代中期我国引进了美国FULLER公司第二代篦冷机制造技术，篦冷机技术的引进开发使我国水泥工业向前迈出一大步，相继开发的一大批新型干法水泥生产线都使用的是FULLER型篦冷机，90年代中期我国又开发出第三代空气梁式篦冷机，第三代篦冷机的开发应用成功最显著的特点就是同规格的回转窑产量提高近20%以上。丹麦史密斯公司开发的第四代篦冷机已投放市场多台，显示出了高一筹的先进性。
1、SF型推动棒式篦冷机的特点
(1)熟料输送与冷却是两个独立的结构。该篦冷机没有篦下卸灰室。杜绝了漏风和漏料，无需密封风机和篦下拉链机。
(2)该篦冷机没有可移动的篦床，篦床不再承担输送熟料的任务。所接触冷却风的篦板是固定的，因此对篦板起到了很好的保护作用。整机的密封较好。
2、SF型推动棒式篦冷机的工作原理
来自窑头的熟料直接落到固定入口阶梯床面上，熟料靠床面倾斜和冷却风力的作用滚、滑到冷却机下游，冷却机下游带有交替排列的固定棒和活动棒，通过推力棒的往复推动完成熟料输送。熟料的快速骤冷就是在第一室完成的。
固定棒和活动棒位于距床面50mm厚固有冷料层上面造成底部粘住，则用空气炮调节防止堆“雪人”。
三、设计（研究）方案
首先要选好第四代篦冷机的型号，了解其各部分结构及工作原理为以后的工作打好基础。然后通过对第四代篦冷机冷却工艺的了解找到其相关参数对篦冷机冷却效果的影响，通过调节参数确定各种参数关系，在保证篦冷机正常运转的前提下得到最适合冷却的参数。最后通过对篦冷机出现的各种故障的原因的分析，对篦冷机的故障进行处理同时对易出现故障处进行改进，从而使篦冷机的工作状况达到最好使生产正常进行。
四、工作进度安排
1、阅相关文献，确定方法，完成开题报告。第5周
2、确定设计方案。第6-7周
3、进行工艺设计。第8-9周
4、绘制图纸及完善初稿。第10-13周
5、补充、修改、完善二稿。第14周
6、整理完成定稿。第15周
7、整理研究过程中的各种资料、原始数据、完成答辩资料的准备。第16周
8、毕业答辩。第17周
横棒将熟料推到冷却机出口通过篦条，粒度小于25mm的熟料被运走，大块的熟料经过破碎机破碎再分离，合格品进入熟料输送系统。
二、设计（论文）主要内容
1.第四代篦冷机工作原理及结构的研究
2.第四代篦冷机型号及相关参数的确定
3.关于第四代篦冷机的入厂调研
4.第四代篦冷机出现相关故障的原因及分析
5.第四代篦冷机相关故障的处理方法
五、主要参考文献
[1]周正立,周君玉.新型干法水泥生产技术问答丛书.2009.10
[2]丁奇生,刘龙,陈建南等.水泥熟料烧成工艺与装备.化学工业出版社2008.1
[3]熊会思.新型干法烧成水泥熟料设备设计制造安装与使用.中国建材工业出版社2004.2
[4]《高效冷却机电气控制说明书》
[5]李海涛.新型干法水泥生产技术与设备化学工业出版社2006.1
活动棒往复运动完成物料沿篦床向前输送，每一个动作都要向前推动物料和向后带动物料，但是，由于固定棒、活动棒的几何形状和冷却机的床面倾斜使物料量向前的总较向后的多。活动棒的冲程通常为±75mm，也就是总移动量为150mm。
液压系统受控于控制器，信号来自前端风室或篦板内压力，风室里的上限压力在预定范围内设定。若熟料床面太薄，室压下降，则控制器将降低棒速，以使床面厚度增加，相反，若床面厚度太大，室压升高，则控制器促使棒速增加。。