悬浮预热器讲解学习
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流加热粉料，使粉料进行预热及部分碳酸 盐的分解，然后进入分解炉和回转窑内继 续加热分解，至直完成熟料的烧成任务。
第七章 悬浮预热器
三．演变过程：
⒈传统的干法中空旋窑煅烧工艺与预热器窑比较
图6.14与6.28
第七章 悬浮预热器
⒉第一次变革：将预热段立起来，1950年开 始，回转窑可以缩短三分之一，产量有所 提高，质量得到稳定。
⒊窑长缩短了，产量、质量却大大的提高 了。
第七章 悬浮预热器
五．旋风筒的结构原理
旋风筒的换热原理
(schematic)
Counter current (shaft stage)
Co-current (cyclone stage)
第七章 悬浮预热器
⒈ 筒体由圆柱体、圆锥体两段构成；（金属 材料结构件）
850°) ⒉分解—使颗粒物料的内部水份溢出。 (850°～
950°) ⒊煅烧—改变物料内部的晶体结构。（ 1450°) ⒋悬浮 —物料颗粒在空间位置上呈飘移状态。 ⒌旋风筒 —承受飘移粉料的载体。 ⒍悬浮预热器 —粉料在旋风筒内部呈飘移状态进行
热交换的组合结构体。
第七章 悬浮预热器
二．功能与作用： 充分利用回转窑及分解炉内排出的炽热气
⒉ 内部镶砌耐火材料，外部包裹保温材料； ⒊ 圆柱体上部切向留有进凤口； ⒋ 圆锥体下端装有排灰阀；（重锤式锁凤阀）
第七章 悬浮预热器
§7—2旋风筒的组合类型 一．分类：
⒈按厂商名称分： ? 史密斯型—丹麦 ? 洪堡型—德国 ? 多波尔型、维达格型、盖波尔型、ZAB型
⒉按工作原理分： 同流交换型(物流与气流同向) 逆流交换型(物流与气流相反) 混合交换型(两种状况都有)
⒊按预热器组合形式分： 旋风筒组合式 立筒为主式 混合式(立筒、旋风筒都有)
第七章 悬浮预热器
第七章 悬浮预热器
二．组合形式： ⒈五级旋风预热器（图6.31）
第七章 悬浮预热器
⒉四级旋风预热器（图）
四级旋风预热器
烧成带温度 1450 °C
1 - 1.5 %在流程控制系 统之后的氧含量
窑尾温度 ~1150 °C
⒊第二次变革：预热段、分解段都立起来。 1970年开始出现， 回转窑继续缩短，产量 成百倍的增长。目前这项改革己经成熟， 传统的中空旋窑、立窑、湿法窑都面临着 淘汰。
第七章 悬浮预热器
四．特性：(经过二次演变过程) ⒈预热、分解过程都在窑外进行； ⒉粉料由原来的堆积状态下进行预热、分
解的过程改由现在的悬浮状态下进行热交 换。
分解炉氧含量 2.5 - 3.5%
燃烧比率
窑速
窑内通风和流程控 喂料率 制系统内通风
燃料比率流程控制 系统
第七章 悬浮预热器
⒊立筒预热器（图 6.32、6.33）
第七章 悬浮预热器
⒋ZAB立筒预热器 (图6.34) ⒌捷克型立筒预热器 (图6.35)
第七章 悬浮预热器
⒍维达格型预热器 (图6.36)
第七章 悬浮预热器
⒎米亚格型预热器 (图6.37)
第七章 悬浮预热器
三．四级旋风筒预热器详述： ⒈将单级旋凤筒左右错开垂直叠加，层数由
工艺而定，有四级和五级之分；上层与下 层之间用管道相连。 ⒉级数＝旋风筒的层数，由上而下依次为C1、 C2、C3、C4…；
第七章 悬浮预热器
⒊原理—生料从连接第一级旋凤筒与第二级 旋凤筒的管道L上加入，并迅速成悬浮状态， 同时进行热交换。进入到旋风筒后粉料流 速下降，（旋风筒比管道体积加大了）由 于旋风筒筒壁的阻力作用，使得粉料呈螺 旋状下落到筒体的底部。随后定时向下一 级旋风筒排放粉料继续加热，直至完成预 热过程进入回转窑中煅烧。
⒍锁风阀(图4.9)
第七章 悬浮预热器
⒍锁风阀 (图4.9)
第七章 悬浮预热器
四．分析 ? ⒈生料在管道内呈悬浮状态，80％的热交
换是在管道内完成的。 ? ⒉旋风筒的作用是将烟气与粉料分离(或者
说集尘)，只有20％的热交换作用。 ? ⒊气流与物流是混合运行的(同流、逆流都
有)
第七章 悬浮预热器
气物走向及温度变化
进程
50
1 2 3 4 5
315
生料 500 废气
315
660 500
785 660
880 785
1000
0
500
温度 0C
1000
第七章 悬浮预热器
⒋生料走向： 下料口 →L12→C1→L23→C2→L34→C3→L4→C4→窑尾。
⒌气流走向： 窑尾 →L4→C4→L34→C3→L23→C2→L12→C1→×× →抽烟风机。
§7—3旋风筒结构计算 一．作用：80％分离烟尘，20％的热交换。 二．分离效率
C1级———90％以上； C2级———70％以上； …………………… C4级———70％以上。
第七章 悬浮预热器
三．结构参数与计算： ? D——旋风筒内径； ? H——旋风筒总高度； ? h1——圆柱体高度； ? h2——圆锥体高度； ? h3——内筒扦入深度； ? h4——喂料口底部至内筒末端
距离； ? a——进风口宽度； ? b——进风口高度； ? d——内筒内径； ? de——排灰口内径； ? d0——下料口内径： ? α——锥边仰角。
第七章 悬浮预热器
⒈旋风筒直径 D的计算： ①推荐算法 ： K＝ K＝1.2～1.7之间；实验数据。 Q—气体流量， m／s； 假设一个d，算出一个 D，直到符合要求为止。 ②假设截面风速算法： D＝2· Q—气体流量， m／s； V—假设截面风速， m／s；根据经验选取。
? 窑内的温度变化是连续的，但随着工况的不同， 预热、分解、煅烧各段会有前移和后移的可能；
? 物料成堆积状况缓慢地向前移动，物料从窑尾 到窑头约需 40分钟到60分钟；
? △缺点：烧成周期长、产量低；
? △改进：用悬浮预热器、分解炉进行窑外分解
第七章 悬浮预热器
§7—１旋风筒式悬浮预热器的功能与特性 一．基本概念（名词解词） ⒈预热—将生料颗粒表面的水份烘干。 (20°～
第七章 生料均化库
? 小结： 原料→破碎系统→预均化→生料粉磨系统→
生料均化库→（煅烧）→ ▲先期的烧成工艺：
第七章悬浮Baidu Nhomakorabea热器
▲先期的烧成工艺—预热、分解、烧成都在回转窑中进行。
干法中空旋窑煅烧工艺流程系统
第七章悬浮预热器
预热
分解
煅烧
第七章悬浮预热器
预热
分解
煅烧
? 窑体倾斜3～5°
? 窑体缓慢回转， 2～3转／分钟；
第七章 悬浮预热器
三．演变过程：
⒈传统的干法中空旋窑煅烧工艺与预热器窑比较
图6.14与6.28
第七章 悬浮预热器
⒉第一次变革：将预热段立起来，1950年开 始，回转窑可以缩短三分之一，产量有所 提高，质量得到稳定。
⒊窑长缩短了，产量、质量却大大的提高 了。
第七章 悬浮预热器
五．旋风筒的结构原理
旋风筒的换热原理
(schematic)
Counter current (shaft stage)
Co-current (cyclone stage)
第七章 悬浮预热器
⒈ 筒体由圆柱体、圆锥体两段构成；（金属 材料结构件）
850°) ⒉分解—使颗粒物料的内部水份溢出。 (850°～
950°) ⒊煅烧—改变物料内部的晶体结构。（ 1450°) ⒋悬浮 —物料颗粒在空间位置上呈飘移状态。 ⒌旋风筒 —承受飘移粉料的载体。 ⒍悬浮预热器 —粉料在旋风筒内部呈飘移状态进行
热交换的组合结构体。
第七章 悬浮预热器
二．功能与作用： 充分利用回转窑及分解炉内排出的炽热气
⒉ 内部镶砌耐火材料，外部包裹保温材料； ⒊ 圆柱体上部切向留有进凤口； ⒋ 圆锥体下端装有排灰阀；（重锤式锁凤阀）
第七章 悬浮预热器
§7—2旋风筒的组合类型 一．分类：
⒈按厂商名称分： ? 史密斯型—丹麦 ? 洪堡型—德国 ? 多波尔型、维达格型、盖波尔型、ZAB型
⒉按工作原理分： 同流交换型(物流与气流同向) 逆流交换型(物流与气流相反) 混合交换型(两种状况都有)
⒊按预热器组合形式分： 旋风筒组合式 立筒为主式 混合式(立筒、旋风筒都有)
第七章 悬浮预热器
第七章 悬浮预热器
二．组合形式： ⒈五级旋风预热器（图6.31）
第七章 悬浮预热器
⒉四级旋风预热器（图）
四级旋风预热器
烧成带温度 1450 °C
1 - 1.5 %在流程控制系 统之后的氧含量
窑尾温度 ~1150 °C
⒊第二次变革：预热段、分解段都立起来。 1970年开始出现， 回转窑继续缩短，产量 成百倍的增长。目前这项改革己经成熟， 传统的中空旋窑、立窑、湿法窑都面临着 淘汰。
第七章 悬浮预热器
四．特性：(经过二次演变过程) ⒈预热、分解过程都在窑外进行； ⒉粉料由原来的堆积状态下进行预热、分
解的过程改由现在的悬浮状态下进行热交 换。
分解炉氧含量 2.5 - 3.5%
燃烧比率
窑速
窑内通风和流程控 喂料率 制系统内通风
燃料比率流程控制 系统
第七章 悬浮预热器
⒊立筒预热器（图 6.32、6.33）
第七章 悬浮预热器
⒋ZAB立筒预热器 (图6.34) ⒌捷克型立筒预热器 (图6.35)
第七章 悬浮预热器
⒍维达格型预热器 (图6.36)
第七章 悬浮预热器
⒎米亚格型预热器 (图6.37)
第七章 悬浮预热器
三．四级旋风筒预热器详述： ⒈将单级旋凤筒左右错开垂直叠加，层数由
工艺而定，有四级和五级之分；上层与下 层之间用管道相连。 ⒉级数＝旋风筒的层数，由上而下依次为C1、 C2、C3、C4…；
第七章 悬浮预热器
⒊原理—生料从连接第一级旋凤筒与第二级 旋凤筒的管道L上加入，并迅速成悬浮状态， 同时进行热交换。进入到旋风筒后粉料流 速下降，（旋风筒比管道体积加大了）由 于旋风筒筒壁的阻力作用，使得粉料呈螺 旋状下落到筒体的底部。随后定时向下一 级旋风筒排放粉料继续加热，直至完成预 热过程进入回转窑中煅烧。
⒍锁风阀(图4.9)
第七章 悬浮预热器
⒍锁风阀 (图4.9)
第七章 悬浮预热器
四．分析 ? ⒈生料在管道内呈悬浮状态，80％的热交
换是在管道内完成的。 ? ⒉旋风筒的作用是将烟气与粉料分离(或者
说集尘)，只有20％的热交换作用。 ? ⒊气流与物流是混合运行的(同流、逆流都
有)
第七章 悬浮预热器
气物走向及温度变化
进程
50
1 2 3 4 5
315
生料 500 废气
315
660 500
785 660
880 785
1000
0
500
温度 0C
1000
第七章 悬浮预热器
⒋生料走向： 下料口 →L12→C1→L23→C2→L34→C3→L4→C4→窑尾。
⒌气流走向： 窑尾 →L4→C4→L34→C3→L23→C2→L12→C1→×× →抽烟风机。
§7—3旋风筒结构计算 一．作用：80％分离烟尘，20％的热交换。 二．分离效率
C1级———90％以上； C2级———70％以上； …………………… C4级———70％以上。
第七章 悬浮预热器
三．结构参数与计算： ? D——旋风筒内径； ? H——旋风筒总高度； ? h1——圆柱体高度； ? h2——圆锥体高度； ? h3——内筒扦入深度； ? h4——喂料口底部至内筒末端
距离； ? a——进风口宽度； ? b——进风口高度； ? d——内筒内径； ? de——排灰口内径； ? d0——下料口内径： ? α——锥边仰角。
第七章 悬浮预热器
⒈旋风筒直径 D的计算： ①推荐算法 ： K＝ K＝1.2～1.7之间；实验数据。 Q—气体流量， m／s； 假设一个d，算出一个 D，直到符合要求为止。 ②假设截面风速算法： D＝2· Q—气体流量， m／s； V—假设截面风速， m／s；根据经验选取。
? 窑内的温度变化是连续的，但随着工况的不同， 预热、分解、煅烧各段会有前移和后移的可能；
? 物料成堆积状况缓慢地向前移动，物料从窑尾 到窑头约需 40分钟到60分钟；
? △缺点：烧成周期长、产量低；
? △改进：用悬浮预热器、分解炉进行窑外分解
第七章 悬浮预热器
§7—１旋风筒式悬浮预热器的功能与特性 一．基本概念（名词解词） ⒈预热—将生料颗粒表面的水份烘干。 (20°～
第七章 生料均化库
? 小结： 原料→破碎系统→预均化→生料粉磨系统→
生料均化库→（煅烧）→ ▲先期的烧成工艺：
第七章悬浮Baidu Nhomakorabea热器
▲先期的烧成工艺—预热、分解、烧成都在回转窑中进行。
干法中空旋窑煅烧工艺流程系统
第七章悬浮预热器
预热
分解
煅烧
第七章悬浮预热器
预热
分解
煅烧
? 窑体倾斜3～5°
? 窑体缓慢回转， 2～3转／分钟；