5000tpd冷却机介绍

5000t/d熟料冷却机简介NANJINGTRIUMPH南京凯盛主要内容1冷却机发展背景2冷却机工作原理3我公司冷却机的技术特点4KC0978冷却机的技术方案1冷却机发展背景1936年FranzMüler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KarlvonWedel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；KHD公司开发了“Pyrostep”冷却机，Polysius公司开发了“Repol-RS”冷却机，FLS开发了“Coolax”冷却机，ClaudiusPeter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。随后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：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。2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Bi1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：gsgTTxTszT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：z81x81zxerf121TTz81x81zxerf121TTgisgig2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：02nFn1n4n2n22g0ge2Bi2BiBi3TTTT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。020040060080010001200140002468101214161820冷却时间(min)熟料温度℃熟料粒径mm250160125100604025102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+料层阻力篦板阻力计算公式为：P篦板=2U2料层阻力可以按Ergun固定床压降公式计算，即：Hdu175.1du1150p2f3002p3020P料层=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的篦板阻力下，熟料颗粒粒径与冷却风量的关系50%60%70%80%90%100%5791113151719粒径mm风量比篦板阻力系数1248121620结论：采用低阻力篦板，粒径为5mm的通风量只有粒径为20mm通风量的55%左右。由于粒径的变化使得冷却风量发生较大变化。采用高阻力篦板，粒径为5mm的通风量可以达到粒径为20mm的通风量的85%以上。在一定程度上缓解了通风量不均的问题，为消除冷却机“串风”创造了有利条件。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结论：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。60%70%80%90%100%200300400500600700800料层高度mm风量比篦板阻力系数12481216202冷却机工作原理12341A1B1C1D1E234第二代冷却机工作原理图第三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。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。3凯盛冷却机的技术特点表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%第一代冷却机25~273.5~4.050第二代冷却机35~422.5~3.265~69第三代冷却机40~551.65~2.270~753.1各类冷却机的技术性能3凯盛冷却机的技术特点3.2凯盛冷却机与其它冷却机技术性能比较（表2）冷却机型号KC0978BMH1250/1250PSC-127.127TC12102LBT36356有效面积m2123.24108127119.3124.74设计能力t/d55005000500050005000冷却机长度m34.0534.035.6冷却机宽度m3.63.63.63.63.6单位面积产量t/m2.d40.6~48.746.343.341.9~46.040.1~44.1单位操作风量Nm3/kg.cl1.9~2.11.9~2.01.9~2.21.9~2.12.0~2.3冷却风机装机功率kW15501469173615271700冷却机传动型式液压传动液压传动液压传动液压传动机械传动3凯盛冷却机的技术特点3.3KC0978冷却机的主要技术特点：分成多功能区，各功能区具有各自特点和技术；通过实验研究，确定凯盛高效篦板；采用液压传动技术，保证篦床更平稳；合理设计充气风管；采用锁风性能好的下料锁风阀；采用外置式熟料拉链机结构，维修、检修方便；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3.3KC0978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。3凯盛冷却机的技术特点3.3KC0978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。3凯盛冷却机的技术特点3.3KC0978冷却机的主要技术特点：2）高效篦板的实验研究3凯盛冷却机的技术特点3.3KC0978冷却机的主要技术特点：3）凯盛高效篦板高效阶梯篦板(HEL)高效充气梁篦板(HEA)鱼刺型篦板(FB)高效防漏篦板(PL)3凯盛冷却机的技术特点3.3KC0978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。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。6）下料锁风阀3凯盛冷却机的技术特点3.3KC0978冷却机的主要技术特点：7）外置式熟料拉链机我公司在研究国外技术的基础上，采用了外置式熟料拉链机，从而彻底避免了维修不便、漏风严重、影响窑运转的致命缺点。8）用风量小由于采用了不同功能的高效篦板，从而保证了冷却机实际操作风量小（运行风量可以达到1.9~2.1Nm3/kg.cl）、操作压力低、运行电耗小。我公司在一床与二床之间设置了落差，这不仅对高、低温的分区供风有利，还对消除“红河”，提高冷却效果十分有利。9）合理设置落差10）篦板排布合理我公司冷却机前5排采用固定床，后面的高温、中温及低温区采用了三段篦床，这样保证了冷却机的平稳运行和高温熟料合理的温度分布。4KC0978冷却机的技术方案4.1主要技术性能参数产量：5000~6000t/d有效篦板面积：123.24m²篦床段数：3段单位面积产量：40.6~48.7t/m².d单位冷却风量：1.9~2.1Nm³/kg.cl热回收效率：75%进料温度：1350℃出料温度：65℃+环境温度(粒度≤25mm)传动方式：液压传动4KC0978冷却机的技术方案4.2篦床设置1）第一段篦床4KC0978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