专利名称：高效低阻旋风预热器的制作方法
技术领域：
一种新型高效低阻旋风预热器，此类旋风预热器一般可用作高温条件下的固体粉状物的预热和分离，特别是用作水泥煅烧回转窑前的预热预分解系统的组成部分。在该预热系统中，该旋风预热器主要起预热物料并收集已预热物料的作用。
背景技术：
旋风预热器一般由多级旋风筒和连接管道组成。连接管道主要起热交换作用，旋风筒主要起收集物料的作用。旋风预热器的系统阻力损失和分离效率是影响烧成系统的运行状况和生产线经济效益的重要参数。尽管目前旋风筒的形式众多，但它总难以解决高效和低阻的矛盾。尤其是体现在水泥煅烧工艺预热器系统的顶端旋风筒上，该级旋风筒在工况条件下希望维持94％以上的收尘效率，而阻力损失在1000Pa以下，现行旋风筒结构难以满足其要求。在旋风筒高度和直径不变的前提下，有利于提高旋风筒收尘效率的措施，基本上都会造成旋风筒阻力增加；降低阻力的措施也会降低收尘效率。阻力损失增加和收尘效率降低都必然会导致系统能耗增高和产量下降，经济效益降低。
本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种高效低阻的旋风预热器。选取合理的旋风筒结构和几何尺寸，采取特殊的措施，使旋风筒的高收尘效率和低阻力损失得以兼顾。在同等处理能力的前提下，旋风筒的技术参数更加优越，配合相应的连接管道，组成性能优良的预热器系统，达到更好的保护生态环境和提高生产效率的效果。
发明内容
本实用新型根据大量的实验数据设计完成了一种高效低阻的旋风预热器，该预热器如附图(1)所示，由柱体1、锥体2、等角度变高度三心蜗壳3、特殊的五边型进风口4、园柱状内筒5、园柱状出风管6、园柱状下料管7、反射锥8、支架9组成以及联结管道10构成。其中，反射锥8可以有两种结构形式(见附图2)圆锥形反射锥8.1、圆盘形反射锥8.2。本实用新型的特征在于预热器旋风筒采用45-55°的等角度变高度的三心蜗壳；内筒与出风管之间设有变径；旋风筒锥体下部安装了圆锥状或圆盘状的反射锥。其中，反射锥的结构特征又进一步表现为底部直径(d1)与反射锥所在处圆锥面直径(d2)平方比(d12∶d22)在0.2～0.4之间；反射锥距锥体2底部距离L1与锥体2长度L2之比(L1∶L2)在0.35～0.5之间。本实用新型工作时，挟带粉尘的含尘气流由连接管道10通过五边型进风口4进入旋风筒内，在蜗壳3的引导下，含尘气流平滑地沿下行螺旋线在柱体1中旋转、下滑。柱体1和内筒5之间的环形区主要是为了避免气流下行运动中轨迹出现紊乱而短路。气流中的粉尘在突然扩大和离心力的作用下，逐渐与气流脱离开而分离出来。气流运行到锥体2的下部时，下行势头止步，在内筒5内所形成的负压的作用下，气流由边壁转向中心，进而向上运行，沿内筒5和出风管6离开旋风筒。在此过程中，大量粉尘被分离出来。旋风筒收集下来的粉尘由下料管7排除。
采用上述结构生产的旋风筒预热器同时具有高收尘效率和低阻力损失的优点，在同等处理能力的前提下，具有旋风筒的尺寸更小，稳定性更好，生产效率更高，耗钢更少，投资更小的特点。
图1是新型旋风预热器的平面和立面示意图；图1.1是反射锥形状示意图。图2为传统旋风筒的平面和立面示意图。图中1为柱体、2为锥体、3为等角度变高度三心蜗壳、4为五边型进风口、5为园柱状内筒、6为园柱状出风管、7为园柱状下料管、8为反射锥、9为支架、10为联结管道。其中，反射锥8可以有两种结构形式(见附图1.1)8.1为圆锥状反射锥、8.2为圆盘状反射锥。
实施方式 本实用新型的实施例采用图(1)所示的结构，由柱体1、锥体2、等角度变高度三心蜗壳3、特殊的五边型进风口4、园柱状内筒5、园柱状出风管6、园柱状下料管7、反射锥8、支架9组成以及联结管道10构成。其中，反射锥8采用圆锥状反射锥，具体参数为蜗壳采用等角度、变高度、三心型室、斜边角度为50°；反射锥安装与旋风筒锥体下部，反射锥底部直径(d1)与反射锥所在处圆锥面直径(d2)平方比(d12∶d22)为0.24；反射锥距锥体2底部距离L1与锥体2长度L2之比(L1∶L2)在0.39。旋风筒总的直径为4.5米，处理风量200000～270000立方米/小时，该预热器预热性能良好，实际测试分离效率达到96.2％，阻力损失为928Pa。
生产中采用这种旋风预热器的性能较其他旋风预热器已经有很大的改善，取得了高收尘效率和低阻力损失的矛盾的缓解，由于蜗壳3采用了三心270°包角、大偏心的蜗壳形式。蜗壳采用等角度变高度的下旋螺旋线与旋风筒筒体相交，不仅避免了旋风筒进口和蜗壳集料的现象。而且，由于其下行螺旋线顺应了气流的运动方向，从而达到了引导气流平滑地进入筒内，并贴着壁面自然螺旋下滑的目的，减少了传统旋风筒中下行气流与交线形成夹角而产生的涡流阻力损失和二次飞扬。在锥体2下部适当位置增设反射锥8，可以起到引导气流运动轨迹由下向上转变的作用，减少气流折流所造成的局部阻力损失，避免气流折流中卷起锥体2底部已收集物料。反射锥8的安装位置和尺寸应控制在前面所述范围以内，否则会适得其反。在内筒5和出风管6之间设计变径的主要目的是既可以采用大内筒而降低系统阻力，又可以避免物料从旋风筒出风管上加入时出现短路。而且，这中间形成的脉动流还有利于促进物料的分散，加强热交换。
根据试验结果，采用本发明新型旋风预热器，通常其分离效率可稳定维持在96％以上，而阻力损失可较现通用旋风筒降低约20％。是一种性能优越的旋风预热器系统，尤其适用于水泥煅烧工业中预热器系统的顶端。
权利要求1.一种新型高效低阻旋风预热器，可用作高温条件下的固体粉状物的预热和分离，特别是用作水泥煅烧回转窑前的预热预分解系统的组成部分，该预热器由柱体(1)、锥体(2)、蜗壳(3)、进风口(4)、园柱状内筒(5)、园柱状出风管(6)、园柱状下料管(7)、反射锥(8)、支架(9)以及联结管道(10)构成，其特征在于柱体(1)形状为45-55°的等角度变高度的三心蜗壳；出风管与园柱状内筒(5)之间由变径连接；锥体(2)下部装有圆锥状或圆盘状的反射锥，进风口采用五边型。
2.如权力要求1所说的新型高效低阻旋风预热器，其特征在于反射锥底部直径(d1)与反射锥所在处圆锥面直径(d2)平方比(d12∶d22)在0.2～0.4之间；反射锥距锥体(2)底部距离L1与锥体2长度L2之比(L1∶L2)在0.35～0.5之间。
专利摘要一种新型高效低阻旋风预热器，此类旋风预热器一般可用作高温条件下的固体粉状物的预热和分离，特别是用作水泥煅烧回转窑前的预热预分解系统的组成部分。该设备由柱体1、锥体2、等角度变高度三心蜗壳3、特殊的五边型进风口4、圆柱状内筒5、圆柱状出风管6、圆柱状下料管7、反射锥8、支架9组成以及联结管道10构成。预热器旋风筒采用45－55°的等角度变高度的三心蜗壳；内筒与出风管之间设有变径；旋风筒锥体下部安装了圆锥状或圆盘状的反射锥。
文档编号B04C5/08GK2691711SQ200320123959
公开日2005年4月13日 申请日期2003年11月17日 优先权日2003年11月17日
发明者陈涛, 常捷 申请人:成都建筑材料工业设计研究院有限公司