單通冷卻機簡單介紹

單筒冷卻機與回轉(zhuǎn)窯相類似，是更早使用的冷卻機，它是一個支承在二對托輪上的回轉(zhuǎn)圓筒，內(nèi)部裝設耐火襯料和揚料裝置。冷卻機是回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的重要配套設備之一，在工作過程中，熟料由窯頭卸落在冷卻筒內(nèi)，被揚料板提升與撒落，冷空氣從冷卻機出料端吸入，與熟料逆流接觸并進行熱交換，加熱后空氣全部進入窯內(nèi)。單筒冷卻機按照與回轉(zhuǎn)窯的相對布置方式不同，可分為逆流式與順流式兩種。

單筒冷卻機布置在回轉(zhuǎn)窯的下面，需要提高燒成車間基礎(chǔ)的高度。單筒冷卻機的筒體直徑一般為2.0~5.0m，長度為20~50m，長徑比為10~12，斜度為3~4%。單筒冷卻機的單位容積生產(chǎn)能力為2.5~3.5t/m³。出冷卻機熟料溫度一般為150~300℃，入窯二次空氣溫度為400~750℃，干法窯的單筒冷卻機熱效率一般為55~75%，濕法窯單筒冷卻機的熱效率約為78%左右。

熟料在單筒冷卻機內(nèi)的冷卻過程分析

1、非揚料區(qū)內(nèi)高溫熟料與空氣接觸的對沉傳熱，由于本區(qū)內(nèi)不設揚料板，高溫熟料聚集在筒體底部，對流傳熱面積(即熟料暴露在空氣中的表面積)太小，傳熱速率慢。

2、非揚料區(qū)內(nèi)高溫熟料向耐火襯里的輻射傳熱和耐火襯里與空氣的對流傳熱，由于間接傳熱熱阻增加和耐火襯里表面積有限，傳熱速度有限。

3、熱量由于熟料通過各種傳熱傳到筒體內(nèi)表面再傳到筒體外表面后的筒體散熱。這部分熱量不能加熱二次空氣，為熱量損失，是要盡量避免的。

4、揚料區(qū)筒體底部和揚料板內(nèi)熟料與空氣的對流傳熱，也因為熟料與空氣接觸的表面積小，傳熱速度慢。

5、揚料區(qū)內(nèi)懸浮在空氣中的熟料與空氣的對流傳熱，這是單筒冷卻機主要的熱交換過程，由于熟料懸浮在空氣中，每顆熟料表面都充分暴露在空氣中，對流傳熱面積大。

6、其它一些傳熱，如熟料向空氣的熱輻射傳熱等通?？梢院雎圆挥嫛?/p>

單筒冷卻機的增效機理

要提高單筒冷卻機的冷卻速率，更有效的于段是提高揚料區(qū)內(nèi)熟料的懸空率（懸浮在空氣中的物料量與總物料量之比）。由理論推導得知懸空率與筒體回轉(zhuǎn)速度一次方和筒體直徑二分之一次方及揚起率一次方成正比，對一定直徑的單筒冷卻機揚起率可以設計成很，而要提高懸空率必須加快筒體回轉(zhuǎn)速度。

目前單筒冷卻機的回轉(zhuǎn)速度均較低，一般為3～4r/min，經(jīng)計算傳統(tǒng)型單筒冷卻機的懸空率只有3%一5%左右，也就是說機內(nèi)真正在進行強烈熱交換的物料只有物料總量的小部分，大部分物料被“埋沒”在筒體下和揚料板內(nèi)。如果揚料板升起時物料能夠滿載，則單筒冷卻機回轉(zhuǎn)速度每增加一倍，意味著懸浮在空氣中的熟料量及其傳熱面積可增加一倍，而傳熱量也可近于增加一倍。

新型單筒冷卻機增效的基本原理主要就是要強化這種熟料的“懸浮效應”。而要實現(xiàn)這種“懸浮效應”的更有效手段為：在優(yōu)化內(nèi)部裝置以獲得更好的揚料密度分布和較大揚起率的前提下，大幅提高單筒冷卻機的轉(zhuǎn)速。但具體提高到多少為宜，尚需結(jié)合機械和其它方面問題進一步研究。

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