[实用新型]粉状物料悬浮换热装置及粉状物料换热系统

说明书

技术领域

本实用新型属于气固相热交换或热反应领域，具体是一种能够在水泥等生产领域中对使粉状物料在悬浮状态进行换热、反应且分离的粉状物料悬浮换热装置及粉状物料换热系统。

背景技术

从1932年捷克工程师M.Voel-Jorgensen提交了用多个旋风换热器串联组成的单列悬浮预热器加热水泥生料粉专利以来，水泥产质量得到很大的进步，热耗也明显下降，但第一级出风管排气温度仍然较高，以3级、4级单列预热器为例，达到310-400℃；有人为了减少热能损失，提高热效率，增加级数；但增加级数，就增加预热器的高度，增加流体阻力，同时还需要采用克服更大流体阻力的风机，热耗下降不多，但风机电耗增加很多，设备造价也增加很多；特别是在单机大产量的需求情况下，旋风换热器单体明显增大，单列预热器进一步增高，风机电耗也在进一步增加；而且随着旋风换热器单体增大，分离效率下降，系统中内外返混增大，飞灰量增大，损失热能。

为了解决以上问题，发展到采用平行双列预热系统，各列间气流并联，料流并联；每列气流串联，料流串联。单体旋风换热器体积和建筑高度得到改善，分离效率也得到改善，但仍完全保留着单列预热器的料流和气流特征，第一级出风管排气温度仍然较高，以3级、4级平行双列预热系统为例，仍然达到310-400℃，热效率不理想。

直至1979年9月日本住友水泥公司研制的第一台日产4800t的SCS（Sum-itomo Cross Suspension Preheater and Spouted furnace）5级交叉悬浮预热器和喷射炉窑在八户水泥厂投产，发现第一级旋风换热器的出风管温度在260℃左右，与平行双列预热器进行比较，料气比增加1倍多，废气的排放温度和排放量也明显降低，但布置复杂，建筑较高，流体阻力较大，风机电耗较大，料平衡差，分离效果较差。

发明内容

    本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有各种预热器系统存在的问题加以改进，提供一种结构布置灵活，建造简单，费用省，压损小，电耗低，换热效率高，分离效果好，有害废气排放少的粉状物料悬浮换热装置及粉状物料换热系统。同时根据提供的气源温度不同，既可以作为粉状物料的加热反应装置，也可以作为冷却装置。

本实用新型粉状物料悬浮换热装置，包括至少两列并列的旋风换热器；各列最上面的旋风换热器组成第一级，最下面的旋风换热器组成最末一级，总级数为至少两级；每一列的每一级旋风换热器可以由单个旋风换热器构成，也可以由多个旋风换热器通过串联和/或并联的方式连接构成；

其气体流动的气流路线构成方式为：各列旋风换热器间气流路线为并联方式，每列旋风换热器中的气流路线为串联方式，即每列旋风换热器中本级旋风换热器的出风口与上一级旋风换热器的进风口相连，由下而上；

其粉状物料流动的料流路线构成方式为：粉状物料从第一级旋风换热器进风管喂入；每一级中的各列旋风换热器料流路线相串联；相邻两级旋风换热器的料流连接方式是：上一级中位于料流串联路线末端的一列旋风换热器直接与同列的下一级列旋风换热器以同列上、下级串联的方式连接，该同列的下一级列旋风换热器则位于下一级各列旋风换热器的串联路线始端。

所述第一级旋风换热器的出风管与一个旋风分离器的进风管连接，旋风分离器的出料管再连接至旋风换热器的料流线路中。

所述料流线路的最终出料端连接至总进风仓室，总进风仓室，总进风仓室的出风管经过一个旋风换热集料器与所述并联的气流线路起始端连接，为各级旋风换热器提供气流。

一种粉状物料换热系统包括有两个上述的粉状物料悬浮换热装置，其中一个为粉料原料加热反应装置，另一个为粉料产品冷却装置；粉料原料加热反应装置的高温粉料产品出口与粉料产品冷却装置的进料端直接或间接连接，粉料产品冷却装置的排风口与粉料原料加热反应装置的总进风端直接或间接连接。