第四代篦冷机研究 开题报告
TCFC第四代行进式篦冷机的研发及应用
主机设 备 向大 型化 、 高效 率 、 能耗 方 向发 展 于 是 ． 低 ８ ０年代 末 ， 国有 关水 泥 装备 设 计 、 各 制造 公 司 开始 开
发第三 代 篦冷机 ．至 ９ ０年代 中期 各 国生产 的 第 ｉ代 篦冷机 开始 推广 使用 但是 随着水 泥生产对烧 成 系统 的节能 降耗 的要求 ．对篦冷机 工艺及 设备运转 性能提 出了更高 的要 求 ．第 代充 气梁 型篦 冷机 已很 难适 应 技 术进步 的需 求 ． 如 ． 例 通过活 动篦板 与 固定篦 板之 间
殊 四联 杆 机 构 的传 动 支 撑 系 统 在 内 的 多 项 专 利 技
术 ． 用 国 际 先 进 的 Ｗａｋｎ ｏｒ 进 式 原 理 ， 过 采 ｌｉｇｆ ｏ 行 ｌ 通
２ １ ． Ｃ ＮＡ ０ １２ ＨＩ ＣＥＭＥ ５ ＮＴ ５
Ｅ ＵＩＭＥ Ｑ Ｐ ＮＴ技术装备
模块 化 等一 系列优 化设 计 ．真正 实 现 了篦 冷 机 的高
效、 低故 障率 。
２１ 技 术 参 数 及 性 能 指 标 ．
冷 机 中 ．Ｆ Ｃ ｓ ａ 在 世 界 上 推 广 使 用 范 嗣较 大 ， Ｓ—－ ｒ Ｂ 近
三代篦 冷机 第 一代篦 冷机 已经 基 本上 满足 了湿 法 、
半 干 法 及 一 般 干法 窑 生 产 配 套 的需 要 ：０年代 初 预 ７ 分 解窑 技术 的 出现和逐 渐推 广 应用 ． 使熟 料烧Байду номын сангаас成 技术 发 生 了巨大 的飞跃 ． 它要 求篦 冷机 相 应地 大 幅度提 高 单位 有效 面积 产量 ．并 提高 热 回收率 以降低 热耗 ． 于
第四代篦冷机
第四代篦冷机引言在现代社会中，冷却技术的应用越来越普遍，尤其是在工业和商业领域。
篦冷机作为一种重要的冷却设备，其性能和效率对于许多行业至关重要。
随着科学技术的不断进步，第四代篦冷机的出现引起了广泛关注。
本文将介绍第四代篦冷机的定义、原理、特点以及可能带来的应用前景。
定义第四代篦冷机是一种新型的冷却设备，其通过利用篦片（通常是金属材料）和冷却剂之间的热交换来降低物体的温度。
与传统的篦冷机相比，第四代篦冷机具有更高的效率和更低的能耗。
原理第四代篦冷机的工作原理基于热力学和热传导的基本原理。
其过程可以大致分为以下几个步骤：1.吸热阶段：冷却剂在低温环境下吸收热量，导致冷却剂温度升高。
2.压缩阶段：冷却剂被压缩，使其温度进一步升高。
3.放热阶段：高温的冷却剂释放热量，导致冷却剂的温度降低。
4.膨胀阶段：冷却剂经过膨胀，使其温度进一步降低。
通过以上循环过程，第四代篦冷机能够不断降低被冷却物体的温度。
特点第四代篦冷机相较于传统篦冷机具有以下几个特点：1.高效率：第四代篦冷机利用了更先进的技术和材料，使得能量的转化效率更高，能够更有效地降低物体的温度。
2.低能耗：相比于传统篦冷机，第四代篦冷机在相同冷却效果下能耗更低，从而节省能源。
3.可调节性：第四代篦冷机的参数可以根据需要进行调节，根据不同的工况和环境要求来优化冷却效果。
4.可靠性：第四代篦冷机采用了更可靠的材料和结构设计，使得其更耐用且寿命更长。
5.环保友好：第四代篦冷机在设计和生产过程中注重环保，减少对环境的污染和资源的浪费。
应用前景由于第四代篦冷机具有以上所述的特点，它在许多领域都有广泛的应用前景。
以下是一些可能的应用领域：1.工业制冷：第四代篦冷机可用于工业领域的冷却设备，如制冷机、冷水机组等。
其高效率和低能耗的特点使得工业生产更加经济高效。
2.商业制冷：篦冷机被广泛应用于商业建筑、超市和电子设备等领域。
第四代篦冷机的特点使得商业冷藏设备更加高效可靠且节能。
浅谈第四代篦冷机运行过程中存在的问题及处理
◆142技术／维护维修M ai nt enance匡三浩孟广林程新联姚汉伟(新安中联万基水泥有限公司，河南洛阳471800)中图分类号：TQ l72．622．4文献标识码：B文章编号：1007—6344(2014)05一0142—03提要：新型干法回转窑生产线采用SC H416R第四代篦冷机，设计冷却能力5000t／d，生产运行中出现机械损坏，料层频繁吹穿，出料温度高等缺陷，通过分析原因并对设备和控制方式进行改进，有效解决了运行缺陷。
1篦冷机原理及运行情况介绍我公司二期熟料生产线由国内某建筑材料工业设计研究院设计，配套使用SC H416R第四代篦冷机，产能5000t／d，篦床有效面积134．4m2，该篦床由四列七段(4X7)共二十八个模块单元篦床组成，通过四连杆机构组成步进式篦床，由液压装置驱动，每段篦床由四列组成，除一段篦床每列有一个液压缸驱动外，二至七段篦床每列有两个液压缸同步驱动，各列相对独立。
各段每列由既定程序控制，带动活动梁通过竖轴扭动推力棒向前向后运动，实现物料向前输送÷每一排模块下部构成一个风室，并由一台风机提供冷却风．冷却风经篦板吹人料层，对热熟料进行冷却。
液压系统流量的调节使液压缸获得不同的推动频率，从而使篦床上的物料得到不同的料厚和停留时间。
高温熟料从窑口卸落到阶梯篦床上，首先由阶梯篦床的高压风机对物料急冷，然后在风和重力的作用下滑落到标准模块上，并在往复扫摆的推力棒推送下，沿篦床分布开，形成一定厚度的料层，篦床上的物料在篦冷机刮板推送下缓慢向出料口移动。
篦冷机全套设备共用推力棒272根，活动梁28套，自润滑关节轴承416套，液压缸52套，行程开关56个。
2故障现象及分析在生产运行中经常出现活动梁机构损坏，料层吹穿，出料温度200～250℃等现象。
通过对运行中几种故障的观察我们发现以下几个原因：(1)活动梁传动机构频繁损坏并撞坏接近开关造成设备故障。
该活动梁机构由竖轴、摇臂、连轴销、小连杆、自润滑关节轴承、活动梁、液压缸组成四杆传动机构，悬挂在固定于篦床内的竖轴下端和液压缸支撑座之间，重量在300kg左右，整个四连杆机构在自身重力作用下，对关节轴承施加向下作用力，造成关节轴承、轴销频繁损坏，活动梁下沉，阻力变大，用于控制推动行程的接近开关被撞坏而失效，造成设备故障。
浅谈第四代篦冷机的特点与结构优化
展。
２ ． 第 四代 篦冷 机的结构 与升级改造 ２ ． １ 结构特性
第 四代水泥篦冷机 的结构特性主要包括 以下几点 ： （ １ ）
增 加 了余热 发 电装 置 ，第 四代篦冷机 余热供应 系统 与窑头 、 １ ． 第 四代篦冷机的技术特点 窑尾 的余 热 发 电装 置 实现 了配合 使用 。在未 安 装余 热 发 电 纵 观篦冷机 的发展 ，最具代表 性的第 四代篦冷机 主要有 时 ，篦 冷机 的 三次 风 的一 部分 供 预热 器 及煤 磨 的烘 干 后 ， 史密 斯公 司的Ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ — Ｂ ａ ｒ 篦冷机 和富士 一 摩根 的步进式 篦冷机 其余热 就混入冷 风 ，待 降温到一定 温度后 经收尘器 将废气 排 两类 。本文就 以这两类 最具代表性 的第 四代 篦冷机 为例 ，对 掉 ，而且废 气在 排出时仍 具有较 高的温度 ，其余热 不能得 到 更好 的利用 。在 安装余热 发 电装 置后 ，便 可在篦冷 机 中部 取 其技术特点进行简要 阐述 。
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浅谈 第 四代篦冷机 的特 一 占ｓ 、 、 、 ＇ ． ， 结构优化
赵 光 平
（ 青 州中联水泥有 限公 司，山东 青州 ２ ６ ２ ５ ０ ０） 摘 要 ：随着水泥制造 业的不断发展 ，水泥 篦冷机也不 断地进行 结构优化 。篦冷机 作为水泥生产过程 中最关键 的热能
第四代篦冷机-特点(精)
低温区采用风室供风。第三代篦冷机充气梁供风大大改善了冷却效果。
而第四代篦冷机是采用风室供风，每个风室由1台风机供风，2500t/d型和 3000t/d型篦冷机分6个风室，配6台风机。5000t/d型篦冷机分8个风室，配8台风 机。与第三代篦冷机比较，风机数量大幅度减少。5000t/d型第三代篦冷机配置l8台 风机，相差10台风机。
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态。
第四代篦冷机特点
MFR阀采用自调节的节流孔板控制通过篦板的空气流量。当篦床上熟料层阻力 变化，MFR能自动灵敏调节阀的阻力，使熟料层阻力加篦板阻力之和维持恒定，达
到通风恒定，最终达到整个篦床上空气均匀分布。
MFR没有采用电气控制，而是基于简单的物理定律和空气动力学原理。 MFR阀在通过篦板和熟料层冷风作用下自动关闭打开，当熟料层阻力较大，冷 却风较小时，阀门自动打开，使篦板阻力降低，使冷却风量增大。而当熟料层阻力 较小时，冷却风较大时，阀门自动关闭，使风量减小，达到冷却风量恒定。
用压块和拄销，更换时只要取出拄销，压块就与推料棒分开，更换十分方便。
第四代篦冷机特点
推料棒
第四代篦冷机特点
三、 模块化设计
第四代篦冷机是做为模块系统来制造的，它由一个必备的入口模块和若干个 标准模块组成。入口模块一般长由5～7排固定篦板长，宽有2～4个标准模块宽。 而标准模块由4×14块篦板组成，尺寸为 1.3m× 4.2m其上有活动推料棒和固定 推料棒各7件。2500t/d篦冷机由2×4个标准模块组成，3000t/d篦冷机由3×5个 标准模块组成，5000t/d篦冷机由4×5个标准模块组成。每个模块包括一个液压 活塞驱动的活动框架，它有两个驱动板，沿着四条线性导轨运动。
壳体下部的油缸里，由控制系统来控制油缸的运动速度。
第四代篦式冷却机的应用特点及技术参数设计
第四代篦式冷却机的应用特点1 第四代篦冷机的总体结构第四代篦冷机由三部分组成：熟料输送，熟料冷却及传动装置。
与以往推动篦式冷却机的最大区别是：熟料输送与熟料冷却是两个独立的结构。
总体结构分上壳体和下壳体。
中间是篦床。
上壳体入料口端端部外侧设若干个空气炮，壳体里墙砌筑耐火砖，下壳体分若干个风室，采用风室供风。
尾部设一台锤式破碎机，整个设备安装完成后与水平面呈5°的斜度，便于熟料向下滑动。
篦床是由若干块篦板组成，篦板固定不动，篦板上部的推料棒往复运动推动熟料向尾部运动。
推料棒运动是由篦床下部的液压缸往复运动带动的。
每个风室由l台风机供风，高压风通过篦板缝隙进入篦床上的熟料层里，对熟料进行冷却。
2 篦板及篦床第四代篦冷机篦板是由δ= 3mm的耐热钢板焊接而成，篦板表面铺一层δ= 8mm的耐热钢板，总体尺寸 300mm× 300mm，厚度 60mm，篦缝为横向凹槽式，篦缝风道为迷宫式。
每块篦板底部安装一种空气动力平衡式空气流量调节器(Mechanical Flow Regulation简称MFR)。
关于篦板阻力对空气分配作用的关系式：Vg/Vf=Rf+Rr/Rg+Rr式中：Vg—冷风通过粗颗粒熟料层的风速；Vf—冷风通过细颗粒熟料层的风速；Rf—细颗粒料层阻力；Rg—粗颗粒料层阻力；Rr—篦床阻力。
如果Rr>>Rf，Rg，则Vg/Vf≈1。
即如果篦床阻力比料层阻力大得多时，则粗料侧和细料侧的风速基本相等，即风量能在全篦床上均匀分布。
实践验证：第一代篦冷机Vg/Vf=3。
第三代篦冷机Vg/Vf=1.75。
第四代篦冷机Vg/Vf=1。
第四代篦冷机篦板采用迷宫式的篦缝和安装MFR阀，达到了高阻力的特征，通过整个篦床全宽上的熟料层通过风速相等，达到冷却空气均匀分布的最佳状态。
MFR阀采用自调节的节流孔板控制通过篦板的空气流量。
当篦床上熟料层阻力变化，MFR能自动灵敏调节阀的阻力，使熟料层阻力加篦板阻力之和维持恒定，达到通风恒定，最终达到整个篦床上空气均匀分布。
新型干法水泥工艺装备之第四代篦式冷却机性能应用及普及风暴
减少烧成车间总投资
5500t/d水泥生产线
本文借用部分正在使用和制造的第四代篦冷机图片，结合认识，它以能 耗低，故障少等优点，正在以蛇吞象的速度解决熟料煅烧过程中的冷却效果。
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输送原理
步进式原理
输送原理
推 料 棒 式
一般采用 液压传动
U型密封不漏料
优点
优点
1. 高的冷却效率和热效率。 2. 高可靠性,低磨损,低的运行费用。 3. 无漏料,低净空。 4. 模块化设计-安装快。 5. 步进高输送效率。 6. 自调节气流控制阀，低电耗。
向
窑中心线 冷却机中心线
低净空 高差X=3.9
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做水泥，更做凝聚力
第四代篦冷机的性能及应用
制约新型干法水泥生产线产量的瓶颈-熟料冷却 ，它的克星第四代篦冷机 1
按熟料输送方式，分为步进式和推料棒二种。
按支撑方式，分为辊轮式、四连杆机构式、线 性轴承式三种。
6道步进 式篦床
辊轮式
四连杆机构
形式万变，但效果不变，只有实践证明他的形 式的优和差
新型干法水泥工艺装备之第四代篦式冷却机性能应用及普及风暴
U型密封不漏料
不漏料
优点
优点
1. 2. 3. 4. 5. 6.
高的冷却效率和热效率. 高可靠性,低磨损,低的运行费用. 无漏料,低净空. 模块化设计-安装快. 步进高输送效率. 自调节气流控制阀,低电耗.
外形图
向
窑中心线
冷却机中心线
低净空
高差X=3.9
减少烧成车间总投资
5500T/D水泥生产线
本文借用部分正在使用和制造的第四代篦冷机图片,结合认识, 本文借用部分正在使用和制造的第四代篦冷机图片,结合认识,它以能 耗低,故障少等优点,正在以蛇吞象的速度解决熟料煅烧过程中的冷却效果. 耗低,故障少等优点,正在以蛇吞象的速度解决熟料煅烧过程中的冷却效果.
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做水泥, 做水泥,更做凝聚力
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简介
第四代篦冷机由三部分组成:熟料输送,熟料冷却及传 动装置.与以往推动篦式冷却机的最大区别是:1)熟料 冷却与输送装置功能分离;2)篦床供风精细化;3)实 现模块化设计;4)消除了篦床漏料;5)系统热效率提 供至75%;6)单位熟料冷却风量降低至1.9 Nm3/kg.cl以 下;7)系统能耗降低;8)土建投资降低.
第四代篦冷机的性能及应用
制约新型干法水泥生产线产量的瓶颈-制约新型干法水泥生产线产量的瓶颈-熟料冷却 ,它的克星第四代篦冷机 1
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七、系毕业设计（论文）工作领导小组意见
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课题性质（打√选择）
设计（√）
论文（）
一、文献综述
篦冷机是水泥生产线上重要的冷却设备，上个世纪30年代开发出篦式冷却机设备，为水泥生产线向大型化发展奠定基础，我国从事篦冷机设计开发是在60～70年代，80年代中期我国引进了美国FULLER公司第二代篦冷机制造技术，篦冷机技术的引进开发使我国水泥工业向前迈出一大步，相继开发的一大批新型干法水泥生产线都使用的是FULLER型篦冷机，90年代中期我国又开发出第三代空气梁式篦冷机，第三代篦冷机的开发应用成功最显著的特点就是同规格的回转窑产量提高近20%以上。丹麦史密斯公司开发的第四代篦冷机已投放市场多台，显示出了高一筹的先进性。
1、SF型推动棒式篦冷机的特点
(1)熟料输送与冷却是两个独立的结构。该篦冷机没有篦下卸灰室。杜绝了漏风和漏料，无需密封风机和篦下拉链机。
(2)该篦冷机没有可移动的篦床，篦床不再承担输送熟料的任务。所接触冷却风的篦板是固定的，因此对篦板起到了很好的保护作用。整机的密封较好。
2、SF型推动棒式篦冷机的工作原理
来自窑头的熟料直接落到固定入口阶梯床面上，熟料靠床面倾斜和冷却风力的作用滚、滑到冷却机下游，冷却机下游带有交替排列的固定棒和活动棒，通过推力棒的往复推动完成熟料输送。熟料的快速骤冷就是在第一室完成的。
固定棒和活动棒位于距床面50mm厚固有冷料层上面造成底部粘住，则用空气炮调节防止堆“雪人”。
三、设计（研究）方案
首先要选好第四代篦冷机的型号，了解其各部分结构及工作原理为以后的工作打好基础。然后通过对第四代篦冷机冷却工艺的了解找到其相关参数对篦冷机冷却效果的影响，通过调节参数确定各种参数关系，在保证篦冷机正常运转的前提下得到最适合冷却的参数。最后通过对篦冷机出现的各种故障的原因的分析，对篦冷机的故障进行处理同时对易出现故障处进行改进，从而使篦冷机的工作状况达到最好使生产正常进行。
四、工作进度安排
1、阅相关文献，确定方法，完成开题报告。第5周
2、确定设计方案。第6-7周
3、进行工艺设计。第8-9周
4、绘制图纸及完善初稿。第10-13周
5、补充、修改、完善二稿。第14周
6、整理完成定稿。第15周
7、整理研究过程中的各种资料、原始数据、完成答辩资料的准备。第16周
8、毕业答辩。第17周
横棒将熟料推到冷却机出口通过篦条，粒度小于25mm的熟料被运走，大块的熟料经过破碎机破碎再分离，合格品进入熟料输送系统。
二、设计（论文）主要内容
1.第四代篦冷机工作原理及结构的研究
2.第四代篦冷机型号及相关参数的确定
3.关于第四代篦冷机的入厂调研
4.第四代篦冷机出现相关故障的原因及分析
5.第四代篦冷机相关故障的处理方法
五、主要参考文献
[1]周正立,周君玉.新型干法水泥生产技术问答丛书.2009.10
[2]丁奇生,刘龙,陈建南等.水泥熟料烧成工艺与装备.化学工业出版社2008.1
[3]熊会思.新型干法烧成水泥熟料设备设计制造安装与使用.中国建材工业出版社2004.2
[4]《高效冷却机电气控制说明书》
[5]李海涛.新型干法水泥生产技术与设备化学工业出版社2006.1
活动棒往复运动完成物料沿篦床向前输送，每一个动作都要向前推动物料和向后带动物料，但是，由于固定棒、活动棒的几何形状和冷却机的床面倾斜使物料量向前的总较向后的多。活动棒的冲程通常为±75mm，也就是总移动量为150mm。
液压系统受控于控制器，信号来自前端风室或篦板内压力，风室里的上限压力在预定范围内设定。若熟料床面太薄，室压下降，则控制器将降低棒速，以使床面厚度增加，相反，若床面厚度太大，室压升高，则控制器促使棒速增加。。