熟料-设备-悬浮预热器-翻板阀
预热器翻板阀改造提升进展
预热器翻板阀改造提升进展摘要：翻板阀是水泥厂预热器常见的下料设备，既要保证生料粉均匀下料，也要保证不漏风串风。
目前对翻板阀的改造提升主要是从密封、结构形式、级数阀板数、清灰等角度入手。
本文对此做了介绍。
关键词：预热器；撒料板；密封预热器翻板阀是水泥厂预热器常见的下料设备，一方面粉体物料在通过重力作用打开翻板阀阀板，另一方面物料穿过翻板阀后自动闭合对翻板下的气体实现密封，既实现物料的输送也实现了对气体的密封，与旋风筒、风管一起组成了水泥预热器的一个物料分离单元。
翻板阀与功能类似的分隔轮相比，成本较低、维修简单、密封性较好。
对翻板阀而言，一般的性能要求是具有良好的开启关闭、能够耐受高温物料和高温气体、能够保证不串风不漏风、能够耐受一定刚度。
具有良好的开启关闭能力是指可以通过粉料的自重打开翻板阀的阀板，同时阀板的开启角度小、开启关闭速度快、每次开启阀板的粉料重量稳定且粉料下落量稳定。
能够耐受高温物料和高温气体是指翻板阀能够承受高温的腐蚀不变形损坏。
能够保证不串风不漏风是指既能保证翻板阀下方的高温气体串到翻板阀上的低温空间同时翻板阀自身的密封性能好与外界空气没有漏风。
能够耐受一定刚度是指翻板阀可以承受住旋风筒偶尔结皮下料的冲击而不损坏。
翻板阀的运行直接关系到水泥厂的正常生产能否进行，同时翻板阀对烧成系统的煤耗和水泥成本有巨大影响。
降低能耗节约能源，是环保大背景下所有水泥设备的发展趋势。
翻板阀作为水泥生产核心设备，是实现水泥企业节能降耗的关键。
改进和提升翻板阀，是水泥行业重点的研究方向。
翻板阀的改造思路一般有以下几类：密封系统改进、阀板结构形式改进、阀板级数、阀板数改进、增加辅助清灰装置、调整阀板角度。
一、密封系统改进翻板阀的密封系统一般有密封座、压盖和柔性的石棉等。
阀板的轴与石棉有一定间隙，靠压盖压住石棉密封。
这种密封结构相对容易漏风。
漏风后，冷风进入阀体，一方面造成系统热耗增加，另一方面冷风促进高温生料粉结皮，使阀板形状改变，造成阀板运动状态偏离预设，甚至阀板不能关闭。
预热器各构件的作用
预热器各构件的 作用
操作区：熟料生产 类 别：悬浮式预热 器 模 及原理 块：预热器构造
100
50 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度
0
东部
西部 30.6 38.6 34.6 31.6
北部 45.9 46.9 45 43.9
第一季度 20.4 第二季度 27.4 第三季度 90 第四季度 20.4
预热器各构件的作用 旋风筒内筒的作用
１、避免气料短路
２、提高分离效率
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Huaxincem
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０８.０５.１５ 2008-04-25
预热器各构件的作用 旋风筒蜗壳的作用
１.将气流平稳引入旋风筒，使物料在惯性力和离心力的作用下达到 筒壁 ２.气料进口区域扩大，减小进口区气流阻力 ３.利于减小颗粒向筒壁移动的距离，增加气流通向排气管的距离， 避免短路，提高分离效率 ４.处理风量大，压损小
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预热器各构件的作用 锁风阀（翻板阀）的作用
1、保持下料均匀通畅
2、起密封，防止内漏风
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预热器各构件的作用 撒料箱的作用
１.将料粉分散扩散 ２.提高换热效率 ３.避免物料发生短路
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故障原因（一） 影响旋风筒分离效率的因素
１.旋风筒直径 ２.旋风筒进风口的形式及尺寸 ３.内筒尺寸及插入深度 ４.旋风筒高度 ５.旋风筒下料管锁风阀漏风 ６.物料颗粒大小、气固比及操作
2.2 悬浮预热器
Q = αF（tg — tm）（kW） 式中， Q——气、固相之间的换热量
（也称：换热速率），kW或kJ/s； α ——气、固相之间的换热系数
（包括对流和辐射，以对流为主）； F——气、固相之间的接触面积，m2； tg - tm——气、固二相之间的平均温度差，℃。
2.2.4 各级旋风预热器性能的配合（以5级为例）
（1）各级旋风筒的气固分离效率
c1 c5 c 4 c3 c 2
为什么要求第一级旋风预热器的分离效率最高？第五级低于第一级？
旋风筒
C1
C2
C3
C4
C5
分离效率η（%） ≥95 ≈85 ≈85 85∽90 90 ∽ 95
如：
C1
2.2.6 旋风预热器分类以及几种典型的旋风预热器
分类：
传统的——洪堡型旋风预热器 新型的——低压损旋风筒（表2.7）
旋风筒改进的几个方面： 1）旋风筒入口或出口处增设导向叶片； 2）旋风筒筒体结构的改进； 3）旋风筒进风口与排气管（内筒）结构的改进； 4）旋风筒下料口结构的改进 5）旋风筒旋流方式的改进
进风口的形状现多采用多边形。
进风口形状尺寸特点： 1）多采用倾斜面，有利于防止积灰。 2）高宽比=1.5 ～ 2。
过大，柱体部分过高，阻力大。过小，气固分离率低。
3）进风口的尺寸应保证进口处工况风速在15～25m/s范围 为宜。
(3)出风管(内筒)的尺寸和插入深度: 一般来说，出风管(内筒)的直径越小，插入深度越深，旋风
（1）旋风筒的直径： 在其他条件相同时，筒径越小，分离效率越高
（2）旋风筒进风口的类型与尺寸： 进风口结构应以保证能沿切向入筒，减小涡流干扰为佳。
预热器构造及原理
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2008-04-25
谢谢大家 谢谢大家
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工作原理（ 工作原理（二)
气固分离：１、气流携带料粉以切线方向高速进入旋风筒，在筒内 旋转向下，至锥部反射内旋转向上。 ２、在旋转时，料粉及气流受离心力的作用具有向壁 运动倾向，大颗粒质量大惯性大，碰壁失速坠落
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常见故障（ 常见故障（一)
预热器堵塞 ： １、结皮 ２、翻板阀不灵活 ３、 抽风不足 ４、喂料不均、温度波动大
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工作原理（ 工作原理（一)
换热原理: 1、料粉从喂料口喂入,迅速分散悬浮于气流中，气固相间立即 进行热交换，且换热速率极快 2、80%以上的热量交换在连接管道中完成，只有不到20%的 在旋风筒完成
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预热器的发展
1951年,德国洪堡公司的洪堡型旋风预热 器是水泥工业首次投入运行的悬浮预热器。 预热器主要形式有旋风、立筒、立筒—旋 风混合式三种。
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基本构造（ 基本构造（一）
气流
1.换热管 2.旋风筒
1
料流
2
气流 换热区 料流 分离区
2008-04-25
故障处理（ 故障处理（二)
系统塌料: 1、检查翻板阀动作 2、检查系统漏风，尤其是下料管处膨胀节和翻板阀 锁风不好造成的漏风 3、合理的配料配煤
浅谈预热器翻板阀的作用与运行调试
浅谈预热器翻板阀的作用与运行调试浅谈预热器翻板阀的作用与运行调试经验告诉我们，通过翻板阀的物料都是成团的，一股一股的。
这种团状或股状物料，气流不能带起而直接落入旋风筒中造成短路。
翻板阀的作用就是将团状或股状物料撒开，使物料均匀分散地进入下一级旋风筒进口管道的气流中。
在预热器系统中，气流与均匀分散物料间的传热主要是在管道内进行的。
尽管预热器系统的结构形式有较大差别，但下面一组数据基本相同。
一般情况下，旋风筒进出口气体温度之差多数在20℃左右，出旋风筒的物料温度比出口气体温度低10℃左右。
这说明在旋风筒中物料与气体的热交换是微乎其微的。
因此翻板阀将物料撒开程度的好坏，决定了生料受热面积的大小，直接影响换热效率。
翻板阀角度的太小，物料分散效果不好。
反之，极易被烧坏，而且大股物料下塌时，由于管路截面积较小，容易产生堵塞。
所以生产调试期间应反复调整其角度。
与此同时，注意观察各级旋风筒进出口温差，直至调到最佳位置。
翻板阀平衡杆角度及其配重的调整预热器系统中每级旋风筒的下料管都设有翻板阀。
一般情况下，翻板阀摆动的频率越高，进入下一级旋风筒进气管道中的物料越均匀，气流短路的可能性就越小。
翻板阀摆动的灵活程度主要取决于翻板阀平衡杆的角度及其配重。
根据经验，翻板阀平衡杆的位置应在水平线以下，并与水平线之间的夹角小于30。
有人作过计算，最好能调到15°左右。
因为这时平衡杆和配重的重心线位移变化很小，而且随阀板开度增大上述重心和阀板传动轴间距同时增大。
力矩增大，阀板复位所需时间缩短，翻板阀摆动的灵活程度可以提高。
至于配重，应在冷态时初调，调到用手指轻轻一抬平衡杆就起来，一松手平衡杆就复位。
热态时，只需对个别翻板阀作微量调整即可。
《新型干法水泥生产技术》第7章 悬浮预热技术
❖ （2）选择适当的管道风速
❖ 要保证物料能够悬浮于气流中，必须有足够 的风速，一般要求料粉悬浮区的风速为 16~22m/s。为加强气流的冲击悬浮能力，可 在悬浮区局部缩小管径或加插板（扬料板）， 使气体局部加速，增大气体动能。
❖ （3）注意来料的均匀性
❖ 来料的均匀性对物料的分散程度有很大影响。 要保证来料均匀，要求来料管的翻板阀（一 般采用重锤阀）灵活、严密，当来料多时， 它能起到一定的阻滞缓冲作用；当来料少时， 它能起到密封作用，防止系统内部漏风。
❖ 1.旋风筒的直径
❖ 旋风筒的处理能力主要取决于通过旋风筒圆 筒断面风速，因此，旋风筒以圆柱体和圆锥 体的设计为基础，尤其是圆柱体内径，它是 确定旋风筒规格的主要尺寸，其它尺寸都是 以内径D为基准，按一定比例确定。
❖ 圆柱体直径有多种计算方式，一般根据旋风 筒处理的气体流量和选取适当的假想截面风 速来计算，即
❖ 料粉被气流携带作旋转流动时，由于物料密 度大于气体密度，受离心作用，物料向边部 移动的速度远大于气体，致使靠近边壁处浓 度增大；同时，由于粘滞阻力作用，边壁处 流体速度降低，使得悬浮阻力大大减小，物 料沉降而与气体分离。
❖ 旋风筒内流场是一个三维流场，其 速度矢量有三个分量：切向速度ut、 轴向速度uz和径向速度ur。
❖ ⑴ 确定进风口截面积A
❖
A=Q/w
❖ A－进风口截面积，m2
❖ Q－进旋风筒的风量，m3/s
❖ w－旋风筒的进口风速，m/s
❖ 进口风速w对旋风筒的收尘效率影响很大，一般进 口风速提高，收尘效率也提高，但当w大于20m/s后， 效率提高不显著，而旋风筒的流体阻力却与w的平 方成正比增加，故将得不偿失。一般旋风筒的进口 风速采用16～22m/s之间，最好采用18～20m/s。
预热器堵塞的原因分析及预防处理措施
预热器堵塞的原因分析及预防处理措施摘要悬浮预热器的构成由旋风筒和连接管道(换热管道)，具有使气、固两相能充分分散均布、迅速换热、高效分离等功能，预热系统的控制对水泥的烧成有着重要的影响。
预热系统堵塞,不仅会扰乱窑的热工制度,降低熟料产量和质量,影响窑的运转率,而且处理起来费时费力,甚至对人身安全造成危害。
所以，预热系统要以预防为主，根据预热系统的工艺特点、装备水平，制定相应的操作规程，正确处理预热器、分解炉、回转窑和冷却机之间的关系，稳定热工制度、提高热效率、实现优质高产低耗和长期安全运转的生产目的。
本文就生产中窑的预分解系统易出现的问题，特别是预热器结皮堵塞问题做了初步的综合分析，提出了一些解决办法。
关键词：预热器，结皮堵塞，预防处理措施PREHEATER OF PREVENTION AND TREATMENT MEASURES ARE ANALYZEDABSTRACTSuspension preheater composition by cyclone cone and connection (heat pipe), a contentious, solid two-phase can fully scattered uniformly, rapid, efficient heat function such as separation, the control system of cement firing has important influence. Preheat system, not only would disrupt the clogging of the kiln, reducing thermal clinker yield and quality, the influence of the kiln, and deal with amounts of time-consuming, even safety hazard. Therefore, the system of prevention, according to the technological characteristics, preheating system equipped level, formulate the corresponding operation procedures, correctly handle the preheater, decompose kiln stove, and cooling machine, the relationship between thermal system, improve the stability of high production efficiency, low consumption and long-term safety operation of production purposes. Based on the production of kiln precalcining system of the problem, especially the preheater and jam the comprehensive analysis, and puts forward somesolving measures.KEY WORDS: Pre-heater, Mantle jamming，Prevention processing measure目录前言................................. 错误!未定义书签。
水泥熟料生产线熟料煅烧的基本知识
熟料生产线热工基础知识新型干法水泥回转窑系统概述水泥是一种细磨材料，它加入适量水后，成为塑性浆体，这种浆体是既能在空气中硬化，又能在水中硬化（硬化后要达到一定的强度），并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的而且具有其他一些性能的水硬性胶凝材料。
水泥生产要经过“二磨一烧”（即生料磨、水泥窑和水泥磨），其中，水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为水泥熟料的热工设备，是水泥生产中一个极为重要的关键环节。
新型干法水泥回转窑系统是以悬浮预热技术和窑外分解技术为核心，以窑（或称：窑）为主导的水泥熟料烧成系统。
没有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做窑，有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做窑，在一些欧美国家也将窑称为窑，即预分解窑。
窑外分解窑的工作原理为：（分别从料、煤、风的角度论述）第一，生料粉从第级旋风筒和第级旋风筒之间的联接管道加入，加入的生料进入联接管道内后马上被分散在上升气流中，从而被携带到第级旋风筒（简称）内，在旋风筒内利用离心力的作用进行气固分离后，废气被排走，而生料粉被再一次加到和之间的联接管道内，然后再一次被携带到内进行气固分离。
这样依次类推，生料粉依次通过各级旋风筒及其联接管道。
生料粉每与上升的气流接触一次，就经过一次剧烈的热交换，从而生料粉被一次一次地预热升温，废气则被一次一次地冷却降温，从而达到回收废气余热来预热生料。
当生料达到一定温度，会发生一定程度的碳酸盐分解（小部分分解，因为废气的热焓不足以使其发生大量分解）。
出的预热生料进入分解炉，在分解炉内完成大部分碳酸钙的分解，分解反应所需热量来自于分解炉内的燃料燃烧。
分解后的生料与废气再一起进入内，经完成气固分离后，生料入回转窑内煅烧，再经过一系列物理化学反应后，最终烧成为水泥熟料。
出窑后熟料再经过冷却机冷却后被送到熟料库内。
熟料、石膏、混合材按一定比例在水泥磨内混合粉磨后就成为水泥。
第二，来自煤磨的煤粉被分成二部分，小部分煤粉（大约）被送到窑头喷入回转窑内燃烧，燃烧后产生的高温烟气供给回转窑内煅烧水泥熟料所用；大部分煤粉（大约）被气力输送到分解炉内燃烧，以供给预热生料中碳酸钙分解所需的大量热量。
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不正常操作的影响和预防（5）
漏风
▪ 现象
外漏风
▪ 原因分析
轴端漏风 盖子石棉密封不良
▪ 预防措施
重新密封
安全防护
▪ 正常生产时，检查人员穿好防护服装； ▪ 站在上风口，防止正压喷灰； ▪ 经常定期检查翻板阀，发现问题及时反映； ▪ 翻板阀必须专门人员进行调节，其他人不得随意调节；
•翻板阀的设计是当一定重量 的物料压在阀板上才会打开
•翻板阀可以调节,因此可以根 据物料的多与少进行调节（重 锤）
翻板阀形式（一）
双翻板阀
翻板阀形式（二）
单翻板阀
翻板阀的正确安装位置
不正常操作的影响和预防（1）
阀板一直处于开的位置(部分或者全开)
▪ 现象
降低收尘效率 增加压降 物料和气流之间换热效率低 下料管结皮积料
不正常操作的影响和预防（2）
翻板阀常关
▪ 现象 堵料
▪ 原因分析 阀板受外力或因结皮卡死 重锤太重
▪ 预防措施
及时清理结皮 清除外力（障碍） 调节重锤
不正常操作的影响和预防（3）
翻板阀不灵活
▪ 现象
动作不连贯，用手扳动费力但可以动作
▪ 原因分析
阀板受结皮料黏结，但没有卡死 翻板阀轴承损坏或确油
▪ 预防措施
清理 检查更换轴承或加油 停窑或止料期间，手动检验翻板阀的灵活性
不正常操作的影响和预防（4）
阀板损坏
碱化学腐蚀 高温烧坏 质量问题
不正常操作的影响和预防（4）
▪ 预防措施 改进阀板的材质（铸造的耐热钢）
对于已坏的阀板及时更换，防止阀 板断落至旋风筒锥部造成堵料
生产人员培训
工作区域: 范 围: 模 型: 培训单元:
熟料生产 设备 悬浮预热器 翻板阀
主要内容
▪ 目的（用途） ▪ 功能描述 ▪ 不正常操作的影响 ▪ 预防措施 ▪ 安全防护
目的
1. 防止气流进入下料 管
2. 允许物料通过，关 闭空闲区域，防止 窜风
功能描述
•翻板阀是个能绕轴旋转的耐 热部件,起到密封的同 时把生 料喂入到气流中
▪ 原因分析
1、翻板阀重锤太轻 2、翻板阀重锤脱落 3、翻板阀重锤杆断 4、阀板卡死在开的位置
不正常操作的影响和预防（1）
▪ 预防措施 调整重锤至合理位置（正常生产 时翻板阀处于微微颤动状态,即为 配重合理 ）
重新将重锤安装到原位置，并紧 固螺栓
将重锤柄焊接牢固，重锤恢复到 原来位置
手动依靠外力作用是阀板活动