[發明專利]一種高效低阻旋風筒及工作方法

在審

• 申請號: 202010091448.4
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111167620A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李波;馬嬌媚;秦中華;王偉;高為民
• 申請（專利權）人: 天津水泥工業設計研究院有限公司
• 主分類號: B04C5/08
• 分類號: B04C5/08;B04C5/081;B04C5/04
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 許愛文

本發明屬于水泥工業生產技術領域，特別涉及一種高效低阻旋風筒及工作方法，包括進口風管、蝸殼體、內筒、柱體、上錐體和下錐體；進口風管設在蝸殼體的進口處；進口風管設有氣流入口；內筒為圓柱形筒體，內筒與氣流出口焊接為一體套焊在蝸殼體中；蝸殼體是由三個不同半徑的圓弧焊接成的三心等高度變角蝸殼結構；蝸殼體頂部設有頂蓋；頂蓋中心處開有氣流出口；柱體下方依次連接有上椎體及下椎體；下椎體出口為下料口。本發明用來解決水泥生產線預分解系統中旋風筒在保證分離效率的前提下仍能較大幅降低其阻力從而實現節能降耗的問題，相比一般的旋風筒具有更低的阻力損失。

技術領域

本發明屬于水泥工業生產技術領域，特別涉及一種用于新型干法水泥生產線預分解系統的高效低阻旋風筒及工作方法。

背景技術

目前新型干法水泥生產技術領域，由于國家對產能的控制和環保的重視，節能降耗是企業生產追求的重要目標。降低窯尾預熱器系統阻力，減少高溫風機運行負荷，可有效降低其電耗。其中窯尾預熱器阻力主要來自于多級旋風筒組合重構，因此降低各級旋風筒阻力可以有效實現節能。

旋風筒是利用進入粉塵的慣性力和含塵氣流旋轉產生的離心力將粉塵從氣流中分離出來的設備。高性能旋風筒主要具備高的分離效率和低的阻力損失兩大顯著特征。旋風筒分離效率高，出旋風筒粉塵含量低，系統熱損失少；旋風筒阻力損失小，高溫風機負荷低，電耗低。在旋風筒的設計研發過程中，高的分離效率和低的壓力損失是一對相互制約的指標，在實際應用中，為了旋風筒保持較高的分離效率，需犧牲一部分壓力指標，否則大幅度降低其阻力往往影響其分離效率，從而影響旋風筒的正常工作性能。因此，在保證分離效率的前提下，研究阻力損失更小的旋風筒，對于水泥工業預分解系統整體性能的提升具有重要影響。

旋風筒的壓損除位頭損失(通常忽略不計)外，主要由四部分組成：①進、出口局部阻力損失；②氣流旋轉沖撞產生的能量損失；③旋轉向下的氣流在錐部折返向上的局部阻力損失；④沿筒內壁的摩擦阻力損失。許多實驗表明，在實際生產中進口風速對壓損的影響遠大于對分離效率的影響，因此在不明顯影響分離效率和進口不致產生過多物料沉積的前提下，適當降低進口風速，可作為有效的降阻措施之一。另一種降阻作用更為明顯，即優化旋風筒的進、出風口處結構，盡可能減少進氣流與回轉氣流相互擠壓、碰撞和擾動，促使旋流順暢。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種高效低阻旋風筒及工作方法，用來解決水泥生產線預分解系統中旋風筒在保證分離效率的前提下仍能較大幅降低其阻力從而實現節能降耗的問題，相比一般的旋風筒具有更低的阻力損失。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高效低阻旋風筒，按照在預熱器上設置的位置，分為頂級旋風筒及非頂級旋風筒；所述頂級旋風筒設在預熱器系統頂部，非頂級旋風筒設在頂級旋風筒下方；所有旋風筒均包括進口風管、蝸殼體、內筒、柱體、上錐體和下錐體；

所述進口風管設在蝸殼體的進口處；進口風管設有氣流入口；

所述內筒為圓柱形筒體，所述內筒與氣流出口焊接為一體套焊在蝸殼體中；

所述蝸殼體是由三個不同半徑的圓弧焊接成的三心等高度變角蝸殼結構；蝸殼體頂部設有頂蓋；所述頂蓋中心處開有氣流出口；

所述柱體為圓柱形空心殼體，柱體下方依次連接有所述上椎體及下椎體；所述下椎體出口為下料口。

進一步，所述蝸殼體是由以O2為圓心的R2圓弧段，R2圓弧段一端焊接以O1為圓心的R1圓弧段，另一端焊接以O3為圓心的R3圓弧段；三個不同半徑圓弧段的角度之和為270°，三段圓弧段采取等高度變角形式與所述柱體連接。

進一步，對于非頂級弱渦流旋風筒，氣流入口其寬高比b/a＝0.3～0.6，且氣流入口豎向截面積Fi與所述柱體橫截面積F的比值Fi/F＝0.2～0.5，進口風管靠近內筒位置處與內筒之間的距離大于150mm。