一、預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)

預(yù)熱器主要由旋風(fēng)筒、風(fēng)管、下料溜管、鎖風(fēng)閥，撒料板、內(nèi)筒掛片等部分組成。

旋風(fēng)筒和連接管道組成預(yù)熱器的換熱單元功能如下圖所示：

旋風(fēng)筒換熱單元功能結(jié)構(gòu)示意圖 物料落入旋風(fēng)筒上升管道后運(yùn)動軌跡示意圖

二、預(yù)熱器的工作原理

1、預(yù)熱器的換熱功能

預(yù)熱器的主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預(yù)熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率，實(shí)現(xiàn)整個煅燒系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個功能。

2、物料分散

喂入預(yù)熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運(yùn)動，同時被分散。物料下落點(diǎn)到轉(zhuǎn)向處的距離（懸浮距離）及物料被分散的程度取決于氣流速度、物料性質(zhì)、氣固比、設(shè)備結(jié)構(gòu)等。因此，為使物料在上升管道內(nèi)均勻迅速地分散、懸浮，應(yīng)注意下列問題：

(1)選擇合理的喂料位置

為了充分利用上升管道的長度，延長物料與氣體的熱交換時間，喂料點(diǎn)應(yīng)選擇靠近進(jìn)風(fēng)管的起始端，即下一級旋風(fēng)筒出風(fēng)內(nèi)筒的起始端。但必須以加入的物料能夠充分懸浮、不直接落入下一級預(yù)熱器（短路）為前提。

(2)選擇適當(dāng)?shù)墓艿里L(fēng)速

要保證物料能夠懸浮于氣流中，必須有足夠的風(fēng)速，一般要求料粉懸浮區(qū)的風(fēng)速為16～22m/s。為加強(qiáng)氣流的沖擊懸浮能力，可在懸浮區(qū)局部縮小管徑或加插板（揚(yáng)料板），使氣體局部加速，增大氣體動能。

(3)合理控制生料細(xì)度

(4)喂料的均勻性

要保證喂料均勻，要求來料管的翻板閥（一般采用重錘閥）靈活、嚴(yán)密；來料多時，它能起到一定的阻滯緩沖作用；來料少時，它能起到密封作用，防止系統(tǒng)內(nèi)部漏風(fēng)。

(5)旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)

旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)對物料的分散程度也有很大影響，如旋風(fēng)筒的錐體角度、布置高度等對來料落差及來料均勻性有很大影響。

(6)在喂料口加裝撒料裝置

早期設(shè)計的預(yù)熱器下料管無撒料裝置，物料分散差，熱效率低，經(jīng)常發(fā)生物料短路，熱損失增加，熱耗高。

3、撒料板

為了提高物料分散效果，在預(yù)熱器下料管口下部的適當(dāng)位置設(shè)置撒料板，當(dāng)物料喂入上升管道下沖時，首先撞擊在撒料板上被沖散并折向，再由氣流進(jìn)一步?jīng)_散懸浮。

4、鎖風(fēng)閥

鎖風(fēng)閥(又稱翻板閥)的作用既保持下料均勻暢通，又起密封作用。它裝在上級旋風(fēng)筒下料管與下級旋風(fēng)筒出口的換熱管道入料口之間的適當(dāng)部位。鎖風(fēng)閥必須結(jié)構(gòu)合理，輕便靈活。

對鎖風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)要求

（1）閥體及內(nèi)部零件堅固、耐熱，避免過熱引起變形損壞。

（2）閥板擺動輕巧靈活，重錘易于調(diào)整，既要避免閥板開，閉動作過大，又要防止料流發(fā)生脈沖，做到下料均勻。一般閥板前端部開有圓形或弧形孔洞使部分物料由此流下。

（3）閥體具有良好的氣密性，閥板形狀規(guī)整與管內(nèi)壁接觸嚴(yán)密，同時要杜絕任何連接法蘭或軸承間隙的漏風(fēng)。

（4）支撐閥板轉(zhuǎn)軸的軸承(包括滾動、滑動軸承等)要密封良好，防止灰塵滲入。

（5） 閥體便于檢查、拆裝，零件要易于更換。

5、氣固間換熱

氣固間的熱交換80％以上是在入口管道內(nèi)進(jìn)行的，熱交換方式以對流換熱為主。氣固之間的換熱主要在進(jìn)口管道內(nèi)瞬間完成的，即粉料在轉(zhuǎn)向被加速的起始區(qū)段內(nèi)完成換熱。

6、氣固分離

旋風(fēng)筒的主要作用是氣固分離。提高旋風(fēng)筒的分離效率是減少生料粉內(nèi)、外循環(huán)，降低熱損失和加強(qiáng)氣固熱交換的重要條件。

影響旋風(fēng)筒分離效率的主要因素：

（1）旋風(fēng)筒的直徑。在其它條件相同時，筒體直徑小，分離效率高。

（2）旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口的型式及尺寸。氣流應(yīng)以切向進(jìn)入旋風(fēng)筒，減少渦流干擾；進(jìn)風(fēng)口宜采用矩形，進(jìn)風(fēng)口尺寸應(yīng)使進(jìn)口風(fēng)速在16～22m/s之間，最好在18～20m/s之間。

（3）內(nèi)筒尺寸及插入深度。內(nèi)筒直徑小、插入深，分離效率高。

（4）增加筒體高度，分離效率提高。

（5）旋風(fēng)筒下料管鎖風(fēng)閥漏風(fēng)，將引起分離出的物料二次飛揚(yáng)，漏風(fēng)越大，揚(yáng)塵越嚴(yán)重，分離效率越低。

（6）物料顆粒大小、氣固比（含塵濃度）及操作的穩(wěn)定性等，都會影響分離效率。