水泥熟料冷却机中英对照Word文档下载推荐.docx
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3.1.9CoolerDedusting40
3.1.10Developments42
3.2TheCrossBarCooler44
3.2.1Principle44
3.2.2Mainfeatures44
3.2.3StrengthsandWeaknesses46
3.3TheTravellingGrateCooler48
3.3.1Principle48
3.3.2StrengthsandWeaknesses50
4.ROTATINGCOOLERS52
4.1TheRotaryCoolerorTubeCooler52
4.1.1Principle52
4.1.2DesignFeatures52
4.1.3Coolingperformance54
4.1.4Strengths/Weaknesses54
4.2ThePlanetaryCooler55
4.2.1Principle55
4.2.2Historical56
4.2.3Designfeatures57
4.2.4Internalheattransferequipment（seeFig.26）57
5.VERTICALCOOLERS60
5.1TheGravityCooler（G-Cooler）60
5.2TheShaftCooler60
SUMMARY概述
Clinkercoolershavetwotaskstofulfil:
熟料冷却机有两大作用：
♦Recuperateasmuchheataspossiblefromthehotclinkerbyheatinguptheairusedforcombustion
♦从孰料中回收尽可能多的热量来加热用于燃烧的空气
♦Cooltheclinkerfrom1400°
Ctotemperaturesadequateforthesubsequentprocessequipment,normallyto100-200°
C.
♦把熟料从1400°
C降低到适合后续工艺设备的温度，通常为100-200°
Therearemainlytwodifferenttypesofclinkercoolersinoperationwiththefollowingfeatures:
主要有以下两种不同类型的冷却机
Gratecoolers篦式冷却机
♦Crossflowheatexchangethroughhorizontalclinkerbedwithcoldairfrombelow.
通过水平的熟料料层与来自篦板下的冷风进行热交换
♦Coolingairflowexceedingcombustionairrequirementallowslowclinkertemperatures,butnecessitatesexcess（waste）airdedusting.
冷却风量多于需要的热风量可以降低熟料温度，但是会产生废气。
♦Moderncoolertechnologywithsophisticatedplatesandforcedaerationsystemsallowcombustionairtemperaturesexceeding1000°
♦带有精密篦板和强制充气系统的现代冷却技术可使交换后的热空气达到1000°
♦Trendtowiderandfewergrates,lesscoolingairandfixedinlets
逐步加宽和减少篦板：
减少冷风和固定进口
♦Largestunits:
10’000t/d
最大能力：
10’000t/d
♦Travellinggrate（Recupol）:
lastunitbuiltaround1980
移动篦板：
最后一套生产于1980年左右。
Rotatingcoolers回转式冷却机
♦Rotarytubecoolerswithseparatedriveorplanetarycoolerattachedtokilnshell
单筒冷却机有独立的驱动，而多筒冷却机要于窑筒体相连
♦Quasicounter-currentflowheatexchange
准逆流实现热交换
♦Coolingairdeterminedbycombustionair,nowasteair
冷风取决于热风，没有废气产生
♦Heatexchange（recuperation）determinedbyconditionofinternalheattransferequipment
热交换取决于固有的传热设备
♦Limitedunitsize,upto3000t/d
♦限制单机产量：
不超过3000t/d
♦Planetarycoolernotsuitableforprecalcinertechnology
多筒冷却机对于预分解技术不合适
♦Practicallynonewinstallationbuiltanymore
实际上再没有新的设备生产
1.
INTRODUCTION介绍
Theclinkercoolerisavitalpartofthekilnsystemandhasadecisiveinfluenceontheperformanceoftheplant.Threekeyindicatorscharacterizeagoodcooler:
熟料冷却机是窑系统中重要的一部分，并且对工厂的生产起着决定性的作用。
好的冷却机有以下三个关键性指标;
♦Maximumheatrecuperation
♦Minimumcoolingairflow
♦Unrestrictedavailability
最大的热回收、最小的冷却风量、不受限制的设备运转率
Therehavebeenperiodicchangesintrendsduringthepastdecades.GratecoolerswerefirstintroducedbyFullerCompany（USA）around1930.Whileitsdesignwascontinuouslybeingoptimized,thegratecoolerbecamethepredominanttypeinthe1950'
s.Inthelate1960'
s,theplanetarycoolergainedpopularitywhichreacheditspeakinthe1970'
s,mainlyduetoitssimplicity.Largerunitcapacitieswithprecalcinertechnologymadethegratecoolerthepreferredsolutionagain.Awaveofgratecoolerreengineeringstartinginthemid1980'
shasgeneratedamuchimprovedgratecoolertechnologyaswellasanewsituationonthesuppliers'
side.Newproblemswereexperiencedandhavebeenorarebeingsolved.
从冷却机的发展来看，过去的几十年来有个周期的变化。
大约1930年，篦式冷却机首先由（美国的）富勒公司引入，由于他的设计持续不断地优化，直到二十世纪五十年代，篦式冷却机成为主要类型的冷却机。
由于多筒式冷却机的简便易操作，在后来的二十世纪六十年代，多筒式冷却机变得比较普遍，到了七十年代达到巅峰。
预分解技术的单机能力加大，又使得篦式冷却机被优先选用。
八十年代中期，篦式冷却机的重新设计不但使得他的技术大大提高，而且供应商方面也有了新的位置。
遇到的新问题已经或正在被逐步解决。
Sincecementplantshavelifecyclesof40yearsandmore,numerousunitsofeachcoolertype,planetary,rotaryorgratecoolerofoldornewdesigns,willremaininoperationformanymoreyears.
由于水泥厂的生命周期为40年或者更长，每种型号的冷却机，无论多筒的、回转的或篦板式的，还是以前设计的或新型的，在使用上都应该保持更长的时间。
2.GENERALCONSIDERATIONS一般原理
Theclinkercoolerhasthefollowingtaskstofulfil:
熟料冷却机履行以下三个职责：
♦Processinternalheatrecuperationbyheattransferfromclinkertocombustionair
通过从熟料到热空气的热交换实现工艺自身的余热利用
♦Reduceclinkertemperaturetofacilitateclinkerhandlingandstorage
降低熟料温度便于熟料输送和储存
♦Providemaximumcoolingvelocitytoavoidunfavorableclinkerphasesandcrystalsize
提供最快的冷却速度，以免不良孰料相和晶粒产生
HeatFlowinaKilnSystem窑系统的热流量
Theimportanceofthecoolerasaheatrecuperatorcanbewelldemonstratedwithaheatflow（Sanki）diagram.
作为热回收器的冷却机的重要性可以用热流量图来充分说明
Figure1Clinkercoolerandkilnsystem熟料冷却机和窑系统
Figure2Energyturnover（Gratecooler）能量转换（篦板式冷却机）
Definitions定义
♦Asforothercomponentsofthekilnsystem,specificfiguresforclinkercoolersreferto1
kgofclinker.Thiseliminatestheinfluenceofplantsizeandallowsdirectcomparisonofclinkercoolersofdifferenttypesandsizes.
相对于窑系统而言，熟料冷却机的单位指标指的是1
kg熟料，这样可以消除工厂大小不同的影响，并允许直接比较不同类型、不同产量的熟料冷却机。
♦Coolingairistheairwhichpassestheclinkerthusbeingheatedupwhilecoolingtheclinker.Itcorrespondsapproximatelytothecombustionairrequirement,onlygratecoolersallowadditionalairforbettercooling.
冷风是指在熟料冷却的同时通过熟料于是被加热的空气。
冷风（量）大约相当于需要的热风（量），只有篦式冷却机为了有更好的冷却效果允许有多余的空气。
♦Primaryairistheairwhichisrequiredforproperfunctioningoftheburner.Ambientairinsufflatedbyaseparatesmallfanplustheairfromapneumatictransportsystem,amountingfrom<
10%upto>
30%oftheairrequiredtocombustthatfuel.Someprecalcinerburnersareequippedwithprimaryairfans（forcooling）aswell.
一次风是指达到合适的燃烧状态所需要的空气，周围的空气通过气力输送系统中单独的风机吹入，风量为燃料燃烧所需空气的10%～30%。
有的分解炉燃烧器也配置了一次风机（为冷却用）。
♦Secondaryairisthehotairenteringtherotarykilnviaclinkercooler.Itsflowisdeterminedbythecombustionoftheburningzonefuel.Whilecoolingtheclinker,itreachestemperaturesof600toover1000°
C,dependingontypeandconditionofthecooler.
二次风是指通过熟料冷却机进入窑系统的热风，它的风量由烧成带燃料的燃烧来决定。
通过冷却熟料，二次风的温度依据冷却机的型号和工况不同可达600°
C～1000余°
C不等。
♦Tertiaryairisthatpartofthecombustionairwhichisrequiredforcombustingtheprecalcinerfuel.Itisextractedfromkilnhoodorcoolerroof,andthentakenalongaduct（=tertiaryairduct）paralleltothekilntotheprecalciner.Itreachestemperaturesnearorequaltothelevelofthesecondaryair.
三次风是指用于分解炉燃料燃烧的一部分热风，它从窑头罩或冷却机顶部引出，通过于窑平行的管道（三次风管）到达分解炉，它达到的温度接近或相当于二次风的温度。
♦Middleair（gratecooleronly）isextractedfromthecoolerroofifdryingofprocessmaterialsrequiresatemperaturelevelwhichishigherthanthewasteair.Ifthequantityissmall,upto450°
Ccanbeexpectedatnormalcooleroperation.
中间风（只有篦式冷却机才有）从冷却机顶部引出，如果烘干工艺原料需要的温度高于废气温度（可以使用中间风）；
如果量少，在正常的冷却机操作情况下可以达到450°
C。
♦Wasteair（gratecooleronly）isalsocalledcoolerexitairorcoolerexcessair.Thetotalcoolingairflowfromthefansisnormallyhigherthantheflowrequiredforcombustion（=tertiary+secondaryair）.Theextraair,whichhasnormallyatemperatureof200to300°
C,mustbeventedtoambientviaadedustingsystem.
废气（只有篦式冷却机才有）也称冷却机排气或冷却机过剩空气。
从冷却风机来的总冷风量通常高于（燃料）燃烧需要的热风量（三次风+二次风），多余的空气，通常情况下可达200to300°
C,，必须通过收尘系统排入大气。
♦Falseairiscoldairenteringthesystemviakilnoutletseal,burneropening,casingorclinkerdischarge.Iteitherdilutessecondaryairthusreducingrecuperatedheatoraddsloadtothewasteairsystemofgratecoolers.
漏风指通过窑头密封、燃烧器喷嘴开口、外罩、卸熟料进入系统的冷风。
它也稀释了二次风、降低了热回收，或者增加了篦式冷却机的废气。
♦Specificairvolumesareairflowsperkgofclinker（m3/kgcli,Nm3/kgcli）.Independentofthekilnsize,airflowsofcoolersystemscanbedirectlycompared.
单位风量是指每kg熟料的冷风量（m3/kgcli,Nm3/kgcli）），无论窑的大小，冷却机系统的冷风量能够直接相比。
♦Specificloadsexpresstherelationofclinkerproductiontoacharacteristicdimensionofthecooler（t/dm,t/dm2,t/dm3）.Exactdefinitionsvarywithcoolertype.
单位负荷是指熟料产量与冷却机基准尺寸的比值关系（t/dm,t/dm2,t/dm3）.。
精确的定义将随冷却机型号而变化。
♦Radiationlossesfromthecoolercasing/shellareparticularlyimportantforplanetarycoolers,wheretheyactivelysupportthecoolingoftheclinker.
辐射损失：
来自冷却机壳的辐射损失对于多筒冷却机是特别重要的，多筒冷却机主要在那里进行熟料冷却。
♦Efficiencyexpressesthequalityofheattransferfromclinkertotheairwhichisusedforcombustionintheburningzoneandprecalcinerfiring.
效率是指从熟料到用于烧成带和分解炉燃料燃烧的热风热交换的质量。
Remark:
Sincetheheatrecuperatedisproportionaltohotairusedforcombustionandtemperature,anefficiencyfigureisonlymeaningfulifitisrelatedtoaheatconsumptionfigure（resp.acombustionairflow）.
摘要：
由于热回收与用于燃烧的热风和温度是成比例的，而且，一个效率指标如果它与一个热消耗指标建立关系，它就是有意义的。
Figure3Clinkercoolers–Definitions熟料冷却机—定义
Calculations公式
Thecalculationsbelowareexamplesofheatbalanceinvestigations:
下面的公式是研究热平衡的范例：
∙HeatinhotclinkerQcli:
Qcli=mcli*cpcli*（tcli-tref）
Examplewithmcli=1kg/h:
tcli=1400°
C:
Qcli=1kg/h*1.090kJ/kg°
C*（1400°
C-20°
C）=1504kJ/h
∙HeatinhotairQair:
Qair=Vair*cpair*（tair-tref）
ExamplewithVair=1Nm3/h:
tair=1066°
Qair=1Nm3/h*1.421kJ/Nm3°
C*（1066°
C）=1486kJ/h
∙RadiationlossQrad:
Qrad=CR**A{（t/100）4-（t0/100）4}
Gratecooler
Qrad=20kJ/kgcli（fromexperience）
Coolerefficiencycooler
Thesecondary（+tertiary）airrequirementsaredictatedbytheamountoffuelfedtotheburners.Perthisdefinition,theefficiencyofa
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