散射及引流裝置在多管冷卻器中的應用
目前,新型干法水泥窯頭熟料篦式冷卻機的余風溫度,正常工作時在200℃左右,出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時可達300~450℃。新型干法水泥窯頭袋除塵器用Nomex濾料的耐溫極限為200℃,長期使用時的耐溫極限小于170℃。因此,煙氣在進入袋除塵器前必須采取適當?shù)慕禍卮胧?。使用強制風冷多管冷卻器降低煙氣溫度時無需用水,管理簡單,穩(wěn)定可靠。
多管冷卻器工作原理
常規(guī)強制風冷多管冷卻器結(jié)構(gòu)如圖1所示。高溫煙氣進入進氣箱后,從頂部流入冷卻管束,在冷卻管內(nèi)流動,冷卻后的煙氣從底部出氣口排出。冷卻用的常溫空氣由軸流風機強迫從管束外流過,從一側(cè)流向另一側(cè),流向垂直于管束。與自然空氣冷卻器相比,強制空氣冷卻器具有煙氣阻損低、傳熱系數(shù)較高、體積小、占地面積小等優(yōu)點。
多管冷卻器問題分析與解決方案
高溫煙氣進入多管冷卻器進氣箱后,由于冷卻管管端入口處流束截面突然縮小,在管口處產(chǎn)生渦流,熟料篦式冷卻機余風中的粉塵顆粒硬度大,表面呈棱角狀,對管壁有強烈的沖刷效應,使用一段時間后經(jīng)常發(fā)生冷卻管管口被磨穿的現(xiàn)象,而管束的修補或更換十分困難。
冷卻管磨穿后大量冷空氣滲入管內(nèi),由于煙氣含氧量劇增,冷卻器管束和后級袋除塵器的殼體腐蝕速度顯著加快。由于系統(tǒng)漏風,還導致尾排風機和除塵器的負荷明顯增加。若在管束入口內(nèi)增設(shè)護套,則會大大增加冷卻器的阻力。
面對此種情況,合肥水泥研究設(shè)計院的工作人員通過在冷卻器管束上方設(shè)置引流短管的方式,使渦流發(fā)生在引流短管內(nèi)。引流短管高度為25~30mm,采用加厚型合金材料制作,位于進氣箱內(nèi),固定于冷卻管束入口端的花板上方,與冷卻管保持同心,管壁外圍采用澆注料密封。引流短管即使被磨穿,也便于拆卸。
同時在冷卻器進氣箱內(nèi)正對煙氣入口的側(cè)板位置設(shè)散射板,煙氣經(jīng)散射板散射后進入引流短管,以減輕含塵氣流對引流短管入口直接沖刷造成的磨損。
改進后的多管冷卻器入口煙氣經(jīng)散射板散射后進入引流管,避免了含塵氣流對引流短管直接沖刷造成的磨損。煙氣進入進氣箱后,渦流發(fā)生在引流短管內(nèi),從而有效減輕了含塵氣流對冷卻管管口部位的沖刷效應。這款新型冷卻器結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單,耐磨效果顯著,能夠明顯提高冷卻器使用壽命。
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