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　　本专利针对传统单筒冷却机高温段冷却效率低、砌砖带散热损失大、进料溜槽易结圈及大型化风速控制难等问题，提出复流式单筒冷却机方案。通过在进料端设置错流换热床（推动式或倾斜固定式篦床），实现炽热熟料的高效淬冷，减少筒体内热负荷，降低熟料出口温度；取消砌砖带和进料溜槽，缩短筒体长度，提升热回收效率，适应大型化生产需求。

　　本发明涉及到一种粒状固体物料的冷却设备，具体地说涉及到一种用于水泥回转窑熟料冷却的单筒冷却机。

　　单筒冷却机，作为最早使用的水泥熟料冷却设备，与其它形式的冷却机(如篦式冷机、多筒冷却机等)相比，虽有其优点，但仔细分析其工作原理和其目前状况，显而易见它的高温段熟料冷却速度缓慢以及由此引起的一系列问题至今本能很好的解决。由于扬料板材质方面的限制，冷却机筒体内的扬料板的长期使用温度只能在900℃左右，而熟料出窑温度通常在1300—1400℃，这就意谓着在筒体的进料高温端必须设置一段不带物料板的砌砖带。进入冷却机筒体内的炽热熟料堆积于冷却机筒体底部，随着筒体回转缓慢翻滚、移动，并与逆流冷却空气进行有限的热交换，直至熟料温度降至900℃左右方可利用物料板进行相对有效的冷却。由于熟料在这一砌砖带得不到及时的淬冷而影响熟料的质量，同时由于砌砖带无强化换热的物料板，热交换效率很低，因而必须设计得很长(约占筒体总长度的30％左右)，由于，增加了筒体的总长度，相应的增加了筒体表面的散热损失，降低了冷却机的热效率。另一方面，单筒冷却机的进料溜槽内易产生结圈现象。现代干法生产水泥回转窑，尤其是使用多通道喷煤管的回转窑，窑内几乎无冷却带，熟料出窑温度更高，常常在进料溜槽内粘结以至堵塞。为避免这一现象的发生，目前一般是在溜槽底部安装数个空气炮，或用高压水定时喷射处理，但这样的做法导致该处耐火材料的损坏。若采用水冷进料溜槽，则一般约有15cal/Kg·Cl的附加热损失，且水冷槽本身的常规使用的寿命也不理想。再侧，随着单机生产规模的大型化，筒体内物料区域的截面风速将成为问题。过高的截面风速会增加筒体内细颗粒熟料的循环和富集，降低了对熟料的热回收率。为限制截面风速，必须加大筒体直径，和/或减少物料板的数目以便保持最大的有效通风面积。加大筒体直径，不仅增添设备本身尺寸，而且也带来了设备制造、安装和维修上的困难；减少物料板的数目会削弱对熟料的冷却效果。

　　本发明的技术解决方案它主要由筒体1、物料板2、错流换热床3构成，筒体内无不带扬料装置的砌砖带，筒体进料端与错流换热床相连。

　　图1、2为实施本发明的一种复流式单筒冷却机结构示意图。图1、2中的C—C、B—B分别是无砌砖带、带扬料板砌砖带。

　　图3为传统的单筒冷却机结构示意图。图3中的C—C、B—B、A—A分别是无砌砖带、带扬料板砌砖带、不带扬料板砌砖带。

　　炽热水泥熟料自回转窑卸出，径自落在错流换热床上，并与来自其底部的冷却空气进行热交换。由于炽热熟料(约1300—1400℃)与冷却空气温差大，即热交换推动力大，因而该段的热交换效率和速率均较大，故只需很小面积的错流换流床即可将炽热熟料从1300—1400℃降至900℃左右。

　　本发明中错流换热床可以为推动篦床，也可以为倾料固定篦床当错流换热床可为倾料固定蓖床，此时熟料首先堆积于固定篦板上，直至其堆积角大于熟料的休止角时，熟料沿某一剪切面向冷却机筒体进口端滑动。错流换热床可为推动篦床，此时由于活动篦板的推动作用熟料移向冷却机筒体进口处。熟料进入冷却机筒体后，此时，熟料与筒体中逆流冷却空气的温差减少，热交换推动力相应减少，但可通过筒体中物料板的数目和/或筒体传速，延长熟料与冷却空气的接触时间和/或增加熟料与冷却空气的接触频度，且逆流热交换的工作原理无疑是熟料显热回收的理相方法，熟料得到继续有效的冷却。由于错流换热床对熟料热负荷的分担，出冷却机的熟料温度下降，熟料带走热量减少；另一方面，由于冷却空气分股，进入冷却机筒体内的逆流冷却空气量减少，有效地限制了筒体内截面风速，降低了细颗粒熟粒的循环量和富集量。这对于降低筒体直径，提高冷却机的热效率都是极为有利的。

　　实施本发明具有下述积极效果(1)本冷却机进料端设置的高效错流换热床、对炽热熟料有淬冷作用，一方面可提高熟料质量，另一方面可减少冷却机筒体内热负荷、降低熟料出口温度。

　　(2)本冷却机由于无不带物料装置的砌砖带，冷却机结构尺寸可大幅度的降低，减少了表面散热损失，提高熟料热回收效率。此外还可降低设备的投资费用。

　　(4)与同规格的传统单筒冷机相比，本冷却机冷却能力大幅度的提升，适于大型水泥生产线)适用于老水泥厂的改造。随着回转窑改造技术的提高，窑生产能力大幅度的提升，传统的单筒冷却机却能力远远不足，可将传统的单筒冷却机改造成复流式单筒冷却机，进而达到与窑生产能力匹配的目的。

　　权利要求1.一种复流式单筒冷却机，有筒体、物料板，其特征是筒体的进料端与错流换热床相连。

　　2.根据权利要求1所述的复流式单筒冷却机，其特征是错流换热床为推动式或倾斜固定式篦床。

　　全文摘要本发明涉及到一种粒状固体物料的冷却设备，具体地说涉及到一种用于水泥回转窑熟料冷却的复流式单筒冷却机。它的筒体中无不带扬料装置的砌砖带，筒体进料端与错流换热床相连，错流换热床为推动箅床，或为倾斜固定式箅床。这一种复流式单筒冷却机，体积小、冷却能力高，二次风和三次风可以分别引出，使二次风温达到现代箅式冷却机的水平。

　　发明者孔学标, 赵乃仁, 李东风 申请人:国家建筑材料工业局南京水泥工业设计研究院

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