10.2.4. Оптимизация работы циклонных теплообменников

Важнейшими условиями эффективной работы циклонных теплообменников являются:

• пониженное газодинамическое сопротивление циклонов;

• высокая степень осаждения в циклонах (КПД);

• практическое отсутствие подсосов холодного воздуха в системе;

• завершенный теплообмен между газом и материалом в газоходах;

• отсутствие провалов материала вниз навстречу восходящему газовому потоку в трубопроводах;

• минимальные потоки газа из нижних циклонов в верхние через выгрузочные течки.

10.2.4.1. Циклонные теплообменники с пониженным сопротивлением

Как отмечалось выше, первые циклонные теплообменники имели достаточно большое сопротивление - каждая ступень око­ло 20 мбар. Поэтому было экономически нецелесообразно увели­чивать число ступеней более четырех, так как в этом случае эко­номия тепла не компенсировала перерасход электроэнергии, за­трачиваемой дымососом на преодоление дополнительного сопро­тивления.

Однако в последние десятилетия разработаны циклоны, со­противление которых практически в два раза ниже традицион­ных. Конструктивные особенности циклона фирмы КНD с низ­ким сопротивлением и высокой степенью очистки показаны на рис. 10.15.

Принципиальная теоретическая основа полученного эффекта показана на рис. 10.16 и заключается в том, что в традиционном циклоне совмещены оси циклона и погружной трубы и поэтому по окружности сохраняется проходное сечение Ғ.

Так как газы постепенно уходят вверх через погружную трубу, то уменьшается окружная скорость газа и изменяется интенсивность осаждения пыли.

Pис. 10.16. Принцип реконструкции циклона, обеспечивающий снижение сопротивления и увеличение степени его очистки

Учитывая, что вначале скорость равна около 20 м/с, а в конце - снижается до 5 м/с, то активная область пылеулавливания будет составлять около 150° окружности циклона. При этом, вследствие высокой входной скорости возникнет большое сопротивление, так как оно пропорционально скорости потока в квадрате:

ΔΡ=k·v².

После реконструкции при смещении оси погружной трубы, происходит выравнивание и снижение окружной скорости до 9...14 м/с, увеличение активной зоны пылеулавливания до 270°, и, следовательно, возрастает степень очистки до 0,90...0,96. Кроме того, из-за пониженной входной скорости пылегазового потока сопротивление циклона ∆Р уменьшается практически в 2 раза.

Вследствие этого создались условия для установки 5 и даже 6 ступеней циклонных теплообменников, что и реализуется на практике. Основные параметры работы такой системы приведены на рис. 10.17.

Рис. 10.17. Схема печного агрегата с циклонным теплообменником и декарбонизатором типа PYROCLON-R

Охарактеризовать сепараторы при сухом способе производства.

Использование сепараторов позволяет осуществлять регулирование гранулометрического состава получаемого продукта, повысить эффективность процесса измельчения и обеспечить получение материала высокой тонкости помола. В технологии производства цемента по сухому способу в последние годы распространение получили статические и динамические сепараторы. Отличаются они тем, что в статических сепараторах отсутствуют непрерывно движущиеся детали, а в динамических - имеются вращающиеся конструктивные элементы.