[发明专利]旋流器

说明书

本发明涉及一种处理气流中悬浮粉状物质的沉积旋流器。此类旋流器数十年来一般作为回旋窑或锻烧炉前的预热器的组成部分，将水泥或其它类似原料在回旋窑或锻烧炉里燃烧和烧结成水泥熟料。在预热时，旋流器是沉积热空气或热气流中悬浮的原料的非常合适的装置。

悬浮体预热器，可能用一组或多组旋流器，每组又有几级，比如由4-5级旋流器组成。这些可以从一些专利说明书中了解到，比如GB-A-1434091和GB-A-1453215。至今为止，预热器一般用逆流式旋流器，它有一根垂直轴和切线向热空气入口，这可以从一些资料中找到，比如JP-A-84162/80(图1-4)或“水泥资料手册”第二版，第24.6.2节(494-496页)，Macdonald and Evans，London，1977。

在一个预热窑系统中，气体通过这个系统时的压力降和系统的最经济运转方式之间有密切关系。因此，由采用悬浮体预热器和固定式预锻烧窑而实现的窑体积的减小都同时增大了压力降。在这种系统中，目前认为压力降为700-1000mmWG(28-40in.WG)是可允许的，而大部分压力降产生在预热器中。相应的窑中排气的具体能耗为10-15kwh/mt(0-14kwh/st)水泥熟料。因此，希望能采用较低压力降的预热器以减少能耗。

然而，目前已知的旋流器结构都有缺陷，即通入旋流器内的悬浮物，有相当大的部分直接从中央排气管排出去，即使中央排气管包括有一节伸入旋流器体中的延长部分以增加其停留时间，但这部分悬浮体在旋流器中停留的时间仍非常短。再者，这样做还可能加快插入筒腔中溢流管的磨损。所有这一切都妨碍了在预热器中为取得较低压力降所作的努力。

这种缺陷可以通过使用沉积旋流器来克服，和前述旋流器比较，它有较高的分离效率。尤其是在预热器的下端，由于上述理由，采用不要插入中央排气管的旋流器也是很理想的，这是因为插入的管子即使用耐热钢材做的，在一般情况下，它的使用寿命也非常有限。因此，本发明的目的是提供一种沉积旋流器，它可以处理预热器中热气流悬浮着的粉末原料，具有相当高的分离效率却不需要一根插入的中央管道。上述这些特点已在一个用于分离气流中悬浮粉末材料的旋流器上得到了实现。这种旋流器包括一个具体有纵轴的筒腔，一个位于筒腔底部用作收集沉积材料的向下收敛的截锥口，一个用于筒腔顶部气体的中央出气口和一个用于将气流导入筒腔边墙上部的切向进料导管，其特征是：在进气口的上部设有一个截面为三角形的斜档板，所述斜档板在所述筒腔的径向上向上向外倾斜，所述斜档板的阻挡面积不超过进气口本身横截面积的20％。

这种结构的旋流器，当悬浮气流通过给料管进入旋流器后，将受到偏转力，迫使它对着筒腔内壁，产生放射状的向外并且向下的运动，因此，气流在旋流器内可以达到预想的较长停留时间，从而得到更高程度的分离效果。

在给料管进入旋流器的部位，其下部最好是向下倾斜且在筒腔的径向上向内收缩，这样就可避免在旋流器内产生不希望有的水平平台而使沉积物可能在其上聚集。

装在进气导管口上部的斜挡板，其阻挡面积可能达到入口横切面积的20％。沿着进气导管向筒腔方向看斜挡板的形状，当入口为最常用的长方形截面时，可以是三角形；而当入口断面是圆形时，则可以是截弧形。斜挡板沿着气流方向上的长度最好达到其底边长度的两倍。

如果阻挡面积超过进气管入口横切面积的20％，可能造成旋流器的压力降，其数值将抵消这种结构取得的好处。

按照本发明所作的试验性生产表明，虽然它的直径比所知其它类型旋流器减小25％，但压力损失减少20-25％，同时仍可保持92％的分离效率。

本发明可参阅附图进一步说明，其中：

图1a为老式典型沉积旋流器的侧面图；

图1b为图1a旋流器的平面图；

图2a为本发明沉积旋流器的样机侧面图；

图2b为图2a旋流器的平面图。

图1和图2所用的数字，尽可能表示相同的部分。