全新水冷——熱管式流化床水泥冷卻器

    最近，合肥水泥研究設(shè)計(jì)院設(shè)備及金屬材料工程公司提出了熱管式流化床冷卻器項(xiàng)目，被立為安徽省2006年科技攻關(guān)項(xiàng)目，正在進(jìn)行研制過(guò)程中。

    隨著工程建設(shè)速度和質(zhì)量不斷提高，越來(lái)越多的建筑工程對(duì)水泥質(zhì)量提出了特別的要求――水泥溫度。隧道、水庫(kù)堤壩、道路橋梁、海底工程等均要求水泥的溫度低于70℃，甚至達(dá)到30℃，水泥溫度已成為水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)。對(duì)水泥冷卻處理不僅是建筑工程的需要，同時(shí)也是生產(chǎn)工藝的需要：①避免石膏脫水和水泥在生產(chǎn)過(guò)程中假凝。②避免水泥在高溫下入庫(kù)和在庫(kù)中假凝結(jié)塊、粘庫(kù)，降低水泥質(zhì)量。③熱水泥不適宜包裝運(yùn)輸，會(huì)損壞包裝袋。

　　水泥的冷卻方法總體上可分為兩大類：直接冷卻和間接冷卻。目前國(guó)內(nèi)外常用的冷卻方式有5種：磨內(nèi)通風(fēng)冷卻、磨內(nèi)噴水冷卻、選粉機(jī)空氣冷卻、磨外噴水冷卻、螺旋提升冷卻器冷卻。國(guó)內(nèi)水泥冷卻方法大多是前4種方式，冷卻效果差，出磨水泥溫度仍在100℃以上。螺旋提升冷卻器是目前最好的一種冷卻方法。冷卻效果較好，出冷卻器的水泥溫度能達(dá)到70℃以下，容易操作和控制。但螺旋提升冷卻器也存在下列缺陷①投資大，所需空間大，冷卻水用量大。②嚴(yán)格要求被冷卻的水泥中無(wú)顆?；祀s，否則將導(dǎo)致螺旋無(wú)法工作。③螺旋提升冷卻器長(zhǎng)期使用后，因冷卻水不純或含鈣質(zhì)高，與水流接觸的筒體外側(cè)表面會(huì)積垢和銹蝕。由于空氣中潮氣在內(nèi)壁冷凝，與水泥接觸的筒體內(nèi)側(cè)表面會(huì)生成一層水泥包裹層。上述現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致冷卻效率明顯下降。④由于螺旋提升冷卻器筒體與螺旋葉片之間間隙很小，而安裝螺旋葉片的轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動(dòng)的，對(duì)兩者的同心度、同軸度要求很高。特別是大直徑筒體，其焊接加工難度更高，稍不注意，焊接變形和運(yùn)輸變形都會(huì)產(chǎn)生，所以目前國(guó)內(nèi)僅能生產(chǎn)和應(yīng)用小規(guī)格螺旋提升冷卻器，大型化十分困難。

　　為了克服上述5種冷卻方式的缺陷，滿足水泥冷卻至70℃以下的要求，把熱管技術(shù)和流態(tài)化技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，熱管具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，水泥擁有良好的流態(tài)化性能，研制一種熱管式流化床冷卻器，不僅能快速冷卻水泥，而且有助于解決傳統(tǒng)水泥冷卻方法所帶來(lái)的弊端。

　　熱管式流化床冷卻器外殼由圓筒體構(gòu)成，內(nèi)部布置多組垂直安裝的熱管。高溫水泥從頂部進(jìn)入筒內(nèi)后，被底部透氣層吹入的壓縮空氣充分流態(tài)化。流態(tài)化后的水泥在上升過(guò)程中與熱管充分接觸，利用熱管極高的導(dǎo)熱性能，將水泥的熱量迅速傳遞到露在冷卻器外面的冷凝端。熱管的冷凝端設(shè)計(jì)成散熱片狀，并利用風(fēng)扇將熱量迅速散發(fā)到外面大氣中。冷卻后的水泥從冷卻器頂部卸出，并通過(guò)輸送設(shè)備送入水泥庫(kù)儲(chǔ)存。

　　與螺旋提升冷卻器相比，熱管式流化床冷卻器不需要龐大復(fù)雜的冷卻水系統(tǒng)，同時(shí)克服了內(nèi)外筒體表面出現(xiàn)的水泥包裹層和積垢現(xiàn)象，因而系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。電耗比同規(guī)格螺旋提升冷卻器降低50%，冷卻效率提高50%。本項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)了一種全新的水泥冷卻方式，各項(xiàng)預(yù)計(jì)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　合肥水泥研究設(shè)計(jì)院設(shè)備及金屬材料工程公司提出的該項(xiàng)目已立為安徽省2006年科技攻關(guān)項(xiàng)目，正在進(jìn)行研制過(guò)程中。

摘自：合肥水泥研究院