专利名称：水泥预分解窑预热器换热管道的制作方法
技术领域：
本实用新型技术方案属于建筑材料工业的水泥工业技术领域，主要涉及一种水泥预分解窑尾预热器换热管道。
背景技术：
水泥预分解窑被用于将水泥生料烧成水泥熟料。它是带有预热器(水泥生料预热)及分解炉(水泥生料中碳酸盐分解)的回转窑煅烧系统。水泥生料经预热器预热，分解炉的分解，而后进入回转窑烧成水泥熟料。预热器主要有旋风筒和换热管道组成。旋风筒的主要作用是将生料与热气流相分离；换热管道的作用是一，生料在高温气流中的分散，均布与换热，即高温气流给生料传热。二，连接上下两级旋风筒。三，输送气流与生料到上一级旋风筒。目前现有的换热管道是一根内径不变的圆形弯管，其换热效率不高。原因在于一，在换热管道内，高温气流的流速无法提高。因为高温气流的流速提高，虽然可以强化换热，但旋风筒的分离效率降低，引起预热器系统整体预热效果降低。二，在换热管道内，高温气流与生料的换热时间无法延长。因为高温气流与生料在换热管道内的换热时间延长，高温气流的流速则降低，这样，引起换热效率反而降低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种水泥预分解窑预热器换热管道，使其可提高换热管道的换热效率。
本实用新型的目的可采用如下技术方案来实现其整体为一圆形弯管，
其上部设置有与水泥预分解窑预热器的上一级旋风筒连接的出风口，下部设置有与水泥预分解窑预热器上的下一级旋风筒连接的进风口，在垂直方向上的换热管道的中部上设置生料进口，在生料进口处装有撒料箱，在撒料箱的下方的换热管内腔设置有一缩口，缩口的直径小于换热管的内径。缩口的直径为换热管道内径的五分之四。
由上所述，本实用新型不改变现有水泥预分解窑预热器换热管道的主体结构，只是把现有内径不变的换热管道中间一小段的内径缩小，即设置为缩口。将现有预热器换热管道内单一的悬浮式流体力学效应改为悬浮+喷腾的复合式流体力学效应来强化换热。其优点是一，强化了对生料的传热，提高换效率。高温气流在这一缩口处流速提高，当来自下一级旋风筒高温气流经过缩口时，其流速提高1.5倍，提高了生料在高温气流中的分散度，故强化了对生料的传热。二，强化了生料在高温气流中的分散，从而提高了换热效率。这一缩口位于撒料箱下方，进入换热管道内的生料更容易被高速气流冲散，剥离成较多的单个颗粒悬浮于高温气流中，强化了生料在高温气流中的分散，增大了换热面积，提高换热效率。三，延长了生料在换热管道内高温气流中的停留时间，提高换热效率。高温气流在这一缩口处形成喷腾，使含生料的高温气流形成涡流，延长了生料在高效换热管道中的停留时间，提高换热效率。另外高温气流经过这一缩口后，高效换热管道的内径又恢复到缩口前段的内径，高温气流的流速下降到缩口前段的流速进入上一级旋风筒。因此，也不会影响上一级旋风筒的分离效率。这样，高效换热管道既可以提高换热效率，又不会影响上一级旋风筒的分离效率。
附图1为本实用新型的结构示意图。
图中1、第二级旋风筒，2、换热管，3、锁风阀，4、撒料箱，5、缩口，6、第三级旋风筒，7、第四级旋风筒，8、耐火材料。
具体实施方式
结合附图，说明本实用新型的具体实施例。
如图1所示，图中的虚线部分为与换热管道2连接的水泥预分解窑预热器上的旋风筒，本实用新型所述的换热管道2整体为一圆形弯管，其上部设置有与水泥预分解窑预热器上的第三级旋风筒6连接的出风口，下部设置有与水泥预分解窑预热器上的第四级旋风筒7连接的进风口，出风口和进风口处设置有连接法兰，在垂直方向上的换热管的中部上设置生料进口，在生料进口处设置有撒料箱4，在撒料箱4的下方的换热管道2内腔设置有一缩口5，缩口5的直径小于换热管道2的内径。缩口的直径为换热管道内径d的五分之四。换热管道2的内壁上装设有耐火材料8，换热管道2外壁包裹有保温材料。
结合附图，说明本实用新型的工作过程来自上第二级旋风筒1的生料，经锁风阀3进入撒料箱4，生料依靠重力作用冲击在撒料箱4的撒料板上飞溅起来，均布在缩口5中；来自第四级旋风筒7的高温气流进入高效换热管道2，经过缩口5，以提高1.5倍的流速与到达缩口5的生料相遇，迅速地将生料吹散，悬浮，并形成喷腾状，造成在缩口5之上的区域里，含生料高温气流的涡旋。这样生料就从高温气流迅速获得更多热量，即提高了换热管道的换热效率。其原理在于一，经缩口5高温气流流速提高的原理是质量守恒原理，即气体流动的连续性。也就是说通过换热管道各处截面，气体的流量是一定的，气流的流速与截面积成反比关系，管道内截面积大处，气体流速小，反之，管道内截面积小处，气体流速大。因此，缩口5处高温气流的流速大。二，提高换热效率的原理是对流换热的牛顿冷却定律传热量与传热面积成正比关系。高效换热管道2缩口5处高温气流的流速增大加快了生料在高温气流中的分散与“灰花”(多个生料颗粒的聚集体)剥离，快速形成大量单个颗粒在高温气流中的分散，迅速增大了高温气流对生料的传热面积，使高温气流迅速传递给生料更多的热量。因此，换热管道2强化了换热，提高了高温气流对生料的换热效率。另外，换热管道2的缩口5处，高温气流的上升流速增大，从撒料箱4逆流沉降的生料被高速气流卷起冲散成料雾，形成涡流。这不仅增加了传热面积和传热系数，而且还延长了生料在换热管道2里的停留时间，从而进一步强化传热，进一步提高换热效率。
权利要求1.一种水泥预分解窑预热器换热管道，其整体为一圆形弯管，其上部设置有与水泥预分解窑预热器上的第三级旋风筒(6)连接的出风口，下部设置有与水泥预分解窑预热器上的第四级旋风筒(7)连接的进风口，在垂直方向上的换热管的中部设置生料进口，在生料进口处设置有撒料箱(4)，其特征是在撒料箱(4)下方的换热管道(2)内腔设置有一缩口(5)，缩口(5)的直径小于换热管道(2)的内径。
2.根据权利要求1所述的水泥预分解窑预热器换热管道，其特征是缩口(5)的直径为换热管道内径的五分之四。
专利摘要本实用新型公开了一种水泥预分解窑预热器换热管道，其整体为一圆形弯管，其上部设置有与水泥预分解窑预热器上的第三级旋风筒(6)连接的出风口，下部设置有与水泥预分解窑预热器上的第四级旋风筒(7)连接的进风口，在垂直方向上的换热管道的中部设置生料进口，在生料进口处设置有撒料箱(4)，在撒料箱(4)下方的换热管道(2)内腔设置有一缩口(5)，缩口(5)的直径小于换热管(2)的内径。当来自下一级旋风筒的高温气流经过缩口时，其流速提高1.5倍，提高了生料在高温气流中的分散度；加快，强化了换热；在缩口的上方高温气流形成喷腾与涡流延长了生料在高效换热管道内的停留时间，进一步提高了换热效率。
文档编号F28C3/16GK2856890SQ20052014377
公开日2007年1月10日 申请日期2005年12月24日 优先权日2005年12月24日
发明者张相红, 黄海涛, 李团飞 申请人:张相红