懸浮預熱技術是指低溫粉體物料均勻分散在高溫氣流之中，在懸浮狀態下進行熱交換，使物料得到迅速加熱升溫的技術。懸浮預熱器的主要功能在於充分利用迴轉窯及分解爐內排出的熾熱氣流中所具有的熱來加熱生料，使之進行預熱及部分碳酸鹽分解，然後進入分解爐或迴轉窯內繼續加熱分解，完成生料燒成任務。因此它必須具備使氣、固兩相能充分分散、迅速換熱、高效分離等三個功能。只有兼備這三個功能，並且盡力使之高效化，方可最大限度地提高換熱效率，為全窯系統優質、高效、低耗和穩定生產創造條件。懸浮預熱器的分離效率、系統壓降、系統的熱效率是衡量預分解系統的主要指標。因此，最大限度換熱、最低的流動阻力、最省的基建投資和運轉可靠是對預熱器的基本要求。
基本介紹
- 中文名：懸浮預熱器
- 外文名：Suspension preheater
- 功能：迅速換熱、高效分離等
- 特點：傳熱、傳質迅速
- 原理：迴轉窯及分解爐中熾熱氣流利用
懸浮預熱器原理,懸浮預熱器特點,懸浮預熱器結構,旋風式懸浮預熱器迴轉窯的優、缺點,
懸浮預熱器原理
利用傳統的濕法、乾法迴轉窯生產水泥熟料，生料的預熱(包括濕法窯料漿的烘乾)、分解和燒成過程均在窯內完成。迴轉窯作為燒成設備，由於它能夠提供斷面溫度分布比較均勻的溫度場，並能保證物料在高溫下有足夠的停留時間，尚能滿足要求。但作為傳熱、傳質設備則不理想，對需要熱量較大的預熱、分解過程則甚不適應。這主要是由於窯內物料堆積在窯的底部，氣流從料層表面流過，氣流與物料的接觸面積小，傳熱效率低所致。同時，窯內分解帶料粉處於層狀堆積態，料層內部分解出的二氧化碳向氣流擴散的面積小、阻力大、速度慢,並且料層內部顆粒被二氧化碳氣膜包裹，二氧化碳分壓大，分解溫度要求高，這就增大了碳酸鹽分解的難度，降低了分解速度。懸浮預熱技術的突破，從根本上改變了物料預熱過程的傳熱狀態,將窯內物料堆積態的預熱過程，移到懸浮預熱器內在懸浮狀態下進行。
懸浮預熱器特點
由於物料懸浮在熱氣流中，與氣流的接觸面積大幅度增加，因此傳熱速度極快,傳熱效率很高。同時，生料粉與燃料在懸浮態下均勻混合，燃料燃燒熱及時傳給物料,使之迅速分解。因此，由於傳熱、傳質迅速,，大幅度提高了生產效率和熱效率。
懸浮預熱器結構
懸浮預熱器主要有旋風預熱器及立簡預熱器兩種，現在立簡預熱器已被淘汰。預分解窯已全部採用旋風預熱器作為預熱單元裝備。懸浮預熱器的主要功能在於充分利用迴轉窯及分解爐內排出的熾熱氣流中所具有的熱焓加熱生料，使之進行預熱及部分碳酸鹽分解，然後進人分解爐或迴轉窯內繼續加熱分解，完成熟料煅燒任務。因此它必須具備使氣、固兩相能充分分散均布、迅速換熱,高效分離等三個功能。只有兼備這三個功能，並且盡力使之高效化，方可最大限度地提高換熱效率，為全窯系統優質、高效、低耗和穩定生產創造條件。
旋風式懸浮預熱器迴轉窯的優、缺點
旋風式懸浮預熱器具有以下優點：
(1)單位產品熱耗低，且熱耗隨窯的能力增大而降低(一般為3200 ~3600 kJ/kg熟料，我國小型旋風式懸浮預熱器的熱耗在3800 ~4100 kJ/kg熟料)。
(2)窯的單位容積產量高，與乾法長窯的平均值相比，窯的單位容積產量提高1.2~3倍。
(3)旋風式懸浮預熱器窯沒有運動部件，附屬設備不多，維護工作量較少。
(4)旋風式懸浮預熱器窯的單位產量投資費用約為乾法長窯的90%。
(5)旋風式懸浮預熱器窯的占地面積相對較小，與同規模乾法窯相比，可減小一半。正是這些優點，使旋風式懸浮預熱器窯得到廣泛套用，發展十分迅速，其技術成果為預分解窯的出現打下了理論和實踐基礎。但是旋風式懸浮預熱器窯也有以下一些缺點：
(1)流體阻力較大，一般為6000Pa左右，從而使風機電耗增大，單位熟料的電耗增大。
(2)對原料、燃料適應性較差，原料和燃料中的鹼、氣、硫等含量超標時，易造成結皮、堵塞，影響系統的正常運轉。
(3)建築框架高，土建投資大。
