全新水冷——热管式流化床水泥冷却器

    最近，合肥水泥研究设计院设备及金属材料工程公司提出了热管式流化床冷却器项目，被立为安徽省2006年科技攻关项目，正在进行研制过程中。

    随着工程建设速度和质量不断提高，越来越多的建筑工程对水泥质量提出了特别的要求――水泥温度。隧道、水库堤坝、道路桥梁、海底工程等均要求水泥的温度低于70℃，甚至达到30℃，水泥温度已成为水泥质量的重要指标。对水泥冷却处理不仅是建筑工程的需要，同时也是生产工艺的需要：①避免石膏脱水和水泥在生产过程中假凝。②避免水泥在高温下入库和在库中假凝结块、粘库，降低水泥质量。③热水泥不适宜包装运输，会损坏包装袋。

　　水泥的冷却方法总体上可分为两大类：直接冷却和间接冷却。目前国内外常用的冷却方式有5种：磨内通风冷却、磨内喷水冷却、选粉机空气冷却、磨外喷水冷却、螺旋提升冷却器冷却。国内水泥冷却方法大多是前4种方式，冷却效果差，出磨水泥温度仍在100℃以上。螺旋提升冷却器是目前最好的一种冷却方法。冷却效果较好，出冷却器的水泥温度能达到70℃以下，容易操作和控制。但螺旋提升冷却器也存在下列缺陷①投资大，所需空间大，冷却水用量大。②严格要求被冷却的水泥中无颗粒混杂，否则将导致螺旋无法工作。③螺旋提升冷却器长期使用后，因冷却水不纯或含钙质高，与水流接触的筒体外侧表面会积垢和锈蚀。由于空气中潮气在内壁冷凝，与水泥接触的筒体内侧表面会生成一层水泥包裹层。上述现象的出现会导致冷却效率明显下降。④由于螺旋提升冷却器筒体与螺旋叶片之间间隙很小，而安装螺旋叶片的转子是转动的，对两者的同心度、同轴度要求很高。特别是大直径筒体，其焊接加工难度更高，稍不注意，焊接变形和运输变形都会产生，所以目前国内仅能生产和应用小规格螺旋提升冷却器，大型化十分困难。

　　为了克服上述5种冷却方式的缺陷，满足水泥冷却至70℃以下的要求，把热管技术和流态化技术有机地结合在一起，热管具有优良的导热性能，水泥拥有良好的流态化性能，研制一种热管式流化床冷却器，不仅能快速冷却水泥，而且有助于解决传统水泥冷却方法所带来的弊端。

　　热管式流化床冷却器外壳由圆筒体构成，内部布置多组垂直安装的热管。高温水泥从顶部进入筒内后，被底部透气层吹入的压缩空气充分流态化。流态化后的水泥在上升过程中与热管充分接触，利用热管极高的导热性能，将水泥的热量迅速传递到露在冷却器外面的冷凝端。热管的冷凝端设计成散热片状，并利用风扇将热量迅速散发到外面大气中。冷却后的水泥从冷却器顶部卸出，并通过输送设备送入水泥库储存。

　　与螺旋提升冷却器相比，热管式流化床冷却器不需要庞大复杂的冷却水系统，同时克服了内外筒体表面出现的水泥包裹层和积垢现象，因而系统简单，运行维护费用低。电耗比同规格螺旋提升冷却器降低50%，冷却效率提高50%。本项目开创了一种全新的水泥冷却方式，各项预计技术指标均达到国际先进水平。

　　合肥水泥研究设计院设备及金属材料工程公司提出的该项目已立为安徽省2006年科技攻关项目，正在进行研制过程中。

摘自：合肥水泥研究院