第三代和第四代篦冷机工作原理及结构概述.docx

第三代和第四代篦冷机工作原理及结构概述1工作原理热熟料从窑口卸落到篦床上，在往复推动的篦板推送下，沿篦床全分布开，形成一定厚度的料床，冷却风从料床下方向上吹入料层内，渗透扩散，对热熟料进行冷却。冷却熟料后的冷却风成为热风，热端高温风作为燃烧空气入窑及分解炉，部分热风还可做烘干之用。冷却熟料后的冷却空气成为热风，热风利用可达到热回收，从而降低系统热耗的目的，它除了作为二次风（入窑），三次风（入分解炉）和烘干热气（入燥磨）等余热利用外，多余的冷空气将经过收尘处理后排入大气中。冷却后的小块熟料经过栅筛落入篦冷机后的输送机中；大块熟料则经过破碎、再冷却后汇入输送机中；细粒熟料及粉尘通过篦床的篦逢及篦孔漏下进入集料斗，当斗中料位达到一定高度时，由料位传感系统控制的弧形阀门自动打开，漏下的细料便进入机下的输送机中而被输送走。当斗中残存的细料尚能封住锁风阀门时，弧形阀己关闭而保证不会漏风。2结构概述篦冷机由篦床、上壳体、下壳体、篦床液压传动装置、篦床支承装置、熟料破碎机、自动润滑装置及冷却风机组等组成，以下为主要单元的详细介绍。2.1 篦床NC42340篦冷机的篦床为复合式三段篦床。1.1 .1第一段属高温段1.1.1.1 固定段前端五排（靠窑侧）采用倾斜式“固定式充气篦床”，大大降低了热端篦床的机械故障率，这就充分保证篦冷机的运转率。由于正对窑下料口区域的篦床采用“固定式充气梁”装置，热熟料易于堆积，虽可调节冷却风量来对积料厚度加以控制，但为防“雪人”和大块熟料球的堆积，在端部壳体上加装推“雪人”装置了及空气炮，按实际需要间断的启动推“雪人”装置和“开炮”，适时清理过多的积料，以保证稳定安全的操作。1.1.1.2 复合段采用固定篦板梁、活动篦板梁交替布置的结合方式。固定篦板梁两侧充气强制供风，采用控制气流篦板；活动篦板梁采用高阻力缝隙篦板，采用风室供风。并在活动梁两侧边部设置固定式焊接篦板，大大增强了对两侧“红河”的控制.1.2 .2第二段篦床属高、中温区前13排属高温段，篦床形式与一段复合段一致。其余为中温段，采用高阻力缝隙篦板，固定篦板梁无强制供风，与活动排一样共同采用风室供风。1.3 .3第三段篦床属低温区采用采用高阻力缝隙篦板，采用风室供风。篦板梁布置与设备纵向中心线垂直均布，除第一段固定段的全为固定式，其余的篦板梁分固定式、活动式交替布置。每段所有活动篦板梁固定在活动框架上，每个活动框架均设置有4个外托轮组和2个内托轮组来承受活动篦床及上部物料的重力；通过活动框架头尾两端的中心导向装置确保活动篦床的线性运行；活动框架上设有一根驱动大梁，大梁两端各连接一个液压缸，通过两侧的液压缸同步做往免运动来实现篦床的往复运动。固定篦板梁两端直接固定座设备机体上。篦床两侧设置盲板，以确保活动篦床与机体的密封。篦板主要采用3支T型螺栓固定，盲板分两种方式固定，原结构为整体式，采用焊接固定，改进后活动篦板对应的盲板采用分体式，磨损后可通过才螺栓更换磨损部件。以下为我司篦冷机篦板、盲板布置示意图：2.2 篦床液压传动装置篦冷机每段篦床由左、右两个液压缸驱动，每段篦床单独配有一套液压泵、比例阀和液压缸，各段篦床相对独立运行。为防止某主工作液压泵损坏而影响生产，另配有一备用液压泵。篦冷机液压系统工作原理是液压泵将液压油从油箱抽出，通过比例换向阀打入液压缸的左腔或右腔，推动液压缸的活塞做往复运动，液压缸通过传动轴将动力传递给活动框架，从而实现活动篦床的往免运动。液压站布现场置图和液压系统控制原理图如下图：2.3 辐式破碎机熟料程式破碎机布置于第三段篦床后面，主要由机体部分、柜子部分、测速装置、传动装置组成。辐式破碎机有若干个耨子，每个辑子上都装有辑套。单个辑子均可以抽出以便更换辐套。每个辑子都由一个带行星减速机的斜齿轮电机来单独驱动。滚子及传动结构如下图：熟料从篦床落到辑式破碎机上，细的熟料颗粒从辑子之间直接落入破碎机卸料溜子，较大的熟料块由辐子碾碎。辐式破碎机有若干个辐子，旋向相反并挤压熟料的2个辑子形成一个破碎单元，若干个破碎单元完成破碎工作。最靠近篦床的馄子转向为顺熟料方向（IF）,最远离篦床的辐子转向为逆熟料方向（CF）,这两个辑子是不可改变旋转方向的。辑破正常工作状态有高产量时和低产量时，运行示意图如下：热料流动方向悬江联蟆孑正常工作状态2个破理单元）2.4 冷却风机组本冷却机篦下所需风量由17台离心通风机提供，冷却风除冷却物料外，还冷却篦板，所以，若冷却风量不足将会导致篦床机件过热，从而缩短机器的寿命。前11台风却风机通过风机入口阀门调节冷却风量，后6台则通过变频来调节冷却风量。为了使冷却机获得最佳使用，要求配置三元自动控制系统和必要的监测装置。D控制稳定的料层厚度（阻力）。最佳的冷却效率和热回收率由保持适当的料层厚度和冷却风量来获得。根据篦床前端具有稳定料层的风室的篦下压力调整篦床速度。当篦下压力增高时，说明料层阻力增加（料层变厚或物料变细），这时应加快篦床速度；反之亦然。随时控制篦速以维持较为稳定的料层厚度（阻力）。2）控制恒定的风量。当料层厚度及颗粒组成变化时，料层阻力发生波动,当料层阻力变大时，冷却风机阻力增加，进入空气量则减少，为了保持恒定的风量，控制系统将增大风机风门的开度。反之，减少风机风门的开度。3）控制稳定的窑头负压，窑头负压控制范围为-10030Pa.其控制器的设定值尽可能在靠近零的微负压处。以保证必要的入窑二次风量和窑的稳定操作。这可由调节窑头冷却机排风机的排风量（调风门开度）来实现。第四代篦冷机工作原理及结构概述1、工作原理热熟料从窑口卸落到篦床上，在篦床输送下，沿篦床全长分布开，形成一定厚度的料床,冷却风从料床下方向上吹入料层内，渗透扩散，对热熟料进行冷却。冷却熟料后的冷却风成为热风，热端高温热风作为燃烧空气入窑及分解炉（预分解窑系统），部分热风还可作烘干和余热发电之用。热风利用可达到热回收，从而降低系统热耗的目的；多余的热风将经过收尘处理后排入大气。冷却后的小块熟料经过栅筛落入冷却机后的输送机中；大块熟料则经过破碎、再冷却后汇入输送机中。2、结构概述该冷却机由篦床、上壳体、下壳体、熟料破碎机、篦床液压传动装置、自动润滑装置及冷却风机组等组成。由于是无漏料冷却机，篦床下不再设灰斗和拉链机。2.1 篦床对现代冷却机的性能要求是高冷却效率、高热回收率和高运转率，为实现上述的高性能，篦床的设计是关键。TCFC冷却机入料口设计为台阶式固定铸造篦板，配合STAFF阀使用，独特的倾角设计使得在接近篦板的最下层形成一层较薄的沿输送方向缓慢移动的冷熟料层，由窑口落下的熟料在料压和重力的作用下在底层熟料上向前滑动并铺开。所有熟料在斜坡上不做长时间的停留，避免形成堆积。在端部壳体上加装推“雪人”装置及空气炮，按实际需要间断的启动推“雪人”装置和“开炮”，适时清理过多的积料，以保证稳定安全的操作。固定段有一个独立的风室。传动段是水平的，通过四连杆机构组成成步进式篦床，由液压驱动，篦床由数列组成，每列有前后两个液压缸同步驱动，各列相对独立。如图，所有列一起向前运动，带动料床向前运动，然后所有列分三次分批间隔后退，由于熟料间摩擦力的作用，前端熟料被卸在出料口。这样，通过列间的交替往复运动，从而达到输送熟料的目的。rKIMHMl固定斜坡四连杆""f7'-W-Hfai9I9篦床、密封三所有列前进1/3则埼退1/3列后退篦床工作原理2.2 壳体壳体:分为下部壳体和上部壳体，下部机体侧板与下部框架共同组成下部壳体；上部壳体主要由上部立柱、顶梁、侧板、顶盖板和风管接管组成。在上下壳体适当位置上分别设置了人孔门和观察孔。上部壳体砌筑隔热耐火衬，减少热损失和保护壳体，降低环境温度。为保证各室良好的气密性，在连杆穿过隔墙板处设有必要的密封装置，以防止室间窜风和向机外漏风。整个篦床是无漏料装置，因为在列间装有气封装置和尘封装置。2.3 篦床液压传动装置该篦冷机分为12列篦床,每一列篦床由一个单独的液压油路系统供油工作，每一个模块控制4组共8个液压缸（4列篦床），液压缸带动活动篦床运动。采用多模块控制驱动系统，避免了因个别液压系统故障引起的事故停车，在生产中可以关停个别油路液压系统，其它油路液压系统可以继续工作，保证设备长期连续生产的要求，液压缸还可以实现在线检修更换，提高整机的运转率。为防止某主工作泵损坏而影响生产，另配有一备用泵。231篦冷机液压系统-推动活动篦床往复运动、换向其工作原理是：负载敏感泵将液压油从油箱抽出，通过泵出口P端将油经单向阀注入比例阀，比例阀工作，通过程序控制不断转换比例阀主阀芯位置，将油液注入工作腔A或B,随之注入液压缸的有杆腔或无杆腔，推动液压缸的活塞做往复运动，液压缸通过四连杆机构将动力传递给活动篦床，从而实现活动篦床的往复运动。231.1液压系统简图231.2液压系统现场图片231.3组成部件及功能动力元件：高压泵组件（负载敏感泵：PVH98）,其中4台主泵和一台备用泵）；功能：产生油流和油压为系统提供动力；执行原件：液压缸（80/45-330型、共24个）；功能：推动篦床往复运动。控制元件：电气P1.C、比例阀、电磁阀、溢流阀、行程开关等；功能：程序、控制液压缸运动的方向和速度、流量、行程距离（26Omrn左右）其他:压力表、管路、油液；功能：测压、传输2.3.1.4主要技术参数工作介质：昆仑1.-HM46抗磨液压油介质清洁度NSA：7级以上系统额定压力：20MPa变量泵：5台（4用1备连续工作制）最大流量：1411.min电机功率：55KW/380VAC油箱容积：280O1.冷却水：1601.min<3O0C0.3MPa软化水工作油温：30-55eC多路阀组232液压站循环系统-油品循环冷却、过滤原理：循环泵吸油经冷却器冷却后，再由过滤器过滤后流回油箱；功能：冷却、过滤油品。2.321循环系统简图23.2.2循环系统现场照片232.3 循环系统组成部分：动力元件：循环泵一吸油；冷却元件：列管式水冷却器一冷却油品；过滤元件：圆筒过滤器一过滤油品、使油质保持清洁；其他组件：油箱、油管（及接头）、加热器（3个）、压力变送器、压力表、液位温度计、伯热电阻温度计、空气滤清器、热继电器、液位继电器等。232.4 段装有锤式熟料破碎机，小于预定尺寸的熟料（一般为25mm以下）通过栅筛篦条卸到熟料输送机上运走。而大块熟料则落到破碎机破碎，并抛回篦床再冷却，再破碎宜到达到要求的粒度为止。在破碎机前方的上壳体上悬挂垂直链幕，避免破碎机将熟料块抛回篦床时抛得过远，保护篦冷机上壳体不被过度磨损，减少不必要的熟料再冷却循环。232.5 润滑装置本冷却机采用了集中润滑系统。但从使用效果出发，熟料破碎机轴承用人工定期润滑，见下表。洞滑郃仪漏滑方式*滑增缶注人E自动四连杆绪构模块粕承第用O号便席他修洌清版特蚂2次泊缸尾环关“承双阳O号量次槿基河清忠修MI1次着电动机独承各R机殳附94各的润滑临产跖说明皿行232.6 风机组本冷却机篦下所需风量由11台离心通风机提供，冷却风除冷却物料外,还冷却篦板，所以，若冷却风量不足将会导致篦床机件过热，从而缩短机器的寿命。232.6.1 使冷却机获得最佳使用，要求配置三元自动控制系统和必要的监测装置。232.6.1.1 稳定的料层厚度（阻力）。最佳的冷却效率和热回收率由保持适当的料层厚度和冷却风量来获得。根据篦床前端具有稳定料层的风室的篦下压力调整篦床速度。当篦下压力增高时，说明料层阻力增加（料层变厚或物料变细），这时应加快篦床速度；反之亦然。随时控制篦速以维持较为稳定的料层厚度（阻力）。261.2 控制恒定的风量。当料层厚度及颗粒组成变化时，料层阻力发生波动。当料层阻力变大时，冷却风机阻力增加，进入空气量则减少，为了保持恒定的风量，控制系统将增大风机风门的开度。反之，减少风机风门的开度。261.3 3控制稳定的窑头负压，窑头负压控制范围为-100-30Pa,其控制器的设定值尽可能在靠近零的微负压处。以保证必要的入窑二次风量和窑的稳定操作。这可由调节窑头冷却机排风机的排风量（调风门开度）来实现。除此之外，为了安全操作，设有安全监测装置:对篦板温度设有监测报警装置。料层电视测报装置等。2.7技术特点：271标准化模块设计TCFC冷却机采用标准化模块设计，由新颖而紧凑的模块组建而成,通过增加篦床篦板的数量，可以适应不同规模水泥生产线，模块的优化组合可节省设计和工程设备的安装时间，提高维护效率，降低维护成本，同时也大大方便备品备件的供给。2.7.2 篦床篦床由固定篦床和水平篦床组成，水平篦床由若干列纵向排开的篦板组成，纵向篦床均由液压推动，运行速度可以调节，进料端仍然采用第三代固定倾斜篦板，但是在底部增加了可控气流调节阀，此结构可以消除堆“雪人”现象；熟料堆积在位于水平输送段的槽型活动充气篦床上，随活动篦床输送向前运行，冷风透过料层达到冷却熟料的目的。熟料冷却输送篦床由若干条平行的熟料槽型输送单元组合而成，其运行方式如下：首先由熟料篦床同时统一向熟料输送方向移动，然后各单元单独地或交替地进行反向移动。每条通道单元的移动速度可以调节，且单独通冷风，保证了熟料得以充分冷却。在篦板上存留一层熟料,以减缓篦板受高温红热熟料的磨蚀。相邻两列模块单元连接处采用迷宫式密封装置密封，贯穿整个篦冷机的长度方向，确保相邻两列篦板往复运动过程中免受熟料和篦板间的磨损，且由于篦板的迷宫式设计，熟料不会从输送通道面上漏下，不再需要第三代中的灰斗和拉链机等设备，设备高度得到了大幅度的下降，土建成本也随之减少。2.7.3 四连杆传动机构冷却机的传动部分巧妙地采用了经典的四连杆机构，保证上部篦床保持水平的往复运动。这种机构非常适合水平物料输送形式，在四连杆传动机构的滑动轴承上完成循环往复运动，密封性能好。同时由于为各个篦板提供动力的四连杆机构都是相同规格，具有显著的维护优势：维护简单且维护费用低，在长时间运转后仅需维护轴承，也易于后期的备品备件的准备。2.7.4 流量自动控制调节功能流量自动控制调节功能系统具有高热交换率、低电耗的优点，更加符合国家提倡的节能降耗的要求。流量自动控制调节调节阀为为全机械结构，可以实现根据篦床上料层的厚度自动调节阀门的开闭和调大调小,进而达到自动调节供风量的功能，提高单位风量冷却效率，降低不必要的能耗。