Cách thức nón hồi lưu cải thiện hiệu suất hệ thống gia nhiệt sơ bộ xi măng
Trong các dây chuyền sản xuất xi măng lớn và phức tạp, bộ gia nhiệt sơ bộ dạng xyclon (CSP) là trung tâm kiểm soát tiêu thụ năng lượng. Hiệu suất của nó quyết định trực tiếp đến tổng lượng nhiệt tiêu thụ và sản lượng của toàn bộ dây chuyền. Bên trong các ống dẫn nối giữa các xyclon khác nhau trong bộ gia nhiệt sơ bộ có một bộ phận tưởng chừng đơn giản nhưng lại vô cùng quan trọng: nón hồi lưu (còn được gọi là tấm trải hoặc nón phân tán). Tuy không dễ thấy, nó đóng vai trò là "trục chính" đảm bảo hoạt động hiệu quả và ổn định của toàn bộ hệ thống gia nhiệt sơ bộ.
Hoạt động của nón hồi lưu là một quá trình thú vị về cơ học chất lỏng và truyền nhiệt, có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của bộ gia nhiệt sơ bộ xi măng. Nguyên lý hoạt động của nó như sau:
1. Vận chuyển vật liệu: Bột liệu thô từ xyclon trước rơi xuống qua ống xả dưới tác động của trọng lực dưới dạng một dòng chảy đặc.
2. Phân tán tác động cơ học: Dòng chảy này tác động trực tiếp lên bề mặt của nón hồi lưu. Góc và hình dạng độc đáo của hình nón biến đổi lực thẳng đứng của giọt nước thành lực bắn theo phương ngang, đạt được hiệu quả "nghiền nát" và "phân phối" ban đầu của dòng chảy.
3. Trộn hai pha khí-rắn: Bột liệu ban đầu được phân tán được đưa vào một đường ống chứa đầy khí nóng bốc lên với tốc độ cao (từ cyclone giai đoạn tiếp theo). Luồng khí, đạt vận tốc lên tới 15-25 m/s, ngay lập tức nâng và cuốn theo các giọt vật liệu nhỏ, tạo ra một hỗn hợp hỗn loạn cực mạnh.
4. Trao đổi nhiệt hiệu quả: Sau khi các hạt bột liệu được phân tán hoàn toàn, diện tích bề mặt riêng của chúng tăng lên hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn lần. Mỗi hạt nhỏ được bao quanh bởi khí nhiệt độ cao, tối đa hóa hiệu quả truyền nhiệt từ khí sang vật liệu. Hơn nữa, hình nón hồi lưu tại đầu vào lò nung cung cấp các điều kiện ban đầu tuyệt vời cho các phản ứng trộn, đốt cháy và phân hủy bột liệu và nhiên liệu.
Nếu không có ống hồi lưu, các sợi bột thô sẽ trượt dọc theo thành trong của ống như một "sợi mì" đặc vào cyclone giai đoạn tiếp theo, hầu như không tiếp xúc với luồng khí nóng. Điều này sẽ dẫn đến hiệu suất trao đổi nhiệt giảm mạnh, nhiệt độ đầu ra tăng đột biến và mức tiêu thụ nhiệt của hệ thống tăng đáng kể. Ống hồi lưu là một ví dụ hoàn hảo cho câu nói "chi tiết quyết định thành công" trong các hệ thống sấy sơ bộ dây chuyền sản xuất xi măng. Mặc dù là một bộ phận cố định, nhưng thiết kế khéo léo của nó cho phép nó đóng một vai trò không thể thay thế trong tương tác động giữa vật liệu và luồng khí.
