河南衛(wèi)輝天瑞水泥有限公司座落在河南省衛(wèi)輝市，共有兩條天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)的5000t/d熟料水泥生產(chǎn)線。一線于2005年投料生產(chǎn)，二線燒成系統(tǒng)于2008年4月26日首次投料，5月31日系統(tǒng)通過了性能達(dá)標(biāo)考核。

　　二線采用史密斯ATOX原料立磨，天津院最新設(shè)計(jì)的燒成窯尾系統(tǒng)，和國內(nèi)首臺采用富士摩根技術(shù)生產(chǎn)的篦冷機(jī)。

　　該篦冷機(jī)具有熟料輸送和熱交換效率高，生產(chǎn)運(yùn)行成本低，使用壽命長且易于維護(hù)；模塊化設(shè)計(jì)，便于施工安裝；設(shè)備高度降低，土建費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

　　1． 篦冷機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)

　　產(chǎn)量：6000t/d

　　最大生產(chǎn)能力:6250t/d

　　最小連續(xù)生產(chǎn)能力 5700t/d

　　平均熟料粒度 25mm

　　正常冷卻機(jī)入口溫度  1370 oC

　　出料溫度 65 oC +環(huán)境溫度

　　沖程 300mm

　　沖程次數(shù)  4~6次/分鐘

　　熟料層厚度 約550mm

　　篦床有效面積  131.4m2

　　冷卻效率  75%

　　熟料破碎機(jī) 規(guī)格:  ? 1000x3900mm, 功率90kW

　　廠家要求配置六臺冷卻風(fēng)機(jī)，其設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

　　一室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量1020nm3/min,風(fēng)壓7500Pa,功率192kW 1臺

　　二室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量1235nm3/min,風(fēng)壓6000Pa,功率186kW 1臺

　　三室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量1795nm3/min,風(fēng)壓5500Pa,功率247kW 1臺

　　四室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量1755nm3/min,風(fēng)壓5000Pa,功率220kW 1臺

　　五室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量1560nm3/min,風(fēng)壓4750Pa,功率186kW 1臺

　　六室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量1950nm3/min,風(fēng)壓4500Pa,功率220kW 1臺

　　天津院根據(jù)廠家提供的參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了儲備和修正，共選用九臺冷卻風(fēng)機(jī)，具體參數(shù)如下：

　　一室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量65683 m3/h,風(fēng)壓7830Pa,功率220kW 1臺

　　二室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量89095 m3/h,風(fēng)壓6000Pa,功率220kW 1臺

　　三室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量53850m3/h,風(fēng)壓5500Pa,功率132kW 2臺

　　四室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量57135m3/h,風(fēng)壓5000Pa,功率110kW 2臺

　　五室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量93600m3/h ,風(fēng)壓4750Pa,功率200kW 1臺

　　六室風(fēng)機(jī)   風(fēng)量63483m3/h,風(fēng)壓4500Pa,功率1320kW 2臺

　　2． 設(shè)計(jì)理念

　　1）模塊化設(shè)計(jì)。即整體篦床是由若干造型美觀的標(biāo)準(zhǔn)模塊組裝而成，每個(gè)模塊是由若干篦板和一套風(fēng)量控制閥與四連桿傳動機(jī)構(gòu)組成，模塊尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，尺寸長2.0x寬0.4x高0.6m，各部件間實(shí)現(xiàn)最大限度通用。

　　2）入口段等動力學(xué)運(yùn)動模式設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)基于物理學(xué)的摩擦定律，確保達(dá)到以下目的：

　　（a）熟料在整個(gè)篦床上的均勻輸送，提高了入口段的熱交換效率;

　　（b）不給雪人生根的基礎(chǔ)，減少了堆雪人現(xiàn)象。

　　3）篦板的梭式運(yùn)動和四連桿機(jī)構(gòu)。四連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)完全不同于傳統(tǒng)篦冷機(jī)的熟料靠活動篦板在固定篦板上往復(fù)運(yùn)動，推動熟料前進(jìn)，而是梭式運(yùn)動，即篦板進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時(shí)，向前推動時(shí)所有的梭式篦板整齊地向出口方向運(yùn)動，返回時(shí)，將分為三組，不相鄰的三列分為一組同時(shí)返回，三組篦板按順序依此三次返回。

　　四連桿傳動支撐裝置在使用中，能夠一直提供近乎100%的直線運(yùn)動軌跡，特別適合梭式篦板，不會隨部件磨損而降低精度。其循環(huán)往復(fù)直線運(yùn)動靠滑動軸承轉(zhuǎn)動而來，易于密封。系統(tǒng)維護(hù)簡單，費(fèi)用低廉。

　　4） 漸進(jìn)式風(fēng)量控制模塊：STAFF(stepped air flow function)。它包括：一個(gè)主通風(fēng)管；低氣流調(diào)節(jié)管，包括活塞；高氣流調(diào)節(jié)管，包括活塞；中等氣流指示管，包括活塞；根據(jù)要求調(diào)節(jié)空氣總量的調(diào)節(jié)孔和阻尼蓋，通過位置的調(diào)節(jié)補(bǔ)償物料層的阻力。

　　STAFF設(shè)計(jì)的理論依據(jù)：

　　Dp=V2r/2g=(Q/A)2r/2g

　　Dp--- 通過篦板及STAFF閥的壓降，

　　V--- 篦縫風(fēng)速

　　A---通風(fēng)面積

　　Q--- 冷卻風(fēng)量

　　r,g----均為常數(shù)，所以Q與AxDp1/2成正比例關(guān)系。

　　由上面公式可以看出，要獲得一定的冷卻風(fēng)量，與篦床的通風(fēng)面積有關(guān)。對于帶STAFF的篦板來說，篦板的通風(fēng)面積是固定的，因此冷卻風(fēng)量與STAFF的通風(fēng)面積有關(guān)。由下圖可以看出，STAFF的通風(fēng)面積包括：一個(gè)主通風(fēng)管、三個(gè)帶活塞的氣流調(diào)節(jié)管、一個(gè)扇形氣流調(diào)節(jié)孔。當(dāng)篦床上熟料層阻力較大、冷卻風(fēng)較小時(shí)，氣流調(diào)節(jié)管中的活塞自動下落，使篦床阻力下降，增加了冷卻風(fēng)量；而當(dāng)篦床上熟料層阻力較小、冷卻風(fēng)量較大時(shí)，氣流調(diào)節(jié)管中的活塞自動上升，使篦床阻力上升，減小了冷卻風(fēng)量，從而達(dá)到冷卻風(fēng)量恒定。

　　根據(jù)篦板阻力對空氣分配作用關(guān)系如下：

　　Vg/Vf=(Rf+Rr)/(Rg+Rr)=(500+100)/(200+400)=1/1

　　其中：Rr---粗粒阻力；

　　Rf---細(xì)粒阻力

　　Vf---通過細(xì)粒冷卻風(fēng)速

　　Vg---通過粗粒冷卻風(fēng)速

　　Rr---篦板阻力

　　其中：STAFF閥的阻力為Rr,可以在0~400mmH2O之間自動調(diào)節(jié)，根據(jù)熟料層進(jìn)行補(bǔ)償。通過阻力的變化可以調(diào)節(jié)粗料側(cè)和細(xì)料側(cè)的阻力比，使得熟料層加篦板阻力維持恒定，達(dá)到冷卻空氣在料層上均勻分配的最佳狀態(tài)。

　　在活動篦板部分，每個(gè)篦板上都配有面積為400x400mm的STAFF，在入口固定端布滿了400x275mm的STAFF。

　　在實(shí)際生產(chǎn)中，還可以通過調(diào)節(jié)空氣總量，以及阻尼蓋的傾斜角度，來調(diào)整篦床的通風(fēng)量，滿足燒成系統(tǒng)的需要。

　　5）普通鋼材質(zhì)的平段用篦板

　　除了在高溫固定段采用耐熱鋼鑄造的耐高溫篦板外，之所以能在做梭式運(yùn)動的平段篦板使用普通材質(zhì)的篦板，主要是由于橫槽高效氣流分布式篦板能容納一部分經(jīng)過冷卻?