吹风速度自动控制的水泥回转窑余热利用换热器

摘要

一种吹风速度自动控制的水泥回转窑余热利用换热器，包括换热管束、尾气进口、尾气出口和壳体，换热管束设置在壳体中，尾气进口和出口分别设置在壳体的上部和下部，用于向壳体中输入和输出尾气，所述的壳体上设置吹灰口，所述吹灰口连接吹灰管道，吹灰管道中连接有风机，风机与控制器连接，控制器通过计算换热管束中换热管的积灰导热热阻来控制风机的频率。该换热器通过控制风机频率，使吹灰时的吹风速度实现自动控制，节约能源，达到环保节能的目的，是一种高效清洁式热量回收装置，具有积灰清理效果好、传热能力强的特点，保证了对流传热效果。

主权项

一种吹风速度自动控制的水泥回转窑余热利用换热器，包括换热管束、尾气进口、尾气出口和壳体，其特征是：换热管束设置在壳体中，尾气进口和出口分别设置在壳体的上部和下部，用于向壳体中输入和输出尾气，壳体上设置吹灰口，吹灰口连接吹灰管道，吹灰管道中连接有风机，风机与中央控制器连接，中央控制器通过计算换热管束中换热管的积灰导热热阻来控制风机的频率；分别检测尾气进口的尾气温度Tw1、尾气出口的尾气温度Tw2、换热管束进口处流体温度Tl1和换热管束出口处流体温度Tl2，在尾气进口、尾气出口以及尾气进口和尾气出口之间的位置上设置有测量尾气流速的第一流速计，换热管束进口设置有测量换热管束中流体流速的第二流速计，通过测量换热管束中流体流速计算出换热管束中流体体积流量Vl，同时通过测量尾气流速的各个流速计测得的数值的平均值来得到尾气的平均流速；通过计算换热管束中流体的温差和流量得到流体的吸热量，也就是总的换热量Q，Q＝ρVl*Cp*(Tl2‑Tl1)，其中，ρ是换热管束中流体的密度，Cp为换热管束中流体的定压比热容；然后根据总的换热量Q＝K*A*△Tm,得出总的换热系数K，其中△Tm是换热过程的对数平均温差，△Tm=(（Tw1‑Tl2）‑(Tw2‑Tl1))/ln(（Tw1‑Tl2）/(Tw2‑Tl1))，A是换热面积，根据换热管外径来计算；根据尾气的平均流速和换热管束内流体的流速与温度从中央控制器中预先存储的数据中得出换热管外壁和内壁的表面传热系数hw和hl；预先存储的数据包括换热管束中流体在不同速度、温度下的对换热管内壁面对流传热系数，尾气在不同速度和不同温度下的对换热管外表面的对流传热系数；中央控制器根据计算的K，hw和hl，根据传热公式计算出换热管外的积灰导热热阻Rdo： 1 K = 1 h w + δ λ d o d m + 1 h l d o d i + R do d o d i 上述公式中，K为总体传热系数；hw为换热管外壁的表面传热系数；hl为换热管内壁的表面传热系数；do为换热管外直径；di为换热管内直径；dm为换热管平均直径，等于（do+di）/2；δ为换热管的壁厚，等于（do‑di）/2；λ为换热管的导热系数；Rdo为换热管的积灰导热热阻；在对换热管束外侧吹灰的时候，中央控制器调取最近一次运行情况，得出目前换热管的积灰导热热阻，根据积灰导热热阻的大小自动选取合适的风机频率；当积灰导热热阻大于预定数值，低于第一数值时，风机以第一频率运行，当积灰导热热阻大于第一数值低于第二数值时，风机以大于第一频率的第二频率运行，当积灰导热热阻大于第二数值低于第三数值时，风机以大于第二频率的第三频率运行，当积灰导热热阻大于第三数值低于第四数值时，风机以大于第三频率的第四频率运行，当积灰导热热阻大于第五数值时，风机以大于第四频率的第五频率运行。