Процесс охлаждения клинкера является сложным процессом из-за огромного количества взаимодействующих рабочих параметров, таких как: длина клинкерного холодильника, температура окружающей среды, ширина клинкерного холодильника, скорость привода клинкерного холодильника, скорость вентилятора клинкерного холодильника, массовый расход клинкера и воздуха, а также плотность клинкера и воздуха.
Чтобы составить мнение об охладителях клинкера, следует учитывать следующие критерии:
1. Тепловая эффективность охладителя определяет отношение тепла, выделяемого из горячего клинкера и используемого в процессе обжига, к общему теплосодержанию клинкера, выходящего из печи. Тепловой КПД (E) выражается как:
Обозначения:
А-теплосодержание клинкера, выходящего из печи;
B- тепловые потери холодильника клинкера;
B- состоит из:
- теплопотери, выходящего из холодильника воздуха;
- потери тепла при выходе клинкера из холодильника;
- потери тепла из-за излучения холодильника.
Если, например, А =1400 кДж/кг и B =400 кДж/кг клинкер, то тепловая эффективность охладителя клинкера рассчитывается следующим образом:
Тепловой КПД клинкерного холодильника во вращающихся печах всех типов конструкции находится в диапазоне от 40 до более чем 80%.
2. Другим критерием оценки эффективности охладителя является разница температур между горячим клинкером, поступающим в охладитель, и горячим вторичным воздухом, выходящим из охладителя. Кроме того, лучшим охладителем является конкретный охладитель, который из-за своей общей эффективности подает максимальное количество тепла во вращающуюся печь вместе со вторичным воздухом.
3. Степень охлаждения клинкера определяется как температура клинкера на выходе. Эта температура различается в различных типах охладителей от 50 до 300 C.
4. Объем охлаждающего воздуха в рекуператорных и колосниковых холодильниках ограничен объемом воздуха, необходимым для поддержания процесса горения во вращающихся печах, однако клинкер, выходящий из этих холодильников, имеет более высокие температуры.
5. Более низкая температура клинкера, поступающего из колосникового охладителя, является результатом более высокого объема воздуха, используемого для охлаждения клинкера. Горячий избыточный воздух частично используется для сушки, а частично выбрасывается в атмосферу; это требует сбора пыли, что приводит к дополнительным расходам.
Эти влияющие факторы препятствуют оценке охладителей клинкера, поскольку часто преимущество, с одной стороны, должно быть компенсировано потерями, с другой.
Существует два основных типа клинкерных холодильников:
1. Охлаждающие барабаны, прикрепленные к окружности разгрузочного конца вращающейся печи - рекуператорные холодильники.
2. Колосниковый охладитель.