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单筒冷却机是回转窑水泥生产系统的主要配套设备，其结构简单、运转可靠。热交换后的废气可引入回转窑，从而提高整个系统的热效率。单筒冷却机以其结构简单、热效率高、维护费用低、设备总投资省、运转效率高等优点，常常用来冷却500～2000t/d生产线的出窑熟料。
单筒冷却机筒体内耐火衬料的砌筑长度约占筒体总长度的50%，其中一部分装有扬料板，未砌筑耐火衬料的部分均布置了扬料板。
熟料在扬料区被多次扬起，并均匀地抛撒，冷却空气与热熟料进行强烈的热交换。特别是在低温区，可以通过改善扬料板结构、布置形式以及调整筒体的斜度和转速，来增加熟料与冷却空气的接触时间，控制熟料的移动速度，使熟料内部的热量有充足的时间向表面传导，从而对温度较低熟料的热量充分回收。
单筒冷却机逆流热交换工作原理无疑是熟料显热回收的理想方法，其热回收率很高，但也存在以下问题。
(1) 筒体直径大。为降低冷却筒内细颗粒熟料的循环量，提高热回收率，必须限制其截面风速。这就要求将筒体直径设计得较大，这在预分解窑系统中尤为突出。如2000t/d预分解窑的窑径一般不超过Φ4m，而所配单筒冷却机规格为Φ4.4m/4.8m×46m。此外，在单筒冷却机内靠近高温段处，由于风温较高，相应风速也较高，为保持较大的通风面积，降低风速，需减少扬料板的数量，这也会影响该段熟料的冷却效率。
(2) 高温带熟料冷却缓慢导致筒体偏长。由于材质方面的原因，筒体内扬料板的长期使用温度考虑900℃左右，而出窑熟料温度通常为1250℃～1400℃，这就要求在冷却机进料端设置一段不带扬料板的砌砖带。显然该段热交换效率很低，所以必须设计得较长，一般占冷机筒体总长的30%左右。不但增加了筒体表面的散热损失，也使熟料得不到急冷，从而影响熟料的质量。Dr-lng Scheccer和v-Steinbach 分别通过计算机数学模拟计算，得出单筒冷却机内熟料与冷却空气温度分布图(图3)。单筒冷却机内无扬料板段的单位长度熟料冷却速率不足20℃/m，而设扬料板段的冷却速率达50℃/m～100℃/m，后者是前者的2.5～5倍。
(3) 筒体热端进料溜槽的问题较多。现代干法回转窑，尤其是使用多通道喷煤管 的窑，其出窑熟料温度高达1350℃左右，常常在溜槽处结皮或堆雪人。为此，一般在溜槽处安装数个空气炮或用高压水定时处理，这会导致该处耐火材料损坏。也有在该处采用水冷溜槽的，但会造成单位熟料15×4.18kj/kg的热损失，且水冷溜槽本身寿命也并不理想。
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