国内水泥预分解窑生产线的旋风预热器普遍都存在C1出口负压偏大、出口废气温度偏高的现象。目前,旋风筒的研究主要集中于旋风筒内部流场与颗粒运动轨迹的数值模拟研究和直流气体进入的单级旋风筒试验模拟研究。本文利用近相似原理采用有机玻璃制作旋风筒模型进行小型工程试验。通过改变试验系统旋向布局研究带不同旋向气流进入对旋风筒阻力特性的影响。分别进行冷态和热态试验研究不同风速、固气比工况下撒料高度对换热管道内生料粉分散状况的影响。试验研究表明:(1)进入旋风筒的纯气流的旋转强度加大会增大旋风筒的阻力损失。在上下两级旋风试验系统中,同一风速下,旋风筒旋向同向布置时系统压降小于反向布置的系统压降。旋转气流中含尘会削弱纯旋转气流对旋风筒压降的影响,随着固气比地增加,旋向布置对旋风系统阻力性能的影响减弱。试验固气比达到2时,旋向对旋风系统压损的影响基本消失。根据反复试验的实测数据,归纳了本试验A模型系统在空载和载料时不同旋向布置下C1旋风筒的压降公式。(2)增加撒料高度和提高截面风速都有利于换热管内生料粉的分散。同一风速下,增加撒料高度会增大进入换热管道生料粉的能量,当生料粉与旋转气流相碰撞更利于分散。(3)试验中,撒料高度从1.25D增加到5D(D为下料管内径)时,换热管内负压由于生料分散程度增加而降低;撒料高度从5D增加到7.5D时,该负压由于气固两相流“紊乱”程度加强而增加。热态试验中,撒料高度从1.25D增加到5D时,换热效果有明显提升;撒料高度从5D增加到7.5D,换热效果改善不明显。本试验模型系统中,最佳的撒料高度5D。(4)本试验模型系统,换热管道里旋流气体的截面风速为7m/s时有塌料现象;当截面风速达到9m/s时,塌料现象消失。