CS201688B1 - Apparatus for preheating and partial calcination of bulk and lump materials - Google Patents

Description

Vynález se týká šachtového výměníku tepla pro. předehřev a částečnou kalcinaci kusových a zrnitých materiálů, například vápence, -dolomitu a cementářské suroviny, před jejich dalším tepelným zpracováním v pálicím zařízení, příkladně v rotační peci.

U většiny předehřívačů kusových a zrnitých materiálů jsou plyny do vrstvy materiálu .přiváděny ze střední části výměníku nebo prostřednictvím vnějších kouřovodů do obvodové části vrstvy. V obou případech jsou partie materiálu, přes které horké plyny vstupují, více předehřátý, než odlehlejší části vrstvy. Tím se zhoršuje tepelná účinnost výměníku a také nerovnoměrnost v tepelné přípravě suroviny má nepříznivý vliv na kvalitu výrobku. Pokud jsou horké plyny u některých - zařízení přiváděny - současně do středové i obvodové části vrstvy, je nutno používat tepelně vysoce namáhavých vestaveb, které nelze během provozu kontrolovat, jsou zdrojem častých poruch a neumožňují práci s vyššími teplotami plynů a tedy dosažení vysoké tepelné účinnosti výměníku tepla.

jiného známého provedení výměníku je sice většina těchto nevýhod odstraněna, avšak za -cenu použití těžké keramické vestavby, umístěné pod vrstvou předehřívaného materiálu. Ten je s její horní plochy shrnován 'a- padá do rotační pece -k dalšímu zpra cování. Provedení této rozměrné vestavby je technicky velmi náročné a nákladné. Její velká hmotnost a tepelná - setrvačnost navíc neumožňuje dělení výměníku radiálními řezy na menší výkonové jednotky. Toto - uspořádání je nevýhodné i proto, že vynášecí zařízení je vystaveno vysokým teplotám plynu a k- jeho zatlačování do' vrstvy materiálu jsou potřebné velké -síly, které jsou při vysokých teplotách zdrojem častých poruch.

Popsané nevýhody se podle vynálezu odstraní v podstatě - tím, že pod kalcinačním hrdlem -svislé šachty je umístěna s - výhodou mezikruhová zadržovací deska, - - která je svým vnitřním obvodem napojena na vrchní část středního kouřovodu a vnějším obvodem na vnitřní stěny vnějších kouřovodů, přičemž nad horní plochou zadržovací -desky jsou uloženy vynášecí desky, j'ejichž šířka je větší než šířka kalcinaoního hrdla a. menší než šířka zadržovací desky vratně posuvné v radiálním směru a dále tím, že vnější kouřovody jsou ve své spodní části napojeny na - spodní část středního kouřovodu, přičemž alespoň část spodní plochy zadržovací desky je ve styku s -okolním prostředím.

Příkladné - provedení zařízení podle vynálezu je -schematicky znázorněno na výkrese na obr. 1 ve svislém řezu, na obr. 2, v půdorysném - řezu A-A z obr. 1 a v - půdorysném pohle201688 du na obr. 3. Příkladné detailní provedení vynášecí části je patrné ze svislého řezu na obr. 4.

Svislá šachta výměníku s výhodou mezikruhového průřezu je tvořena (obr. 1) vnějším pláštěm 17 a vnitřním pláštěm 18. Ve své horní části má zavážecí kanál 3 materiálu, vněmž je umístěno duté směrem - dolů otevřené odsávací těleso- 5 plynu, s výhodou - ve tvaru ' prstence, opatřené svislými kouřovody 6. Ve své spodní části se svislá šachta směrem dolů zúžuje a vytváří tak předehřívací a kalcinační hrdlo - 4, které je napojeno na vynášecí komoru s výhodou kruhového průřezu. Tato je tvořena obvodovým pláštěm 8, víkem 9 v její horní části a dále v její spodní části zadržovací deskou 10 s výhodou mezikruhového průřezu, sestávající z vnitřní desky 11 a vnější desky 12. Mezi těmito deskami 11, 12 je přerušovaná kruhovitá štěrbina.

Na spodní část obvodového pláště 8 vynášecí komory a obvodovou část, vnější desky 12 jsou připojeny vnější kouřovody 16 a na vnitřní obvod vnitřní desky 11 je napojen střední kouřovod 15 (obr. 2). Vnější kouřovody 16 jsou ve spodní části napojeny na střední kouřovod 15 a jsou vně ohraničeny obvodovým pláštěm 8 vynášecí komory uloženým na podpěrných patkách 21. V místě napojení vnějších kouřovodů 16 na střední kouřovod 15 jsou otvory 20 pro ’ připojení přídavných hořáků.

Nad - vlastním výměníkem je umístěn (obr.

3) provozní zásobník 1 materiálu, který je propojen se zavážecím kanálem 3 svislé šachty - výměníku přívodními - potrubími 2 materiálu, které procházejí víkem 19 svislé šachty.

Na horní ploše zadržovací desky 10 (obr. ' 4) jsou uloženy vynášecí desky 13, které jsou opatřeny stěracími bloky 14, tvaru souvislých kruhů, uloženými na horní ploše jejich vnějšího- a vnitřního konce. V prostoru nad vynášecími deskami 13 je umístěno vodicí těleso 7 s výhodou ve tvaru prstence, které svou horní zúžující se částí zasahuje do předehřívacího a kalcinačního- -hrdla 4.

Při pohybu vynášecích desek 13 v radiál. ním směru k ose a od osy svislé ša<c^ty postupuje miateriál vlastní hmotností z - provozního zásobníku 1 přívodním - potrubím 2 materiálu do zavářecího kanálu 3 svislé šachty výměníku, dělí se do dvou proudů v místě odsávacího tělesa 5 — plynu, pod ním se opět spojuje do- jednoho proudu a přechází do kalcinačního hrdla 4, za - kterého se pod sypným úhlem sesypává na vnitřní desku 11 a vnější desku 12, přičemž obtéká vodicí těleso 7, - které slouží ke zlepšení rovnoměrnosti toku materiálu

Claims (6)

1. PŘEDMĚT

   1. Zařízení pro předehřev a částečnou kalcinaci zrnitých a kusových materiálů sestávající ze svislé šachty, s výhodou mezikruhového průřezu, v jejíž zavážecí části je umístěno duté, směrem dolů otevřené odsávací těleso, dělicí tok materiálu do dvou v kalcinačním hrdle 4. Vodicí těleso 7 so-učasně slouží ke zmenšení hmotnosti sloupce materiálu působící na vynášecí -desky 13. Každá z vynášecích desek 13 je uložena na - vnějším okraji vnitřní desky 11 a vnitrním okraji vnější desky 12 a zasahují -svým vnitřním a vnějším koncem do vrstvy předkalcinovaného materiálu, sesypaného na vnější a - vnitřní desku 11, 12. Vynášecí desky 13 konají vratný posuvný pohyb v radiálním - směru a tím vytlačují předehřátý materiál přes vnitřní - hranu desky 11 -do středního kouřovodu - 15 a přes vnější hranu desky 12 do vnějšího kouřovodu 16. Z nich padá materiál do navazujícího vypalovacího zařízení. Prostor nad - deskami 11 a 12, ve kterém je materiál volně sesypán, slouží současně jako odležovací, neboť ' . v něm po dobu setrvání dochází k dodatečnému předehřevu a kalcinaci zpracovávané suroviny. Stěrači -blol^;y. 14 stírají materiál s vynášecí desky 13 - při jejím pohybu a brání tak pronikání materiálu do- prostoru -pod vodicím tělesem 7 a dále kruhovitou štěrbinou mezi deskami 11, 12 do trojúhelníkového prstence vynášecí komory. Zadržovací deska - 10 je svou spodní stranou ve styku s .vnějším prostředím, což umožňuje - kontrolovat stav vynášecích - desek 13 i jejich pohon a odvádět přebytečné teplo- z - trojúhelníkového prstence vynášecí komory.

   Horké plyny jdoucí z předřazeného pálícího zařízení proudí středním kouřovodem 15 a vnějšími kouřovody 16 do vynášecí komory a vstupují oboustranně do vrstvy materiálu sesypaného na horní plochu vnější a vnitřní desky 11 a 12 -a odtud do - kalcinačního hrdla 4. Proudí potom směrem proti pohybu materiálu a vystupují z vrstvy do odsávacího tělesa 5 plynu. Ochlazené - plyny jsou z tohoto tělesa 5 odsávány svislými kouřovody 6. V případě potřeby lze horké plyny před jejich vstupem do vrstvy materiálu přihřívat pomocí přídavných hořáků napojených na otvory 20.

   Zařízení podle vynálezu umožňuje -rovnoměrný ohřev materiálu a jeho částečnou kalcinaci při velkých pracovních průřezech šachty, což dovoluje navrhnout - pecní jednotky o velkém výkonu. Možnost použití vyšších pracovních teplot plynů zvyšuje tepelnou účinnost při menších rozměrech o hmotnosti zařízení. Konstrukce výměníku dovoluje během provozu kontrolu - jeho funkce, čímž se zlepšuje časové využití pece. Umožňuje - navrhnout výkonovou řadu s použitím většiny stejných -částí pro všechny velikosti. Uvedené výhody výrazně - snižují investiční a provozní náklady na jednotku výroby.

   VYNALEZU paralelních proudů a vybavené prostředky pro odvod plynů vystupujících z vrstvy materiálu - a jejíž spodní čás>t je zúžena v kalcinační hrdlo, pod nímž je umístěno vodicí těleso, s výhodou ve tvaru prstence, které svou horní částí zasahuje do - svislé šachty a dále vybavené provozním zásobníkem materiálu umístěným nad svislou šachtou a spojeným s její horní zavážecí částí potrubími pro přívod materiálu, vyznačené tím, že pod kafcinačním hrdlem (4) je umístěna s výhodou mezikruhová zadržovací deska (10), která je svým vnitřním obvodem napojena na vrchní část středního kouřovodu (15) a vnějším obvodem na vnitřní stěny vnějších kouřovodů (16), přičemž nad horní plochou zadržovací desky ' (10) jsou uloženy vynášecí desky (13), jejíchž šířka je větší než šířka kalcinačního hrdla (4) a menší než šířka zadržovací desky (10), vratně posuvné a radiálním směru, přičemž vnější kouřovody (16) jsou · ve své spodní části napojeny na spodní část středního kouřovodu (15), a alespoň část spodní plochy zadržovací desky (10) je ve styku s oko-lním prostředím.
2. 2. Zaaízení podle bodu 1, vyznačené tím, že vodicí těleso (7) je s výhodou ve tvaru prstence a má v příčném řezu tvar sedlové střechy, která svou zužující se horní částí zasahuje do prostoru kalcinačního hrdla (4) a ve spodní části je šířka tohoto ' tělesa (7) větší než šířka kalcinačního hrdla (4) . a menší než šířka vynášecích desek (13).
3. 3. Zařízení podle bodů 1 až 2, vyznačené tím, že zadržovací deska (10) sestává z vnitřní desky (11) a vnější desky (12), přičemž vynášecí desky (13) jsou uloženy současně na obou těchto deskách (11, 12). I
4. 4. Zařízení podle bodů 1 až 3, vyznačené tím, že vnější kouřovody (16) ' jsou vně ohraničeny obvodovým pláštěm (8) vynášecí komory uloženým nia ' podpěrných patkách (21), přičemž na jejich horních částech je uložena vnější obvodová stěna zadržovací desky (10) a na jejich spodních částech spočívá střední kouřovod (15).
5. 5. Zařízení podle bodů 1 až 4, vyznačené tím, že v místě napojení vnějších kouřovodů (16) na střední kouřovod (15) jsou otvory (20) pro připojení přídavných hořáků.
6. 6. Zařízení podle bodů 1 až 5, vyznačené tím, že na horní ploše každé vynášecí desky (13) jsou umístěny stěrači bloky (14).