CS214541B1

CS214541B1 - Zařízení pro předehřev a kaícinaci práškovitých materiálů

Info

Publication number: CS214541B1
Application number: CS34481A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Zacpal
Original assignee: Zdenek Zacpal
Priority date: 1981-01-19
Filing date: 1981-01-19
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález se týká zařízení pro předehřev a kaícinaci práškovitých materiálů, především cementářské surovinové moučky před jejím slinováním v dalším agregátu, nejčastějl v rotační peci, při suchém způsobu výpalu cementářského slínku. Přívodní kanál plynů od rotační pece je veden podél šachty výměníku směrem nahoru nad úroveň zaústění do šachty, pak svisle dolů a obloukem k šachtě výměníku, do níž je zaústěn tangenciálně, spodní stěnou šikmo dolů pod úhlem 10 až 30° od horizontální roviny a horní stěnou horizontálně, nebo šikmo nahoru v úhlu ,0 až 15° bd horizontální roviny.

Description

Vynález se týká zařízení pro předehřev a kaícinaci práškovitých materiálů, především cementářské surovinové moučky před jejím slinováním v dalším agregátu, nejčastějl v rotační peci, při suchém způsobu výpalu cementářského slínku.

Přívodní kanál plynů od rotační pece je veden podél šachty výměníku směrem nahoru nad úroveň zaústění do šachty, pak svisle dolů a obloukem k šachtě výměníku, do níž je zaústěn tangenciálně, spodní stěnou šikmo dolů pod úhlem 10 až 30° od horizontální roviny a horní stěnou horizontálně, nebo šikmo nahoru v úhlu ,0 až 15° bd horizontální roviny.

21-4541

Vynález se týká zařízení pro předehřev a kalcinaci práškovitých materiálů, především. cementářské surovinové moučky, před jejím slinováním v dalším agregátu, nejčastěji v rotační peei, při suchém způsobu výpalu cementářského slínku.

Již řadu 1'eit je v průmyslové praxi běžně zaveden šachtový protiproudý výměník pro předehřev a částečnou kalcinaci cementářské surovinové moučky před jejím vstupem do krátké rotační pece·, kde s© tepelný proces kalcinace dokončuj© a provádí slinování.

V poslední době se podařilo zvýšit stupeň kalcinace, prováděné ve výměníku a tím zvýšit měrný výkon rotační pece tím, že se předehřátá surovina dělí, část se zavádí do recirkulačního okruhu tvořeného přívodním kanálem plynů a výměníkem a část se zavádí do' rotační pec©, přičemž se v recirkulačním okruhu při nižším požadovaném stupni kalcinace palivo nespaluje a při vyšším požadovaném stupni kalcinace se zde spaluj© palivo.

V posledních létech se projevila nutnost lépe využívat palivo. Jsou proto zkoumány všechny možnosti, zlepšit tepelnou ekonomii jednotlivých zařízení, tedy i šachtového protiproudého výměníku a to jak v základní aplikaci, kdy se uměle řízená recirkulace mezi přívodním kanálem plynů nevyužívá, tak v aplikacích s recirkulací v případě, že s© zde palivo nespaluje, případně spaluje.

Studiem problému bylo zjištěno, že detail tangenciálního zaústění přívodního kanálu plynů do^! šachty výměníku, kdy je kanál veden od přechodového kusu rotační pece směrem nahoru a obloukem přihnut k šachtě výměníku, není z hlediska tepelné ekonomie funkce šachty výměníku nejvhodnější především z následujících důvodů:

Plyny, přicházející z pece, vždy obsahují značné množství úletu suroviny. Při výužívání recirkulace pro zvýšení stupně kalcinace, ať se zde palivo spaluj© nebo' nespaluje, je možno recirkulující .surovinu považovat rovněž za úlet, vstupující přívodním kanálem plynů do šachty výměníku. Tento úlet má prakticky teplotu plynů a podle jeho množství více či méně ovlivňuje tepelný obsah media v přívodním kanálu plynů.

Částice úletu při průchodu obloukem kanálu se vlivem odstředivé síly přimykají k vnější stěně oblouku a jsou tak vrhány spolu s plyny do šachty výměníku. Zde dochází k vzájemnému pomíchání plynů, úletu a předehřívání suroviny, teploty se prakticky vyrovnávají na hodnotu přibližně rovně teplotě předehřáté suroviny, která bývá prakticky měřena jako „teplota ve spodní části šachty“.

Z hlediska předehřevu suroviny je žádoucí, aby tato teplota byla co nejvyšší. Z hlediska úrovně všech teplot 've výměníku a tedy také teploty odpadních plynů za výmě214541 níkem, je však žádoucí, aby tato teplota byla co nejnižší.

Vynález si klade zá cíl odstranit tento nesoulad, zvýšit teplotu předehřáté suroviny, zvýšit stupeň její kalcinace a snížit úroveň všech teplot plynů ve výměníku, tedy i teploty odpadních plynů a tak zlepšit tepelnou ekonomii a to nejjednodušími prostředky.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že přívodní kanál plynů od rotační pece je veden podél šachty výměníku směrem nahoru nad úroveň zaústění do šachty, pak svisl© dolů a obloukem k šachtě výměníku, do níž je zaústěn tangenciálně, spodní 'Stěnou šikmo dolů pod úhlem 10 až 30° od horizontální roviny a horní stěny horizontálně, nebo šikmo nahoru v úhlu 0 až 15° od horizontální roviny.

Zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na obr. 1 v aplikaci na běžný šachtový protiproudý výměník, na obr. 2 v aplikaci na výměník se zvýšenou předkalcinací za pomoci recirkulace suroviny bez přídavného topení a na obr. 3 s přídavným topením.

Zařízení na obr. 1 pozůstává z šachtového výměníku 1, tvořeného válcovou šachtou 2, ukončenou v© spodní části kuželovou výsypkou 3. Válcová šachta 2 v horní části přechází v potrubí 4, jež je rozvedeno do cyklonů 5, které jsou svými výdechy připojeny na odvodní potrubí 6 plynů pokračující ke kouřovému ventilátoru, který není znázorněn. Cyklony 5 ve své spodní části jsou, propojeny potrubím 7 suroviny s klapkami 8 s horní částí válcové šachty 2, kde je pod výpady potrubí 7 suroviny umístěn tříštící kužel 9.

Potrubí 12 pro přívod suroviny určené ke zpracování je zaústěno do potrubí 4.

Šachtový výměník 1 jei s rotační pecí 10 spojen přívodním kanálem 11 plynů, který před zaústěním do šachty 2 výměníku 1 je veden směrem nahoru nad úroveň zaústění, pak svisle dolů a dále· je veden obloukem směrem k šachtě 2 výměníku 1, do níž je zaústěn tangenciálně spodní stěnou šikmo dolů pod úhlem a = 10 až 30° od horizontální roviny a horní stěnou horizontálně nebo íšikmo nahoru v 'úhlu /3 = 0 — 15° od horizontální roviny. .Kuželová výsypka 3 je propojena i rotační pecí 10 potrubím 18 s klapkovým uzávěrem 19.

Zařízení na obr. 2 Se liší od zařízení na obr. 1 tím, že kuželová výsypka 3 je propojena s rozdělovačem 13.suroviny, z něhož je rozvedeno potrubí 14 suroviny do rotační pece 10 a potrubí 15 recirkulace, zaústěné výše do přívodního kanálu 11 plynů.

Zařízení na obr. 3 se liší od zařízení na obr. 2 tím·, že do přívodního kanálu 11 plynů jsou v jedné nebo více horizontálních rovinách zaústěny palivové hořáky 17. Všechna potrubí pro vedení suroviny do prou214341 du plynů, jak přívodní potrubí suroviny 12 u všech popisovaných zařízení nebo potrubí 15 recirkulace zařízení na obr. 2 a obr. 3 jsou v místě svého zaústění opatřena tříštícími prvky 18 z plechu, případně vyzdívky.

Zařízení na obr. 1 pracuje následovně:

Horké plyny kouřové z rotační pece 10' jsou za pomoci kouřového ventilátoru prosávány přívodním kanálem 11 plynů a šachtovým výměníkem 1.

’ Vlivem tangenciálního zaústění přívodního kanálu 11 plynů do válcové šachty 2 plyny po, celé výšce válcové šachty 2 rotují. Postupují dále potrubím 4 do cyklonů 3, odvodním potrubím 6 plynů a kouřovým ventilátorem k odprašovacímu zařízení nebo k dalšímu využití.

Surovina, určená k předehřevu a kalcinaci je dopravována přívodním potrubím 12 suroviny do potrubí 4, kde se tříští na tříštícím prvku 16, rozptýlí se v plynech, je jimi vysušena a částečně předehřátá-a unesena do cyklonu ;5, kde se odloučí. Je zaváděna potrubími 7 suroviny s klapkami 8 do horní části válcové šachty 2, kde se tříští na tříštícím- kuželi 9 a rozptyluje se do proudu rotujících plynů. Na počátku provozu je unášena znovu do cyklonů 5, znovu se vrátí do válcové'šachty 2, ale po několika okamžicích se popsaný recirkulační okruh natolik surovinou přetíží, že z místa, kde, je nosnost plynů nejnižší, a (to je horní část vál cové šachty 2, surovina začne postupovat válcovou šachtou 2 za rotace proti proudu rotujících plynů směrem dolů, čímž se íprotiproudým způsobem předehřívá a částečně kalcinuje.

Úlet suroviny z rotační pece 10 jež je do šachty 2 vnášen horkými kouřovými plyny přívodním kanálem plynů 11 se v jeho oblouku před zaústěním do šachty 2 vlivem odstředivé síly odděluje a sklouzává po jeho spodní šikmé stěně přímo do kuželové výsypky 3, ikde předává své teplo přímo surovině přicházející z šachty převážně bez přítomnosti plynů a naopak plyny zbavené úletu postupují v podstatě horizontálně nebo

Claims

Zařízení pro předehřev a kalcinaci práškovitých materiálů sestávající z válcové šachty, cyklonů v její horní části, kuželové výsypky v její dolní části, přívodního kanálu plynů od rotační pece zaústěného do spodní části šachty tangenciálně, z potrubí pro vedení suroviny a plynů, alternativně s rozdělovačem suroviny v potrubí pod kuželovou výsypkou s návazným potrubím do rotační pece a potrubím recirkulace zaústěným do přívodního kanálu plynů, alternamírně šikmo nahoru podél horizontální nebo mírně šikmé horní stěny přívodního kanálu plynů 11, tangencielně do šachty 2, kde předávají své teplo přímo surovině, přicházející z šachty 2 převážně bez úletu.

Předehřátá surovina včetně úletu přineseného plyny se shromažďuje v kuželové výšypce 3, odkud je potrubím 18 s klapkovým uzávěrem 19 zaváděna do rotační pece 10 k dalšímu zpracování.

Zařízení na obr.
2 pracuje obdobně š tím rozdílem, že surovina, která se shromažďuje v kuželové výsypce 3,. přichází do rozdělovače 13 suroviny, kde se dělí s nastavením poměru např. 40 °/o £ 60 %. 60 % suroviny je rozváděno potrubím 14 suroviny do rotační pece. 10, 40 % potrubím 15 recirkulace do spodní části přívodního kanálu plynů 11, kde se tříští na tříštícím prvku 16, rozptyluje se do proudu plynů a je unášena plyny zpět do šachty 2. Tato řízená cirkulace zvyšuje stupeň kalcinace suroviny avšak recirkulující množství suroviny se jeví v plynech v přívodním kanálu 11 plynu jako úlet; množství úletu je tedy proti běžnému provozu vyšší, takže význam výše popsaného oddělení úletu od plynů je z termodynamického hlediska závažnější.

Zařízení na obr.
3 pracuje obdobně, jako zařízení na obr. 2 s tím rozdílem, že rozdělovačem 13 suroviny je upraven poměr suroviny do pece a do recirkulace např. 25 ’% a 75 % a v přívodním kanálu plynů 11 se spaluje palivo, přiváděné hořáky 17. Takto vedený provoz umožňuje vysoký stupeň kalcinace suroviny, avšak množství suroviny v plynech v přívodním kanálu 11 plynů, které se jeví jako úlet, je proti výše popsaným provozním stavům několikrát vyšší, takže význam výše popsaného oddělení úletu od plynů je z termodynamického hlediska ještě závažnější.

Zavedením vynálezu se dosáhne zvýšení teploty předehřáté suroviny a zvýšení stupně kalcinace cestou snížení teploty plynů v šachtovém protiproudém výměníku, což umožní snížit spotřebu tepla po výpal.

vynálezu tivně s palivovým hořákem v přívodním kanále plynů vyznačené tím, že přívodní kanál (11) plynů od rotační pece (10) je veden podél šachty (2) výměníku (1) směrem nahoru nad úroveň zaústění do šachty (2), pak svisle dolů a obloukem k šachtě (2) výměníku (lj, do níž je zaústěn tangenciálně, spodní stěnou šikmo dolů pod úhlem 10 až 30° od horizontální roviny a horní stěnou horizontálně nebo šikmo nahoru v úhlu 0 až 15° od horizontální roviny.