CS228219B1 - Zařízení k chlazeni zrnitých materiálů, zejména cementářského slínku - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zeřízení pro chlazení zrnitých materiálů, zejména cementářského slínku. Zařízení je,vytvořeno jako svislá ěachta (1) kruhového průřezu, propojené v horní části s výpadovým koncem rotační pece (3), ve spodní části opetřené roštovou plochou (10) ve tvaru kruhového mezikruží, složenou ze soustavy pevných roštnic (8) a soustavy pohyblivých roštnic (9), jež jsou upevněny na soustavě pevných radiálních nosníků (6) a na soustavě radiálních nosníků (7) otočně pohyblivých dle osy šachty (1|, přičemž roštová ploché (10) je alespoň jednou radiálně přerušena zařízením pro výhrab (11) ochlazeného slínku.

Description

Vynález se týké zeřízeni pro chlezení zrnitých meteriélů, zejména ceaentářakáho «linku.

Cementóřský slínek se po výpalu v rotační peci chladí v chladičích vsduohem, Síni aa vzduch ohřívá e slouží pek při spalování paliva jako spalovací vzduch.

Zejména v posledních letech se zvýšily ceny energií e je maximálně žádoucí energiemi šetřit a tedy využívat maximélnš 1 teple, obsaženého ve vypáleném slínku. Stávající chladiče tento požadavek v dostatečné míře nesplňují.

Nejvíce rozšířené roštové chladiče pracuji tak, že vrstva žhavého slínku je posouvéne nebo vezene na děrovaném roštu, přičemž je profukovéne chladicím vzduchem. Výměna tepla se tedy děje v křížovém proudu, což je příčinou, že poměrně malé množství vzduchu, které je zapotřebí pro apelování paliva v peci, naprosto nevychladl slínek ne požadovanou teplotu. Konečné vychlazení slínku se proto zajišťuje tak, že se dmýché 2 až 3nésobek vzduchu potřebného pro pec. Část nejvíce ohřátého vzduchu se zavádí do pece a zbytek ohřátého vzduchu se odvádí do ovzduší jsko odpadní. Nehledě k této ztrátě tepelné energie ve výši asi 400 KJ.kg^-' slínku je nutno tuto čést vzduchu před vypuštěním do ovzduší navíc odprešovat, což stojí další energii.

Dlouhé planetové chladiče s pomocnou podporou a v poslední době opět bubnové chladiče sice nepotřebují ke svému provozu odpední vzduch, avšak tepla slínku rovněž dostatečně nevyužívají, neboť u nich dochází vědomě k velmi znečné ztrátě tepla sáláním, a vedením rovněž ve výši asi 400 KJ.kg^-' slínku. S touto ztrátou tepla se v tepelné bilanci počítá; kdyby se zlepšenou izolací planet neb chladicího bubnu tato ztréta zmenšila, zůstane slínek nedostatečně vychlazen. Takové případy se pak řeěí vstřikováním vody do planet nebo chladicího bubnu, čímž sice se zejlstí dochlazení slínku, avěek ze cenu odpeření vstřikované vody, tedy opět za cenu ztráty tepla.

V posledních letech byly prováděny pokusy s šachtovými chladiči slínku, jež měly pracovat ze pomoci protiproudé výměny tepla ve vysoké vrstvě slínku, jež byle profukovéne chladicím vzduchem.

Tento teoretický princip, tepelně velmi dokonalý, se věak podařilo úspěšně realizovat pouze u jednotek melých výkonností. U výkonnějších jednotek, jež vyžadovaly větší průměr šachty, se nepodařilo zajistit dostatečně rovnoměrný plošný násyp žhavého slínku z pece na vrstvu a také rovnoměrný plošný odběr vychlazeného slínku ze spodní části vrstvy. Tím docházelo k průnikům žhavých proudů slínku vrstvou e teké k průnikům méně ohřátého vzduchu, což způsobovelo pokles tepelné účinnosti, projevující se nedostatečným vychlazením slínku a sníženou teplotou spalovacího vzduchu pro rotační pec.

Vynélez si klade ze cíl popsané problémy vyřešit, maximálně zabránit ztrátám tepla v chladiči, při dostačujícím vychlazení slínku.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení ke chlazení zrnitých materiálů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je vytvořeno jako svislá šachta kruhového průřezu propojené v horní části s výpadovým koncem rotační pece, ve spodní části opatřená roštovou plochou ve tvaru kruhového mezikruží složenou ze souetavy pevných a soustavy pohyblivých roštnic, jež jsou upevněny ne soustavě radiálních nosníků pevných e soustavě radiálních nosníků otočně pohyblivých kolem osy šachty, přičemž roštové plocha je eleepoň jednou radiálně přeru šene zařízením pro výhreb ochlazeného slínku.

Zařízením podle vynálezu se dosáhne výrazného snížení ztrát tepla u chladičů cementéřského slínku a tím výrazného snížení spotřeby tepla pro výpal slínku, což je ekonomicky velmi žádoucí.

Konstrukční pojetí zařízení odstraňuje negativní vliv rostoucích rozměrů u Šachtových chladičů na rovnoměrnost a dokonalost teplovýměnného procesu, takže zařízení lze aplikovat i pro nejvyšěí požadované výkonnosti.

Zařízení podle vynélezu je schematicky v řezu znázorněno ne obr. 1, pohled na soustavy radiálních nosníků a roštovou plochu (Řez z obr. 1) je schematicky znázorněn na obr. 2 a řez zařízením pro výhrab (Sez B-B z obr. 2) je schematicky znázorněn na obr. 3.

Zařízení podle vynélezu pozůstává z Šachty £ kruhového průřezu v horní části opatřené žárovou hlavou 2 propojené s rotační pecí £, ve spodní části uzavřenou kuželovou výsypkou A, pokračující směrem dolů těsnicím uzávěrem £. Ve spodní části šachty £ je na jejím pléěti upevněna soustava pevných radiálních nosníků 6, v jejichž průsečíku, v ose šachty £, je otočně uložena soustava otočně pohyblivých radiálních nosníků £. Ne soustavě pevných radiálních nosníků £ je upevněna způsobem běžným u roštových chladičů soustava pevných roštnic 8, na soustavě otočně pohyblivých radiálních nosníků £ je opět známým způsobem upevněna soustava pohyblivých roětnic £. Tímto způsobem je vytvořena roštová plocha £0 obdobné jako u běžných roštových chladičů, avšak ve tvaru kruhového mezikruží.

Pro posuv soustavy pohyblivých roštnic £ vůči soustavě pevných roštnic 8 tam a zpět jsou mezi soustavou pevných radiálních nosníků 6 a soustavou otočně pohyblivých radiálních nosníků £ instalovány běžné pohony, nejlépe ve formě hydraulických válců, což však není na obrázcích znázorněno.

Roštové plocha 10 je nejlépe v místě radiální řady pevných roětnic 8 alespoň ne jednom místě obvodu radiálně přerušena zařízením 11 pro výhreb ochlazeného slínku (obr. 1, 2 a 3).

Zařízení 11 pro výhrab může být řešeno různými způsoby. Na obr. 2 a 3 je znázorněno schematicky možné řešení ve formě pevné násypné šachty 12 procházející radiálně řadou pevných roětnic 8, pod níž je umístěna zédržné plošina £2, nad níž je pohyblivě uložen shrnovač 14. pohyblivý spolu se soustavou pohyblivých roštnic £.

Prostor pod roštovou plochou je radiálně rozdělen na jednotlivé komory 15 vždy od jedno ho pevného radiálního nosníku 6 k druhému - je znázorněno čárkovaně a v částečném řezu na obr. 2, přičemž proti těsnicímu uzávěru £ jsou komory ££ uzavřeny kuželovým mezikružím £6 a proti sobě navzájem dělicími plechy 2£ s výjimkou komory ££, v níž je umístěno zařízení . » 11 pro výhreb ochlazeného slínku. Komory 15 jsou s těsnicím uzávěrem £ propojeny ve svých nejnižěích částech pouze potrubími propadu £8.

* Pro přívod chladicího vzduchu do jednotlivých komor 15 a do komory 17 jsou instalována potrubí 19 od ventilátorů, které nejsou znázorněny. Pod těsnicím uzávěrem £ je umístěno běžné zařízení pro odběr vychlazeného slínku, např. talířový podavač 20 a běžný dopravník slínku.

šachta £ je nad roštovou plochou 10 opatřena žáruvzdornou vyzdívkou 21. Skrz žárovou hlavu 2 je do rotační pece £ zasunut hořák 22. Jak pevné roštnice 8, tek pohyblivé roštnice £ jsou opatřeny otvory pro možnost průchodu chladicího vzduchu roštovou plochou £0.

Zařízení pracuje následujícím způsobem:

žhavý elínek, vypálený v rotační peci £,vypadává přes žárovou hlavu 2 do šachty £ na roštovou plochu 10. Soustava pohyblivých roštnic £.se pohybuje tam a zpět a pohybuje slínkem po roštové ploše 10 ve tvaru kruhového mezikruží. Zařízení 11 pro výhrab slínku je seřízeno tak, aby vrstva slínku na roštové ploše byla relativně vysoké, např. 1 200 mm, jak bude ještě rozvedeno.

Do jednotlivých komor 15 a do komory 17 jé potrubími 19 draýchén chladicí vzduch. Tento vzduch prochází roštovou plochou 10 a relativně vysokou vrstvou slínku ne roštové ploěe 10. Vlivem toho, Se vrstva slínku je relativně vysoká, je mošně ji považovat za několik nižších dílčích vrstev na sobě; pak nejníže uložená dílčí vrstva přichází do styku se studeným chladicím vzduchem, výše uložená dílčí vrstva je chlezena vzduchem, již částečně předehřátým z nejníže uložené dílčí vrstvy atd., až horní dílčí vrstva je chlazena vzduchem značně teplým, který se zde déle ohřívá na velmi vysokou teplotu. Proces výměny tepla se tak přibližuje tepelně nejefektivnější výměně teple v protiproudu.

Vrstva slínku jako celek se po roštové ploše 10 pohybuje, avšak různou rychlostí v jednotlivých dílčích vrstvách. Nejrychleji postupuje nejníže uložené dílčí vrstva, která je pohyblivými roštnicemi £ bezprostředně posunována, ve výše uložených dílčích vrstvách se rychlost postupu postupně snižuje.-Dochází tak k relativnímu pohybu částic slínku ve vrstvě jako celku, takže nahodile vzniklé místo možného průniku vzduchu se vzápětí ruší, což velmi přispívá k homogenitě tepelného procesu.

Ochlazený slínek z nejníže uložené dílčí vrstvy slínku je po jednom obejití od místa zařízení JJ. pro výhreb zpět k tomuto místu po roštové ploše 10 tvaru kruhového mezikruží (nebo k místu dalšího zařízení 11 pro výhreb pokud je těchto zařízení více než jedno) vyhrabán do komory 17 a z dílčí vrstvy slínku výše uložené se stane dílčí vrstva slínku nejníže uložené. Obdobně je tomu s výše uloženými dílčími vrstvami, přičemž nejvýše uložená dílčí vrstva slínku je doplněna horkým slínkem z rotační pece £.

Zařízení 11 pro výhreb v možném provedení ne obr. 3 pracuje tak, že ochlazený slínek vstupuje do násypné šachty 12. ulpívá pod sypným úhlem na zádržné plošině £2, odkud je shrnovačem ££ spojeným se soustavou pohyblivých roštnic £ shrnován. Shrnovač 14 je tak seřízen, aby množství vyhrabávaného slínku odpovídalo množství ochlazeného slínku postupujícího v nejníže uložená dílčí vrstvě.

Ochlazený slínek z komory 17 postupuje těsnicím uzávěrem £, odkud je např. talířovým podavačem 20 odebírán na běžný dopravník slínku, který jej dopravuje k místu dalšího technologického procesu.

Talířový podavač ££ je řízen tek, aby těsnicí uzávěr byl stále naplněn slínkem, čímž je zabráněno nežádoucímu úniku chladicího vzduchu z komor 15 ,a z komory 17.

Drobný slínek otvory v roštnicích roštová plochy 10 může nahodile propadnout. Propad z komor JÍ Je proto sváděn potrubím 18 propadu do horní části těsnicího uzávěru £.

žáruvzdorné vyzdívka ££ omezuje ztráty tepla a chrání kovové ěéatl před účinkem vysokých teplot.

Vysoce předehřátý vzduch z horní dílčí vrstvy slínku je veden přes Sérovou hlavu £ do rotační pece £, kde je využíván ke spalování paliva přiváděného hořákem 22.

Claims (5)

1. Zařízení k chlazení zrnitých materiálů, zejména cementářského slínku, vyznačené tím, že je vytvořeno jako svislé šachta (1) kruhového průřezu, propojená v horní části s výpadovým koncem rotační pece (3), ve spodní části opatřená roštovou plochou (10) ve tvaru kruhového mezikruží, složenou za soustavy pevných roštnic (8) a soustavy pohyblivých roštnic (9), jež jsou upevněny na soustavě pevných radiálních nosníků (6) a ne soustavě radiálních nosníků (7) otočně pohyblivých kolem osy šachty (1), přičemž roštová plocha (10) je alespoň jednou radiálně přerušena zařízením (11) pro výhreb ochlazeného slínku.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že svislá šachta (1) kruhového průřezu je ve spodní části pod roštovou plochou uzavřena kuželovou výsypkou (4) obvodově rozdělenou dělicími plechy (23) a kuželovým mezikružím (16) na komory (15, 17), do nichž jsou zaústěny samostatné potrubí (19) pro přívod chladicího vzduchu.

3. Zařízení podle bodu 1 a 2 vyznačené tím, že pod kuželovou výsypkou (4) je Instalován těsnicí uzávěr (5) se zařízením pro odběr vychlazeného slinku, např. talířovým podavačem (20).

4. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že zařízení (11) pro výhrab ochlazeného slinku je tvořeno pevnou násypnou šachtou (12), procházející radiálně řadou pevných roštnlc (8), a pod ní umístěnou zédržnou plošinou (13) se shrnovačem (14), spojeným ee soustavou pohyblivých roštnlc (9).

5. Zařízení podle bodu 2 a 3 vyznačené tím, že komora (17), v níž je umístěno zařízení (11) pro výhrab ochlazeného slinku je v kuželové výsypce (4) bezprostředně propojena s těsnicím uzávěrem (5), zatímco ostatní komory (15) jsou s těsnicím uzávěrem (5) ve svých spodních částech propojeny prostřednictvím potrubí (18) propadu.