CS239876B1 - Šachtový výměník tepla - Google Patents

Abstract

Vynález se týká šachtového výměníku tepla pro předehřev práškového materiálu, zejména suroviny pro výpal cementářského slinku nebo práškového vápna. Účelem vynálezu je zlepšit vnitřní podmínky pro přestup tepla z odpadních horkých plynů vedených výměníkem do zpracovávané suroviny. Tohoto účelu je podle vynálezu dosaženo pomocí přídavného vstupu vzdušiny tangenciálně zaústěného do šachty výměníku přivádějícím další teplý vzduch do této části šachtv spolu se surovinou odebíranou ze zahušrovacích cyklonů či odprašovačů.

Description

(54)

Šachtový výměník tepla

Vynález se týká šachtového výměníku tepla pro předehřev práškového materiálu, zejména suroviny pro výpal cementářského slinku nebo práškového vápna. Účelem vynálezu je zlepšit vnitřní podmínky pro přestup tepla z odpadních horkých plynů vedených výměníkem do zpracovávané suroviny. Tohoto účelu je podle vynálezu dosaženo pomocí přídavného vstupu vzdušiny tangenciálně zaústěného do šachty výměníku přivádějícím další teplý vzduch do této části šachtv spolu se surovinou odebíranou ze zahušrovacích cyklonů či odprašovačů.

239 876

259 876

239 876

Vynález se týká šachtového výměníku tepla pro předehřev práškového materiálu, zejména suroviny pro výpal cementářského slínku nebo práškového vápna, opatřeného zahušíovacími cyklony, případně i odlučovači.

Šachtové výměníky tepla, jimiž je vybaveno technologické zařízení na výrobu cementu nebo práškového vápna pracuj·'*na principu protiproudého postupu zpracovávané suroviny a horkých kouřových plynů odtahovaných z rotační pece. Hlavním článkem výměníku je samonosná velká šachta kruhového průřezu zakončená dole kuželovou výsypkou, odkud ohřátá surovina padá skluzem do patního kusu rotační pece. Horké plyny z tohoto prostoru jsou kouřovodem tangenciálně přivedeny do spodní části velké šachty, čímž se jim udělí rotační pohyb. Studená surovina, přiváděná do malé šachty^předřazené velké šachtě, je strhávána proudem plynů a přes zahušTovací cyklony přichází na vstup velké šachty, kde je rozrážecím kuželem rozptylována do prostoru velké šachty. Vlivem vlastní hmotnosti a působení elektrostatických sil vznikajících při mletí surovin, se za rozrážecím kuželem vytváří materiálová clona válcového tvaru. Tato clona je zespodu proudícími horkými plyny obtékána pouze po svém obvodu, zatímco do středu této clony přes její stěny teplo prakticky nepronikne. Nížeji se sice clona působením vířivého pohybu tepelného toku rozpadá a dochází k lepšímu styku teplého vzduchu s jednotlivými částicemi suroviny, ale to již surovina z výměníku rychle postupuje dále. Je tedy účinnost takto provedeného výměníku nedostatečná, jak mimo jiné prokazuje i relativně vysoká teplota plynů na výstupu z výměníku a rychlý průchod suroviny výměníkem.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u šachtového výměníku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že velká šachta výměníku je v horní třetině své výšky opatřena alespoň *· 2 *

239 876 jedním tangenciálně uspořádaným vstupem vzdušiny. Přiváděnou vzdušinou jsou s výhodou horké odpadní plyny odtahované ze systému, přičemž zvýšení účinku se dosáhne^ je-li tento přidaný vzduch přiváděn do horní části velké šachty současně se surovinou odebíranou buď na výstupu ze zahušTovacích cyklonů nebo ve formě odprašků z odlučovačů či kombinací obou.

Uvedenou úpravou se dosáhne rozrušení válcovité materiálové clony v horní části velké šachty a surovina se i v této části výměníku uvede do rotačního pohybu a dispersního stavu. Tím se prodlouží celková dráha jednotlivých částic v šachtě a zlepší se jejich rozptýlení v tomto prostoru, Čímž se prodlouží i doba vzájemného styku surovinových částic a horkých plynů. Důsledkem je pak podstatně vyšší přestup tepla z kouřových plynů do suroviny, která tak přichází k dalšímu tepelnému zpracování dokonaleji připravena. Z toho pak zcela jasně vyplývá i nižší spotřeba tepla na jednotku vyrobeného materiálu.

Příklad provedení šachtového výměníku tepla podle vynálezu je uveden na přiložených výkresech, na nichž na obr. 1 je nakresleno schematické uspořádání výměníku s na pojením na patní kus rotační pece, na obr. 2 je výměník podle obr. 1 v řezu rovinou procházející přidanými vstupy vzdušiny, obr. 3 ukazuje uspořádání výměníku obdobné provedení dle obr. 1, doplněné o mechanické odlučovače a na obr. 4 je výměník podle obr. 3 v řezu rovinou procházející přidaným vstupem vzdušiny.

Základní provedení výměníku podle vynálezu, např. pro předehře v suroviny při výrobě práškového vápna, zůstává stejné jako u dosavadních typů. Samonosná velká šachta 1 kruhového průřezu, je zakončena kuželovou výsypkou 2, odkud je surovina skluzem J dopravena do patního kusu £ rotační pece Odpadní horké kouřové plyny z rotační pece jj jsou kouřovodem Jo přiváděny do spodní části velké šachty 1. Tangenciálním napojením kouřovodu 6 na velkou šachtu 1 je kouřovým plynům udělen rotační pohyb. Přívod 2 chladné suroviny je ve střední části malé šachty 8 tvořící vstupní část velké šachty 1. Surovina strhávaná proudem vzduchu je vedená do zahušíovacích cyklonů odkud jsou plyny odtahovány

239 878 pecním ventilátorem^10, zatímco surovina je prvním surovinovým svodem 11 přiváděna na rozrážecí kužel 12 na vstupu do velké šachty 1 výměníku. V horní třetině výšky velké šachty ,1 jsou f>« dle vynálezu tangenciálně napojeny dva vzájemně symetricky uspořádané přídavné vstupy vzdušiny připojené pomocným kouřovodem 14 přes regulační klapky 15 na pecní ventilátor 10. Vzduch takto přiváděný do horní části velké šachty 1 rozruší materiálovou clonu pod rozrážecím kuželem 12 a uvede částice suroviny do fluidního stavu a vířivého pohybu. Pro zvýšení tohoto účinku jsou do přídavných vsiuf>Čt 13 zaústěny druhé svody 16 suroviny ze záhušťovacích cyklonů Rozdělaní suroviny ze zahušťovacích cyklonů % pňímo na rozrážecí kužel^nebo do přídavných vstupů 13 vzdušiny je řízeno dávkovačem 17»

V případě použití takového výměníku tepla pro předehřev cementářské suroviny, je třeba na výstup plynů ze zahušťovacích cyklonů zařadit odlučovače 19. Odprašky je pak možno svodem 18 odprašků dopravit do velké šachty 1 výměníku bu3 přímo, nebo přes přídavné vstupy 13 vzdušiny, případně spolu se surovinou ze zahušťovacích cyklonů rovněž přídavnými vstupy 13 vzdušiny. Pomocný kouřovod 14 je i v tomto případě napojen na výstup pecního ventilátoru 10 pro odtah odpadního tepla z rotační pece Je však možno jej napojit i na ventilátor pro odtah teplého vzduchu z chladiče slínku.

Výše popsané řešení je možno využít jak u nových konstrukcí šachtových výměníků, tak i při rekonstrukci stávajících, neboť zcela ponechává celkovou dosavadní tvarovou i funkční koncepci těchto výměníků. Podstatným zlepšením podmínek pro přestup tepla z odtahovaných horkých plynů do přiváděné suroviny však zlepšuje celkovou tepelnou bilanci daného technologického procesu. Hodí se jak pro popsané účely výroby cementu či práškového vápna, tak i pro ohřev jiných práškových materiálů.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   239 876

   1. Šachtový výměník tepla pro předehřev práškového materiálu, zejména suroviny pro výpal cementářského slínku nebo práškového vápna, opatřený zahušlovacími cyklony, případně i odlučovači, vyznačující se tím, že velká šachta (l) výměníku je v horní třetině své výšky opatřena alespoň jedním tangenciálně uspořádaným vstupem (13) vzdušiny.
2. 2. Šachtový výměník podle bodu 1, vyznačující se tím, že do přídavného vstupu (13) vzdušiny je zaústěn svod (16) suroviny z alespoň jednoho zahušňovacího cyklonu (9) a/nebo svod (18) odprašků z alespoň jednoho odprašovače (19)·
3. 3. Šachtový výměník podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přídavný vstup (13) vzdušiny je napojen na výstup ventilátorů pro odtah odpadních plynů z výměníků.
4. 4. Šachtový výměník podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přídavný vstup (13) vzdušiny je napojen na výstup pecního ventilátoru (10) pro odtah horkých kouřových plynů z rotační pece (5) navazující na výstup výměníku.
5. 5. Šachtový výměník podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přídavný vstup/Vzdušiny je napojen na výstup odpadního tepla z chladiče slínku.