CS265366B1

CS265366B1 - Zařízení pro tepelné a mechanické zpracování sypkého materiálu

Info

Publication number: CS265366B1
Application number: CS874265A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Csc Krucek
Original assignee: Krucek Zdenek
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS426587A1

Abstract

gešení se týká zařízení pro tepelné a mechanické zpracování sypkého materiálu, zahrnující sušení nebo předehřej, tepelný rozklad, ahlazení nebo zdrobnování, sestávající ze za sebou řazených sekcí tvořených nejméně dvěma paralelně uspořádanými křížoproudovými jednotkami, z nichž každá je tvořena dvojicí vstupních a výstupních kanálů plynů, propojených křížovým kusem a dvojicí horizontálních a vertikálních cyklonových stupňů. Sypky materiál je každou sekcí veden tak, že po každém odloučení od plynů jednoho proudu vstupuje do následujícího proudu plynů, čímž je dosahována vyšší tepelná účinnost zařízení.„Sypky materiál může být goučasnš zdrobnován v proudových zdrobnovacíoh jednotkách, předřazených křížoproudým jednotkám poslední sekce.

Description

(57) gešení se týká zařízení pro tepelné a mechanické zpracování sypkého materiálu, zahrnující sušení nebo předehřej, tepelný rozklad, ahlazení nebo zdrobnování, sestávající ze za sebou řazených sekcí tvořených nejméně dvěma paralelně uspořádanými křížoproudovými jednotkami, z nichž každá je tvořena dvojicí vstupních a výstupních kanálů plynů, propojených křížovým kusem a dvojicí horizontálních a vertikálních cyklonových stupňů. Sypky materiál je každou sekcí veden tak, že po každém odloučení od plynů jednoho proudu vstupuje do následujícího proudu plynů, čímž je dosahována vyšší tepelná účinnost zařízení.„Sypky materiál může být goučasnš zdrobnován v proudových zdrobnovacíoh jednotkách, předřazených křížoproudým jednotkám poslední sekce.

CS 265366 Bl

- 1 265 366

Vynález se týká zařízení Drn tepelné nebo mechanické zpracování sypkých materiálů ve vstřícných proudech plynů, zahrnující např. suSení, předehřev, tepelný rozklad nebo i slinování, chlazení nebo i zdrobňovéní cementářské surovinové' moučky, vápence, magnesitu, AlgO^ _a dalších sypkých materiálů, přičemž zařízení je sestaveno z křížoproudých jednotek tepelné výměny.

U doposud známých zařízení tohoto druhu dochází, zejména při tepelném zpracování sypkých materiálů s nízkou tepelnou vodivostí a při malých teplotních spádech mezi plynem a tuhými částicemi* ke snížení tepelné účinnosti zařízení nebo i ke zhoršení kvality požadovaného výsledného nroduktu tepelného zpracování, zejména v těch případech, kdy z chemicko-technologického hlediska je potřebné delší doba setrvání sypkého materiálu v zařízení oři dané teplotě, jako např. při tepelném zpracování magnesitového koncentrátu, výpalu 04modifikace AlgO^ aj.

Tyto nedostatky odstraňuje zařízení podle vynálezu, spočívající v tom, že křížoproudé jednotky, sestávající z dvojice horizontálních a dvojice vertikálních cyklonových stupňů, vzájemně Dropojených kanály plynů s křížovým kusem, jsou uspo řádány do sekcí a to tak, že v každé sekci tvoří» hlediska vedení plynů 2+n paralelních proudů.. Sypký materiál je zařízením sestávajícím z 1+m sekcí veden tak, že v zařízení vytváří jen jeden proud, přičemž prochází všemi kanály plynů, křížovými kusy a odlučovacími stupni zařízení a to tak, že po každém odloučení od plynů jednoho proudu je zaveden do plynů nroudu následujícího, čím že dosaženo delšího pobytu sypkého materiálu v proudu plynů, a tím i dokonalejší využití jejich tepla k chemicko-tepelnému zpracování tohoto sypkého materiálu. Při-tom celá čísla m a ”n” mohou nabývat hodnoty 0-^1= m;, 1 ^A k =* n. Další výhodou tohoto zařízení je to,

I

265 366

- 2 » v

že může být využito i ke zdrobnování ve vstřícných proudech plynů a sypkého materiálu, jež se střetávají vysokou rychlostí V křížovém kuse, přičemž současně při tomto proudovém zdrobňování probíhá výměna tepla.

Princip vynálezu je blíže objasněn na příkladu dvouproudového zařízení pro předehřev nebo chlazení sypkého materiálu,. znázorněného na obr. 1. Zjednodušené náhradní schéma tohoto zařízení je uvedeno na obr. 2»

Zařízení sestává ze dvou za sebou řazených sekcí X, z nichž každá sestává ze dvou paralelně řazených křížoproudých Jednotek 2.

Každá křížoproudá jednotka 2 sestává z dvojice vertikálních cyklonových stupňů 2 a dvojice horizontálních cyklonových stupňů 4, vzájemně propojených dvojicí vstupních kanálů 2 plynů a dvojicí výstupních kanálů 6 plynů, protínajících se v křížovém kusu 2· Propojení sekcí X je provedeno dvojicí vertikálních kanálů 8 plynů spojujících dvojici vertikálních cyklonových stupňů 2 prvé křížoproudé jednotky 2 druhé sekce X s dvojicí horizontálních cyklonových stupňů 4 prvé Střížoproudé jednotky 2 prvé sekce X® v

Dvojice vertikálních cyklonových stupňů J, prvé křížoproudé jednotky 2_ prvé sekce X,ve směru postupujícího sypkého materiálu, je dvojicí skluzů 2 sypkého materiálu propojena s dvojicí vstupních kanálů 2. plynů druhé křížoproudé jednotky 2 téže sekce X, přičemž dvojice vertikálních cyklonových stupňů 3 druhé křížoproudé' jednotky 2 prvé sekce X je dvojicí skluzů 2 sypkého, materiálu propojena s dvojicí vertikálních kanálů 8 plynů prvé křížoproudé jednotky 2 prvé sekce X a dvojice horizontálních cyklonových stupňů 4 prvé křížoproudé jednotky 2 je dvojicí skluzů 2. sypkého materiálu propojena s dvojicí vertikálních kanálů 8 plynů druhé křížoproudé jednotky 2 prvé sekce X, přičemž dvojíce horizontálních cyklonov vých stupňů 4 druhé' křížoproudé jednotky 2 prvé sekce X je dvojicí skluzů 2 sypkého materiálu propojena s dvojicí vstupních kanálů 2. plynů prvé křížoproudé jednotky 2 druhé sekce X·

Stejným způsobem je propojena i druhá sekce X, přičemž dvojice skluzů 2 sypkého materiálu od dvojice horiaontálních cyklonových stupňů 4 druhé křížoproudé' jednotky 2'této sekce X j® vyústěna mimo zařízení.

265 366

- 3 Dvojice vstupních kanálů. plynů prvé i druhé křížooroudé jednotky 2. prvé sekce £ zařízení podle výkresu je opatřena dvojici vstupů 10 sypkého materiálu· Sypký materiál, přivedený do zařízení dvojicí vstupů 10 sypkého materiálu, je veden dvojicemi vstupních kanálů 5, plynů obou krížoproudých jednotak 2 prvé sekce £ do křížových kusů £ a odtud dvojicemi výstupních kanálů 6 plynů do dvojic vertikálních eyklonových stupňů £, přičemž sypký materiál z dvojice vertikálních cyklonových stupňů J prvé křížoproudé jednotky 2 Drvé sekce £ je dvojicí skluzů $ sypkého materiálu zaveden do dvojice vstupních kanálů 2 plynů druhé křížoproudé jednotky 2 téže sekce £ a sypký materiál z dvojice vertikálních cyklonových stupňů £ druhé křížoproudé jednotky 2 prvé s.ekce £ je dvojicí skluzů 2 sypkého materiálu zaveden do dvojice vertikálních kanálů 8. plynů, jimiž je zaveden do dvojice horiuonv tálních cyklonových stupňů £ prvé křížoproudé jednotky 2.,

2. níž je dále dvojicí skluzů 2 sypkého materiálu dopraven do dvojice vertikálních kanálů 8 plynů, jimiž je dopraven do dvojice horizontálních cyklonových stupňů 4 druhé křížoproudé jednotky 2 prvé sekce £ a odtud je dvojicí skluzů 2 sypkého materiálu dopraven do dvojice vstupních kanálů 2. plynů prvé křížoproudé jednotky 2 druhé sekce £. Touto druhou sekcí £ postupuje sypký materiál stejným způsobem jako prvou sekcí £, načež dvojicí skluzů 2 sypkého materiálu odveden ze zařízení.

Plyny vstupují do zařízení dvěma dvojicemi vertikálních kanálů 8. plynů paralelně řazené prvé a druhé křížoproudé jednotky 2. druhé sekce £, po jejímž průchodu vstupují dvěma dvojicemi vertikálních kanálů 8, plynů do prvé sekce £ a následně odcháeejí ze zařízení.

Plyny prochwyí všemi křížoproudými jednotkami 2. stejným způsobem, a to v pořadí: dvojice vertikálních kanálů 8 plynů, dvojice horizontálních cyklonových stupňů 4» dvojice vstupních kanálů 2 plynů, křížový kus £, dvojice výstupních kanáv lů 2 plynů, dvojice vertikálních cyklonových stupňů

Tímto uspořádáním zařízení je dosaženo rozdělení plynů do dvou paralelních proudů, přičemž sypký materiál vytváří jeden souvislý proud, jenž střídavě odebírá nebo předává teplo prvému a druhému proudu. Tím je dosažena několikanásobně delší doλ ba pobytu sypkého materiálu v zařízený a v důsledku toho vyš4 265 366 ší' využití tepla.

Na obr. 4 znázorňujícím náhradní schéma, je uveden příklad zařízení podle vynálezu pro předehřev nebo chlazení sypkého materiálu ve tříproudém uspořádání.

Zařízení je obdobné jako zařízení podle obr. 1 a 2 a liší se pouze tím, že každá sekce X. sestává ze tří křížoproudých jednotek 2^ místo dvou křížoproudých jednotek 2. podle obr. 1 a 2. Sypký materiál je veden zařízením stejným způsobem jako u zařízení podle obr. 1 a 2 a liší se pouze tím, že místo dvou prochází postupně třemi křížoproudými jednotkami 2 v jedné sekci j.. ϊί® j© dosaženo i u sypkých materiálů s nízkou tepelnou vodivostí a při nízkých teplotních spádech mezi plynem a sypkým materiálem vysoké účinnosti přestupu tepla v zařízení.

Na obr. 4 je znázorněn příklad zařízení podle vynálezu pro tepelný rozklad syokého materiálu podle vynálezu. Náhradní schéma tohoto zařízení je uvedeno na obr. 5.

Zařízení sestávající pouze z. jedné sekce j© obdobné jako zařízení na obr. 1 a 2, od něhož se liší nouze tím, že dvojice vstupních kanálů dynů obou křížonroudých jednotek 2_ sekce £, je opatřena dvojicí nřívodft paliva 11 .

Sypký materiál a plyny jsou vedeny zařízením stejným způsobem jako u zařízení podle obr. 1 a 2, přičemž v důsledku spalování paliva, dodaného dvěma dvojicemi nřívodů oaliva U_> dochází při nrůchodu sypkého materiálu dvojicí vstupních kanálů 2 plynů, křížovým kusem, dvojicí výstupních kanálů 6 a dvojicí horisxmtálních cyklonových stupňů 4. obou křížoproudých jednotek 2 sekce řk jeho tepelnému rozkladu.

Tím je dosaženo to, že sypký materiál přichází dvakrát do styku se spalovaným palivem, což zvyšuje stupeň jeho tepelného rozkladu.

Na obr. 6 je znázorněn příklad zařízení podle vynálezu pro chlazení a současné zdrobňování sypkého materiálu, sestávající z jedné sekce s dvěma předřazenými proudovými zdrcbv novacími jednotkami. Náhradní schéma tohoto zařízení je uvedeno na obr. 7.

Sekci 1, jejíž uspořádání je totožné se sekcí 1 zařízev ní podle obr. 1 a 2, jsou předřazeny dvě proudové zdrobnovací jednotky 1 2_? z nichž každá sestává z dvojice ejektorů 1^, na něž nostupně navazuje dvojice vstupních kanálů 5. plynů, křížový kus 7~, dvojice výstupních kanálů £. plynů a dvojice

- 5 265 366 vertikálních cyklonových stupňů 3, Dřičemž dvojice vertikálních cyklonových stUDnů jl prvé proudové zdrobňovací jednotky u je dvojicí vertikálních kanálů 8 plynů propojena s dvojicí horizontálních cyklonových stupňů 4 prvé křížoproudé' jedv notky 2 sekce X a dvojice vertikálních cyklonových stupňů 3 druhé Droudové zdrobňovací jednotky 12 je dvojicí vertikálních kanálů 8. plynů propojena s dvojicí horizontálních cyklonových stupňů 4 druhé křížoproudé jednotky sekce X>

Dvojice skluzů £ sypkého materiálu napojená na dvojici horizontálních cyklonových stuonů 4. druhé Dřížoproudé jednotky /2 sekce χ je zaústěna do dvojice ejektorů 13 prvé Droudové zdrobňovací jednotky 1_Ίξ a dvojice skluzů 2. sypkého materiálu napojená na dvojici vertikálních cyklonových stupňů J prvé proudové zdrobňovací jednotky 12 je zaústěna do dvojice ejektorů 13 druhé proudové zdrobňovací jednotky 12, přičemž dvojice skluzů £. sypkého materiálu napojená na dvojici vertikálních cyklonových stupňů X druhé proudové zdrobňovací jednotky 12 je vyústěna mimo zařízení.

Funkce zařízení je u sekce X totožná s funkcí zařízení podle obr. 1 a 2, přičemž zde dochází k ochlazení horkého sypkého materiálu, který je z dvojice horizontálních cyklonov vých stuonů 4 druhé křížoproudé jednotky 2 této sekce X zaveden dvojicí skluzů 9 sypkého materiálu do dvojice ejektorů 1 3 prvé proudové zdrobňovací jednotky 1 2. v nichž je bii v důsledku vstupujícího plynu o tlaku 0,6 MPa, udělena rychlost asi 150 až 200 m/sec. Touto rychlostí postupuje dvojicí vstup nich kanálů olynů do křížového kusu kde dojde v důsledku střetu dvou .opačných proudů plynů a sypkého materiálu k jeho zdrobnění, načež, je dvojicí výstupních kanálů X plynů v

odveden do dvojice vertikálních cyklonových stuonů odkud po jeho odloučení od plynů je dvojicí skluzů £. sypkého materiálu, dopraven do dvojice ejektorů 1 3 druhé proudové' zdrobňovací jednotky 1 2. kde se děj stejným způsobem opakuje. '

Zdrobněný sypký' materiál je z dvojice vertikálních cyklonových stupňů X druhé proudové zdrobňovací jednotky 12 odveden dvojicí skluzů & sypkého materiálu mimo zařízení. Tím. v to způsobem je dosaženo toho, že zdrobnování je prováděno ve dvou stupních, přičemž i v proudových zdrobňovacích jednotkách je sypký materiál chlazen.

Na obr. 8 je uvedeno náhradní schéma příkladu zařízení

265 366 pra předehřev, tepelný rozklad, chlazení a zdrobňování synkéha materiálu, sestávající ze čtyř sekcí a dvou proudových, zdrobňovacích jednotek.

Prvé dvě sekce 1 jsou totožné se zařízením podle obr· a 2. Třetí sekce 1 je totožná se zařízením podle obr. 4 a 5. Čtvrtá sekce 1_ se dvěma předřazenými proudovými zdrobnovacími jednotkami 1,2 je totožná se zařízením znázorněným na obr. 6 a

7.

Sypký materiál a plyny jsou prvými dvěma sekcemi j. vedeny stejným způsobem jako u zařízení podle obr. 1 a 2, přičemž je sypký materiál nředehříván.

V třetí sekci 1 je veden stejným způsobem jako u zařízení podle obr. 4 a 5, přičemž dochází k jeho tepelnému rozkladu. Ve čtvrté sekci 1_ s předřazenými proudovými zdrobnovacími jednotkami 12 jsou sypký materiál a plyny vedeny stejným zoůsobem jako u zařízení nodle obr. 6 a 7, nřičemž sypký materiál je ochlazován a zdrobňován.

V tomto zařízení je dosaženo vysoké účinnosti nřestunu tepla Dři výpalu např. práškového vápna, magnesitového koncentrátu aj., při soušasném nroudovém mletí v témže zařízení. Soustředěním výpalu a mletí do jednoho stacionárního zařízení jsou šetřeny investiční i provozní náklady, ve srovnání s klasickými zařízeními pro výpal a zařízením nro mleti v oddělených agregátech.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

265 366 ΐ» Zařízení pro tepelné a mechanické zpracování sypkého materiálu, sestávající z ^Mm'* sekcí řazených s hlediska propojení kanály plynů za sebou, přičemž každá sekce sestává z ”n“ křížoproudých jednotek, uspořádaných do téhož počtu naralelních proudů, kde celé číslo m a ”n” nabývají hodnot OZ. i -m; 1«<kín, přičemž každá křížoproudá jednotka sestává z dvojice horizontálních a z dvojice*vertikálních cyklonových stupňů, na jejichž.výsypky jsou napojeny dvojice skluzů sypkého materiálu s uzavíracími prvky, přičemž dvojice vertikálních a horizontálních stunňů jsou navzájem propojeny dvojicemivstun nich a výstupních kanálů plynů, jejichž průsečík vytváří křížový kus, vyznačené tím, že dvojice vertikálních cyklonových stupňů /3/ '’k-l-té' křížoproudé jednotky /2/ ”i-té sekce /1/ je dvojicí skluzů /9/ sypkého materiálu propojena s dvojicí vstupních kanálů /5/ nlynů ”k^M-té křížoproudé jednotky /2/ téže sekce /1/, přičemž dvojice vertikálních cyklonových stupňů /3/ n“-té křížonroudé jednotky /2/ této sekce /1/ je dvojicí skluzů /9/ sypkého materiálu propojena s dvojicí vertikálních kanálů /8/ plynů prvé křížoproudé jednotky /2/ této sekce /1/ a *dvojice horizontálních cyklonových stupňů /4/ k-l”-té křížoproudé' jednotky /2/ této sekce /1/ je dvojicí skluzů /9/ sypkého materiálu propojena s dvojicí vertikálních kanálů /8/ plynů k-té křííoproudé jednotky /2/ této sekce /1/, přičemž dvojice horizontálních cyklonových stupňů /4/ n”-té křížoproudé jednotky /2/ této sekce /1/ je dvojicí skluzů /9/ sypkého materiálu propojena s dvojicí vstupních kanáků /5/ plynů prvé křížoproudé jednotky /2/ i+l-té sekce /1/, přičemž dvojice skluzů /9/ synkéhp materiálu η'’-té křížonroudé jednotky /2/ ”m-té sekce /1/ je vyústěna mimo zařízení.
2. Zařízení oodle bodu 1 , vyznačené' tím, že alespoň • 8

265 366 jedna dvojice vstupních kanálů /5/ plynů prvé sekce /1/ je opatřena dvojicí vstupů /10/ sypkého materiálu.
3. Zařízení podle bodů 1 až 2, vyznačené tím, že dvojice vstupních kanálů /5/ nejméně jedné křížoproudé jednotky /2/ nejméně jedné sekce /1/ je opatřena dvojicí přívodů /11/ paliva,
4. Zařízení podle bodů 1 až 3» vyznačené tím, že každé křížoproudé jednotce /2/ ”m sekce /1/ je přiřazena proudová zdrobňovací jednotka /12/, sestávající z dvojice ejektorů /13/, dvojice vstupních kanálů /5/ plynů, křížového kusu /7/, dvojice výstupních kanálů /6/ plynů a dvojice vertikálních cyklonových stupňů /3/, přičemž dvojice skluzů /9/ sypkého materiálu napojená na dvojici horizontálních cyklonových stupňů /4/ n křížoproudé jednotky /2/ '*m^M sekce /1/ je propojena s dvojicí ejektorů /13/ prvé proudové' zdrobnpvací jednotky /12/ a dvojice skluzů /9/ sypkého materiálu napojená na dvojici vertikálních cyklonových stupňů /3/ k” proudové zdrobňovací jednotky /12/ je propojena s dvojicí ejektorů /13/ k+l” proudové zdrobňovací jednotky /12/, přičemž dvojice skluzů /9/ sypkého materiálu napojená na dvojici vertikálních cyklonových stupňů /3/ n nroudové zdrobňovací jednotky /12/ je vyústěna mimo zařízení, přičemž dvojice vertikálních cyklonových stupňů /3/ k^M proudové zdrobňovací jednotky /12/ je propojena dvojicí vertikálních kanálů /8/ plynů s dvojicemi horizontálních cyklonových stupňů /4/ ”k” křížoproudé jednotky /2/ ”m sekce /1/.