CZ20032024A3 - Směšovací komora pro cementárenské pecní linky - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká směšovací komory cementárenské pecní linky pro výpal simku, určené pro směšování pecních plynů, vycházejících z rotační pece cementárenské pecní linky, s vnějším chladícím vzduchem, pro snížení koncentrace nežádoucích látek.

Dosavadní stav techniky

Snižování nákladů na výrobu cementárenského slínku vede k používání 15 alternativních a odpadních paliv, a také méně vhodných výchozích surovin. Tato paliva a suroviny mají vyšší obsah nežádoucích látek, které nevhodným způsobem ovlivňují rovnoměrnost technologického procesu, výkon pecní linky i kvalitu konečného produktu. Vznik nálepků, zejména ve spodní části kalcinačntho výměníku, a kroužků v rotační peci vyžadují nákladné a hygienicky nebezpečné čištění, obvykle běhen provozu nebo po snížení výkonu. Často jsou nutné i periodické odstávky pece.

Tento problém se v současné době zmírňuje zpravidla odběrem části plynů za jejich výstupem z rotační pece, tedy za teplot, kdy je značná část škodlivin ještě v plynné fázi. U dosud používaných zařízení se tyto plyny vedou do směšovací komory, kde se mísí se vzduchem přiváděným zvenčí. Na ochlazených prachových Částicích cementárenské suroviny převážná část plynných škodlivin kondenzuje a jako pevná fáze se odlučuje od směsi plynů a vzduchu a odvádí se mimo tepelný proces. Nevýhodou jsou vysoké ztráty tepelné energie spojené především s odvodem značné části již zkalcinované suroviny mimo proces.

Také jsou známa provedení, u kterých je část prachového materiálu obsahujícího větší částice oddělena ve specielním odlučovači, vřazeném mezi směšovací komoru a finální odlučovač jemných prachových podílů. Větší částice mají zpravidla podstatně nižší koncentraci škodlivin, proto mohou být vráceny zpět do pecní linky k dalšímu • · · 0 • 000000 • · 0 0 0 «000 0 00 0 zpracování. Sníží se tím spotřeba výchozích surovin a omezí ztráty tepla, ovšem je zde nutná instalace rozměrného odlučovače včetně doplňkových zařízení, což zvyšuje investiční a provozní náklady.

Úkolem vynálezu je navrhnout vlastní směšovací komoru tak, aby umožnila odloučení jemných prachových Částic, jako nosiče zkondenzovaných nežádoucích látek, čímž by plnila svojí základní funkci, a přitom zachovala možnost vrácení větších částic suroviny zpět do rotační pece, což by omezovalo ztráty tepla a surovin.

Vyobrazení na výkrese

Příklady provedení vynálezu jsou blíže popsány za pomoci připojeného výkresu, kde na obr. 1 je schematicky znázorněno provedení směšovací komory napojené na rotační pec.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší směšovací komora linky pro výpal slínku, pro směšování pecních plynů z rotační pece a vzduchu, vybavená alespoň jednak spojovacím potrubím s rotační pecí opatřeným vstupem pecních plynů do směšovací komory, jednak přívodem vnějšího chladícího vzduchu a výstupem ochlazených plynů. Podstata směšovací komory podle vynálezu sestává ze spodní, alespoň částečně válcové, svislé nádoby, na jejíž horní obvod navazuje vrchní šikmá nádoba ve tvaru ve tvaru komolého válce. V horní části vrchní šikmé nádoby je proveden a odvod ochlazených plynů. Do pláště svislé nádoby je zaústěn alespoň jeden tangenciální přívod chladícího vzduchu a v dolní části svislé nádoby je proveden vstup pecních plynů. Spojovací potrubí je opatřeno výpadem Části suroviny, z něhož vystupuje výpadové potrubí a vratné potrubí napojené do tangenciálního přívodu chladícího vzduchu.

• · 4 • ···· • 4

144* 4 «· 4

4*

Spojovací potrubí může být opatřeno dalším přívodem vzduchu, výpad části suroviny může být vybaven děličem suroviny, případně může být vratné potrubí opatřeno výměníkem tepla pro odhazování suroviny.

Výhodou vynálezu je jednoduchá konstrukce, která umožňuje vrátit tu část suroviny vyloučené z pecních plynů, která obsahuje relativně nejméně škodlivých látek, zpět do rotační pece či do směšovací komory. Snižují se tím ztráty tepla a surovin v průběhu technologického procesu.

Příklady provedení vynálezu

Rotační pec 5 je opatřena kanálem 4 pecních plynů, který je napojen na neznázoměný výměník tepla. Ve spodní části kanálu 4 vystupuje spojovací potrubí 2, které je prostřednictvím vstupu 13 zaústěno do spodní Části směšovací komory 1 . Směšovací komora sestává ze spodní svislé nádoby 12 , jejíž plášť je alespoň částečně válcový, a z vrchní šikmé nádoby 11 ve tvaru komolého válce, která navazuje na horní obvod spodní svislé nádoby 12 . Do pláště spodní svislé nádoby 12 je zaústěn tangenciální přívod 3 vnějšího chladícího vzduchu, v popisovaném příkladu provedení doplněný regulátorem 31 množství vzduchu. V horní Části vrchní šikmé nádoby H je proveden odvod 14 ochlazených plynů. Spojovací potrubí 2 je opatřeno výpadem 6 části suroviny, který je vybaven děličem 7 suroviny. Z děliče 7 vystupuje výpadové potrubí 8 a vratné potrubí 9 napojené na tangenciální přívod 3 chladícího vzduchu.

V provedení znázorněném na obr. 1 je zaústění tangenciálního přívodu 3 provedeno v horní Části pláště svislé nádoby 12 , ovšem v jiném příkladu provedení může být zaústěno ve střední nebo dolní části pláště. Umístění závisí na konkrétních podmínkách a požadavcích technologického procesu, jako je rychlost a druh rotace prachových částic, rychlost jejich ochlazování, množství recyklujících a odváděných částic, atd.

Stejně tak může být v některých provedeních spojovací potrubí 2 doplněno dalším přívodem 21 vzduchu, jak ukazuj e obr. 1.

• ’ 4 4 • · 4 4 4

4444 4* 4

4 4 ·

4 4 4

4 4 4 4

4 4 4 «

44 44

Vybavení výpadu 6 děličem 7 surovin není bezpodmínečně nutné. V jednodušším provedení může být výpad 6 zaústěn prostřednictvím vratného potrubí 9 pouze do tangenciálního přívodu 3 vzduchu.

Pro dochlazení recyklujících surovin může být do výpadu 6 připojen pomocný přívod 61 chladícího vzduchu, případně může být na vratné potrubí 9 připojen výměník tepla 10 pro ochlazování suroviny.

. 25

Horké zaprášené plyny z rotační pece 5 proudí kanálem 4 pecních plynů do dolní částí neznázoměného výměníku tepla pro kalcinaci a předehřev práškové cementářské suroviny. Část pecních plynů je. ze spodní části kanálu 4_odváděna spojovacím potrubím 2 přes vstup 13 do dolní části svislé nádoby 12 směšovací komory 1. Zde se horké plny míchají se studeným vzduchem přiváděným skrze plášť svislé nádoby 12 tangenciálním přívodem.3 vnějšího chladícího vzduchu. Škodlivé látky kondenzují na ochlazených částicích prachu. Kondenzace je podporována delší dobou setrvám pevných částic uvnitř směšovací komory 1, kde vlivem jejího tvaru a konstrukčního uspořádání rotují, chladnější lehké částice s větší koncentrací škodlivin jsou unášeny k odvodu 14 ochlazených plynů a odváděny mimo technologický proces. Větší částice jsou vlivem odstředivých sil a vlastní hmotnosti soustřeďovány převážně na stěnách, odkud vlastní vahou klesají proti pohybu plynů směrem dolů a přes spojovací potrubí 2 padají zpět do pece 5 a do výpadu 6 surovin. Děličem 7 je surovina z výpadu 6 rozdělena jednak do vratného potrubí 9 , kterým je přes tangenciální vstup 3 vnějšího vzduchu vracena do směšovací komory 1, jednak do výpadového potrubí 8 , odkud vracena zpět do rotační pece 5 nebo k jinému využití. Podíl suroviny odloučené ve směšovací komoře 1 a vrácené zpět do rotační pece 5 nebo do směšovací komory 1, či odvedené odvodem 14, lze regulovat množstvím a rychlostí tangenciálně vstupujícího vzduchu do směšovací komory 1, případně vzduchem přicházejícím z dalšího přívodu 21 . Pokud je na vratném potrubí 9 instalován výměník tepla 1Ό , dosáhne se zvýšení chladícího účinku recykluj ícího prachu a snížení celkového objemu chladícího vzduchu.

• φ φ φ φ ► φφφφ φ φ φ • φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ «

Průmyslová využitelnost

Směšovací komoru pecních plynů lze instalovat jako součást rotační pece v zařízení pro výpal slínku pro snížení množství nežádoucích látek ve výchozí surovině.

Claims (4)

1. Patentové nároky

   1. Směšovací komora linky pro výpal slínku, pro směšování pecních plynů z rotační pece a vzduchu, vybavená alespoň jednak spojovacím potrubím s rotační pecí

   5 opatřeným vstupem pecních plynů do směšovací komory, jednak přívodem vnějšího chladícího vzduchu a výstupem ochlazených plynů, vyznačující se tím, že sestává ze spodní, alespoň částečně válcové, svislé nádoby (12), na jejíž horní obvod navazuje vrchní šikmá nádoba (11) ve tvaru ve tvaru komolého válce, kde v horní části vrchní šikmé nádoby (11) je proveden a odvod (14) ochlazených plynů, do pláště svislé

   10 nádoby (12) je zaústěn alespoň jeden tangenciální přívod (3) chladícího vzduchu a v dolní části svislé nádoby je proveden vstup (13) pecních plynů, přičemž spojovací potrubí (
2. 2) je opatřeno výpadem (6) Části suroviny, z něhož vystupuje výpadové potrubí (8) a vratné potrubí (9) napojené na tangenciální přívod (3) chladícího vzduchu.

   15 2. Směšovací komora pecních plynů podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojovací potrubí (2) je opatřeno dalším přívodem (21) vzduchu.
3. 3. Směšovací komora pecních plynů podle nároku 1, vyznačující se tím, že výpad (6) části suroviny je vybaven děličem (7) suroviny,
4. 4. Směšovací komora pecních plynů podle nároku 3, vyznačující se tím, že vratné potrubí (9) je opatřeno výměníkem tepla (4) pro ochlazování suroviny.