CZ20032025A3 - Směšovací komora pecních plynů pro cementárenské pecní linky - Google Patents

Description

Směšovací komora pecních plynů pro cementárenské pecní linky

Oblast techniky 5

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

Dosavadní stav techniky

Snižování nákladů na výrobu cementárenského slínku vede k používání alternativních a odpadních paliv, a také méně vhodných výchozích surovin. Tato paliva a suroviny mají vyšší obsah nežádoucích látek, které nepříznivě ovlivňují rovnoměrnost technologického procesu, výkon pecní línky i kvalitu konečného produktu. Vznik nálepků, zejména ve spodní části kalcinačního výměníku, a kroužků v rotační peci vyžadují nákladné a zdraví 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 zpracování. Sníží se tím spotřeba výchozích surovin a omezí ztráty tepla, ovšem je zde • · · « • 4444 4 · • · 4 4 4 4 * · 4 • •4 4 4 ·· * 44 44 nutná instalace rozměrného odlučovače včetně doplňkových zařízení, což zvyšuje investiční a provozní náklady.

r

Úkolem vynálezu je navrhnout vlastní směšovací komoru tak, aby umožnila odloučení jemných prachových částic, jako nosiče zkondenzovaných nežádoucích látek, čímž by plnila svoji základní fiinkci, 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 jednoduché provedení směšovací komory.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší směšovací komora linky pro výpal slínku, pro směšování pecních plynů z rotační pece a vzduchu, vybavená jednak alespoň jedním spojovacím potrubím s rotační pecí opatřeným vstupem pecních plynů do směšovací komory, jednak přívodem vnějšího chladícího vzduchu a výstupem ochlazených plynů. Podstata pecní linky podle vynálezu spočívá vtom, že sestává ze spodní, alespoň částečně válcové, svislé nádoby, na jejíž horní obvod navazuje vrchní šikmá nádoba ve tvaru komolého válce. Do pláště svislé nádoby je zaústěn alespoň jeden tangenciální přívod chladícího vzduchu a v dolní části svislé nádoby je proveden vstup pecních plynů. Z horní části vrchní šikmé nádoby je vyústěn odvod ochlazených plynů.

Spojovací potrubí může být opatřeno dalším přívodem vzduchu.

Tangenciální přívod chladícího vzduchu může být zaústěn do horní nebo dolní

Části válce spodní svislé nádoby, nebo je zaústěn pod válcovou částí spodní svislé nádoby.

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. Snižují se tím ztráty tepla a surovin v průběhu technologického procesu při relativně nízkých nákladech.

Příklady provedení vynálezu

Rotační pec 5 je opatřena kanálem 4 pecních plynů, který je napojen na neznázoměný výměník tepla. Ze spodní části kanálu 4 vystupuje spojovací potrubí 2, které je prostřednictvím vstupu 13 zaústěno do spodní Části směšovací komory I . Směšovací komora I sestává ze spodní z větší části válcové svislé nádoby 12 a z vrchní šikmé nádoby H 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.

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 recykluj ících a odváděných částic, atd.

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

Horké zaprášené plyny z rotační pece 5 proudí kanálem 4 pecních plynů do dolní části neznázomeného výměníku tepla pro kalcinaci a předehřev práškové cementárské suroviny. Část pecních plynů je ze spodní Části kanálu 4 odváděna spojovacím potrubím 2 přes vstup 13 do dolní části svislé válcové nádoby 12 směšovací komory 1. Zde se horké plny míchají se studeným vzduchem přiváděným skrze plášť svislé válcové nádoby 12 tangenciálním přívodem 3. vnějšího chladícího vzduchu. Škodlivé látky kondenzují na ochlazených částicích prachu. Kondenzace je podporována delší dobou setrvání pevných částic uvnitř směšovací komory 1, kde vlivem jejího tvaru a konstrukčního uspořádání rotují, chladnější lehké částice s větší koncentrací škodlivin • · v

φ φ φ • ···· • · ««· φ 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 £ . Podíl suroviny odloučené ve směšovací komoře 1 a vrácené zpět do rotační pece 5 lze regulovat množstvím a rychlostí tangenciálně vstupujícího vzduchu do směšovací komory, případně vzduchem přicházejícím z dalšího přívodu 21 .

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 (5)

1. Patentové nároky

   1. Směšovací komora linky pro výpal slínku, pro směšování pecních plynů z rotační pece a vzduchu, vybavená jednak alespoň jedním 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 komolého válce, kde do pláště svislé nádoby (12) je zaústěn alespoň jeden tangenciální přívod (3) chladícího vzduchu a v dolní části svislé

   10 nádoby (12) je proveden vstup (13) pecních plynů, přičemž z horní části vrchní šikmé nádoby (11) je vyústěn odvod (14). ochlazených plynů.
2. 2. Směšovací komora linky pro výpal slínku podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojovací potrubí (2) je opatřeno dalším přívodem (21) vzduchu.
3. 3. Směšovací komora linky pro výpal slínku podle nároku 1, vyznačující se tím, že tangenciální přívod (3) chladícího vzduchuje zaústěn do horní části válce spodní svislé nádoby (12).

   20
4. 4. Směšovací komora linky pro výpal slínku podle nároku 1, vyznačující se tím, že tangenciální přívod (3) chladícího vzduchu je zaústěn do dolní části válce spodní svislé nádoby (12).
5. 5. Směšovací komora linky pro výpal slínku podle nároku 1, vyznačující se tím, že

   25 tangenciální přívod (3) chladícího vzduchu je zaústěn pod válcovou Částí spodní svislé nádoby (12).