DE2537951A1

DE2537951A1 - Vorrichtung zum vorwaermen und calcinieren von koernigen und stueckigen materialien

Info

Publication number: DE2537951A1
Application number: DE19752537951
Authority: DE
Inventors: Oldrich Kucerik; Jiri Dipl Ing Peichl; Jaroslav Dipl Ing Pospisil
Original assignee: Prerovske Strojirny np
Current assignee: Prerovske Strojirny np
Priority date: 1974-08-26
Filing date: 1975-08-26
Publication date: 1976-03-18
Also published as: DE2537951C3; DE2537951B2; JPS5532417B2; JPS5150287A; BR7505426A; CS172687B1

Description

Vorrichtung zum Vorwärmen und Calcinieren von körnigen und stückigen Materialien Die Erfindung betrifft einen schachtförmigen Wärmetauscher zum Vorwärmen und Calcinieren von körnigen und stückigen Materialien, z.B. von Kalkstein und Zementrohmaterial vor dessen weiterer Wärmebehandlung in einer Brennvorrichtung, z.B. in einem Drehrohrofen.
Bei den bisherigen Vorrichtungen erfolgt die Gaszufuhr in die Materialschicht aus dem mittleren Teil des Wärmetauschers durch einen Einbau ringförmigen Querschnittes.
Die Gase strömen durch diese Schicht schräg nach oben, so daß die Umfangsschichten des Materials weniger vorgewärmt sind als die inneren Schichten, durch das die Gase eintreten.
Sowohl die Austragung von Material ist einseitig,und zwar in der Stelle des mittigen Einbaues in der Richtung vom Umfang des Wärmetauschers zu dessen Mitte.
Bei einer anderen bestehenden Ausführung des schachtförmigen Wärmetauschers erfolgt zwar die Gaszufuhr in die Materialschicht nicht nur in die Mitte, sondern auch am äußeren Umfang der Schicht, der mittige Einbau izt jedoch hohen Temperaturen ausgesetzt, und dessen Überwachung während des Betriebes oder eine Reinigung der Gasöffnungen ist nicht möglich. Die Austragung des vorgewärmten Materials erfolgt auch einseitig und fUr eine gleichmäßige Materialbewegung im aktiven Teil des Vorwärmprozesses, wo die Gase die Wärme an das Material abgeben, muß man einen ziemlich hohen Austragsteil wählen. Die inneren Einbauten erfordern größere Unterhaltungskosten und verursachen oft Betriebsstörnungen. Bei Zusetzen der Öffnungen für den Eintritt der Gase in den mittigen Teil des Wärmetauschers ist deren Reinigung während des Betriebes nicht möglich, weshalb sich der Wärmewirkungsgrad verschlechtert. Bei beiden Ausführungen kann keine höhere Leistung erzielt *erden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Vorwärmen und Calcinieren von körnigen und stückigen Materialien mit einem senkrechten Vorwärm- und Calcinierschacht eines Wärmetauschers einschließlich Mitteln zur Zu-und Abfuhr von Material und Gas erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der senkrechte Vorwärm- und Calcinierschacht des Wärmetauschers durch einen äußeren Mantel von vorzugsweise ringförmigem Querschnitt, an dessen unterem Teil ein äußerer, zu der Mitte des W rmetauschers geneigter Sammler angeschlossen ist, und durch einen Inneren Mantel von vorzugs.uBeise ringförmigem Querschnitt an dessen unterem Teil ein innerer, von der Mitte des Austauechers weggeneigter Sammler angeschlossen ist,gebildet ist, daß in dem derart ausgebildeten Raum ein hohler, nach unten geöffneter, vorzugsweise ringförmiger mit Stutzen ver:;ehener Verteilkörper angeordnet ist, während unter dem unteren Teil des Calcinierschachtes ein vorzugsweise ringförmiger Staukörper mit einem zweiten Verteilkörper an seinem oberen Teil angeordnet ist, der seinerseits mit seinem oberen, sich verjüngenden Teil in den Raum zwischen dem äußeren Sammler und dem inneren Sammler eingreift, daß der Staukörper in einer durch einen zweiten äußeren Mantel und einen zweiten inneren Mantel gebildeten Dosierkammer angeordnet ist, und daß am unteren Teil der Dosierkammer gesonderte Austrittskanäle und am oberen Teil des senkrechten Vorwärm- und Calcinierschachtes gesonderte Materialzuführrohre angeschlossen sind, die mit ihrem oberen Teil in einen gemeinsamen Naterialeintrittsstutzen münden.
Ein Ausführungsbeispiel der Vo;- ichtung gemäß der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt, und Fig. 2 einen Querschnitt A-A von Fig. 1.
Ein vertikaler Vorwärm- und Calcinierschacht d@s Wärmetauschers besteht aus einem äußeren Mantel 1, vorzugsweise von ringförmigem Querschnitt, an dessen unterem Teil ein äußerer, zur Mitte des Wärmetauschers geneigter Sampler 2, angeschlossen ist, und weiter einem inneren Mantel 3, vorzugs eise von ringförmigem Querschnitt, an dessen unterem Teil eln innerer, von der Mitte des Wärmetauschers weggeneigter Sammler 4 angeschlossen ist.
In einem derart ausgebildeten, vorzugs eise kreisringförmigen zum ist ein hohler, nach unten geöffneter, vorzugsweise ringförmiger Verteilkörper 5 angeordnet, der im oberen Teil mit Sitzen 15 und im unteren Teil mit einstellbaren Schiebern 20 versehen ist. Unter dem unteren Teil des Vorwärm- und Oalcinierchachtes ist ein vorzugsweise ringförmiger Stau- oder Aufhaltungskörper 6 angeordnet, in dessen oberem Teil ein Verteilkörper 7 angeordnet ist, der mit seinem oberen, sich verjüngenden Teil in den Raum zwischen dem äußeren Sammler 2 und inneren Sammler 4 eingreift. Der Staukörper 6, dessen Breite größer als die kleinste lichte Breite des unteren Teiles des Vorwärm- und Calcinierschachtes und auch größer als die Breite des Verteilkörpers 7 ist, ist in einer durch einen zweiten äußeren Mantel 8 und einen zweiten inneren Mantel 9 gebildeten Dosierkammer angeordnet.
Im oberen Teil ist diese Dosierkammer an den unteren Teil des Vorwärm- und Calcinierschachtes angeschlossen und geht im unteren Teil !l gesondert- Austrittskanäle 12 über, durch die sie mit einer Eintrittskammer 16 verbunden ist. In ihrem oberen Teil gehen die Austrittskanäle 12 in durch den äußeren Mantel 8 und den Staukörper G gebildete Werbindungskanäle 10 und durch den inneren Mantel 9 und den Staukörper 6 gebildete Verbindungskanäle 11 über.
An den oberen Teil des Vorwärm- und Calcini-rschachtes sind Materialzuführrohre 13 angeschlossen, die mit dem oberen Teil in einen gemeinsamen Material-Eintrittsstutzen i4 münden. Im Raum zwischen der unteren Kante des äußeren Sammlers 2 und der oberen Fläche des Staukörpers 6 sind äußere Austragselemente 17 des vorgeärmten Materials und im Raum zwischen der unteren Kante des inneren Sammlers 4 und der oberen Fläche des Staukörpers 6 sind innere Austragselemente '8 angeordnet.
Die Austragselemente 17 und 18 sind mittels Zugstangen 19 verbunden.
Das Material tritt in den Wärmetauscher durch den Eintrittsstutzen 14 ein, aus dem es in den oberen Teil des Vorwärm- und Calcinierschachtes durch die Zuführrohre 1) verteilt wird.
Aus dem oberen Teil dieses Schachtes wandert das Material an dem Verteilkörper 5 vorbei, der dieses gleichzeitig auf einen äußeren und einen inneren Strom verteilt.
Unter dem Verteilkörper 5 vereinigen sich beide Materialströme, und der vereinigte Strom wandert dann durch den Vorwärm- und Calcinierschacht nach unten. Nach dem Austritt aus diesem Schacht teilt sich dann der Strom des heißen Materials durch den Verteilkörper 7 wiederum in zwei getrennte Ströme, die sich an der oberen Fläche des Staukörpers 6 stauen.
Die Austragselemente 1r, 18 tragen das heiße Material huber die äußere und die innere Kante des Staukörpers 6 aus, wobei das Material durch die Verbindungskanäle 10, 11 und die daran angeschlossenen Austrittskanäle 12 in die Eintrittskammer 16 fällt, aus der es in cine (nicht gezeigte) Brenneinrichtung zur Beendigung des Brennvorganges weitergeleitet wird.
Die Brenngase, z. B. aus einem Drehofen, strömen durch die Austrittskanäle 12 in Gegenrichtung zu dem erorärmten Material und weiter durch die Verbindungskanäle 10, 11 in den oberen Teil der Dosierkammer. Aus diesem Raum treten sie in das Material ein, das an den benachbarten oberen Flächen des Staukörpers 6 liegt, und in Gegenrichtung zu dessen Bewegung strömen sie durch den Calcinier- und Vorwärmschacht. Nach dem Austritt aus der Materialschicht kommen die abgekühlten Gase in den Verteilkörper 5, aus dem sie durch einen Stutzen 15 außerhalb des Wärmetauschers abgesaugt werden.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung sichert eine gleichbei mäßige Erwärmung von Material/ großem Arbeitsquerschnitt des Schachtes, was eine hohe Leistung der Ofeneinheit gewährleistet. Außerdem ermöglicht sie, Arbe itsgas e von höherer Temperatur zu benutzen, wodurch der Wärmewirkungsgrad bei kleineren Abmessungen und niedrigerem Gewicht der Vorrichtung erhöht wird. Während des Brennprozesses kann die Funktion des Wärmetauschers überwacht und im Badarfsfall der Arbeitsraum gereinigt weden, wodurch sich die Zeitausnutzung des Ofens verbessert. Alle angefUhrten Vorteile führen zu herabgesetzten Investions- und Betriebskosten pro Produkt-Einheit.

Claims

A n s p r ü c h e

@ Vorrichtung zum Vorwärmen und Calcinieren von körnigen und stückigen Materialien, mit einem senkrechten Vorwräm- und Calcinierschacht eines Wärmetauschers einschließlich Mitteln zur Zu- und Abfuhr von Material und Gas, d a d u r c h g c k e n n z e i c h n e t, daß der senkrechte Vorwärm- und Calcinierschacht des Wärmetauschers durch ein äußeren Mantel (1 von vorzug eise ringförmigem Querschnitt, an dessen unterem rpeil ein äußere, zur Mitte des Wärmetauschers geneigter Sammler '2; angeschlossen ist, und durch einen inneren Mantel (3) von vorzugsweise rinförmigem Querschnitt, an dessen unterem Teil ein innerer, von der Mitte des Austauschers weggeneigter Sammle (4 angeschlossen ist, gebildet ist, daß in dem derart ausgebildeten Raum ein hohler, nach unten geöffneter, Torzugsweise ringförmiger mit Stutzen (15) versehener Verteilkörper (5) angeordnet ist, während unter dem unteren Teil des Calcinierschachtes ein vorzugsweise ringförmiger Staukörper (6) mit einem zweiten Verteilkörper (7) an seinem oberen Teil angeordnet ist, der seinerseits mit seinem oberen, sich verjüngenden Teil in den Raum zwischen dem äußeren Sammler (2) und dem inneren Sammler ( 41 eingreift, daß der Staukörper (6) in einer durch einen zweiten äußeren Mantel (8) und einen zweiten inneren Mantel (9) gebildeten Dosierkammer angeordnet ist, und daß am unteren Teil der Dosierkammer gesonderte Austrittskanäle (12) und am oberen Teil des senkrechten Vorwärm- und Calcinierschachtes gesonderte Materialzuführrohre (13) angeschlossen sind, die mit ihrem oberen Teil in einen gemeinsamen Materialeintrittsstutzen (14) münden.
2. Vorrichtung nacä Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Staukörpers (6, größer als die kleinste lichte Breite des unteren Teiles des Vor-rärm- und Calcinierschachtes und auch größer als die Breite des zweiten Verteilkörpers (7) ist und daß zwischen dem äußeren Mantel (8) und dem inneren Mantel (9) der Dosierkammer und dem Staukörper (6 Verbindungskanäle (10) und zwischen dem inneren Mantel (9) der Dosierkammer und dem Staukörper (6) weitere Verbindungskanäle (11) vorgesehen sind, die in ihrem unteren Teil mit Austrittskanälen ('2) verbunden sind.
). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der unteren Kante des äußeren Sammler (2) und der oberen Fläche des Staukörpers (6) äußere Austragselemente (17) des vorgewärmten Materials und zwischen der unteren Kante des inneren Sammlers (4) und der oberen Fläche des Staukörpers (6) innere Austragselemente (18) angeordnet sind, und daß die Austragselemente (17, 18) mittels Zugstangen (19) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle erste Verteilkörper (5) in senkrechter Richtung einstellbar und in seinem unteren Teil mit einstellbaren Schiebern (20) versehen ist.

L e e r s e i t e