DE2741307A1

DE2741307A1 - Waermetauscher mit vorkalzinierung

Info

Publication number: DE2741307A1
Application number: DE19772741307
Authority: DE
Inventors: Heinz Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-14
Filing date: 1977-09-14
Publication date: 1979-07-26
Also published as: US4236888A; DE2741307C2; FR2403532A1; FR2403532B1

Description

Bei Drehofenanlagen mit großen Durchsatzleistungen (3000 - 10.000 t/h) werden heute für das Klinkerbrennen meistens Wärmetauscher mit einer Vorkalzinierung für das Rohmehl eingesetzt. Hierdurch bekommt man ca. 30% geringere Abmessungen für den Drehofen, was zu den niedrigeren Investitionskosten und auch geringerem Platzbedarf führt. Durch die reduzierten Wärmebelastungen des Drehofens verlängert sich die Standzeit des Ofenfutters, so dass geringere Unterhaltungskosten anfallen. Dagegen sind die Investitionsaufwendungen beim Wärmetauscher höher, wenn man fast 60% des gesamten Brennstoffbedarfes für das Klinkerbrennen dem Wärmetauscher für die Vorkalzinierung des Rohmehls zuführt. Dieser hohe Anteil an Brennstoff erfordert eine zusätzliche Vorkalzinierkammer, die als Brenn- und Mischkammer für die Abgase vom Drehofen und vom Klinkerkühler ausgebildet ist.

Durch den Einbau der in ihren Abmessungen nicht unbedeutenden Vorkalzinierkammer ergeben sich besonders bei großen Klinkerleistungen - bedingt durch das Zweistrangsystem beim Wärmetauscher - auch zwei Vorkalzinierkammern, wodurch große Gebäudekosten für den Wärmetauscherturm sowie auch zusätzliche Druckverluste, verbunden mit höherem Energiebedarf, entstehen.

Nachteilig ist auch, dass bei Drehofenanlagen mit Wärmetauscher ohne Vorkalzinierung die Ofenleistung um das Doppelte nur durch den Einbau einer Vorkalzinierkammer nicht erhöht werden kann; es muß vielmehr auch der Wärmetauscher für diese Leistungen erneuert bzw. ergänzt werden durch die Aufstellung eines zweiten Wärmetauschers.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, derartige Einrichtungen zum Vorkalzinieren im Hinblick auf ihre Erstellung und Erweiterung zu vereinfachen und zu verbilligen. Es wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Steigleitung vom Drehofen zum Wärmetauscher zu einer Vorkalzinierkammer auszubilden. Hierdurch werden besonders Gebäudekosten sowie auch Energiekosten eingespart. Gleichzeitig können diese Wärmetauscher ohne Vorkalzinierung bei einer späteren Produktionserweiterung - ohne Aufgabe des Vorteiles der geringeren Gebäudekosten - durch Ergänzung von Zyklonen auf eine 100%-ige Leistungssteigerung gebracht werden.

Auf den Zeichnungen ist die Erfindung in den Abb. 1 bis 5 schematisch in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Die Kalziniereinrichtung (1) Abb. 1 für das erhitzte Rohmehl aus dem Wärmetauscher besteht aus einer Mischkammer (2) mit einem oder vorteilhafterweise mit zwei tangentialen Eintrittsstutzen (3) für die Abgase von dem nicht gezeichneten Klinkerkühler. Die Mischkammer (2) ist unmittelbar über dem Ofeneinlauf (4) des Drehofens (5) angebracht. Zwischen der Mischkammer (2) und dem Ofeneinlaufkopf (4) ist für die Beeinflussung des Unterdruckes im Drehofen (5) eine Reduzierungsmöglichkeit für die Querschnittsfläche (6) vorgesehen.

Die Brenner (7) Abb. 2 für Gas, Öl, Kohle etc. sind tangential an der Mischkammer (2) angebracht. Hierdurch wird eine intensive Durchmischung von Brennstoff und Abgasen bei gleichen Strömungsrichtungen erzielt. Durch die tangentiale Einströmung (3) der Abgase vom Klinkerkühler wird neben der intensiven Durchmischung von Gas und Brennstoff auch eine hohe Zentrifugalbewegung mit einer Staubvorabscheidung für die Drehofen- und Klinkerabgase bewirkt.

Oberhalb der Mischkammer (2) ist die Vorkalzinierkammer (8) angeordnet, in welche das Rohmehl von der Stufe III über das Fallrohr (9) aufgegeben wird. Durch die tangentiale Gaszuführung (3) in die Mischkammer (2) und durch die tangentiale Gasabführung aus der Vorkalzinierkammer (8) in die Zyklone (10) der Stufe IV wird die Verweilzeit - infolge der Zentrifugalbewegung - für den Wärmeaustausch zwischen aufgeheiztem Gas und Rohmehl erhöht.

Durch die Veränderung des Querschnittes (11) zwischen der Misch- und der Vorkalzinierkammer kann ein Durchschießen von Rohmehl in die darunterliegenden Mischkammern (2) verhindert und auch die Verweilzeit des Rohmehls in der Vorkalzinierkammer (8) beeinflusst werden.

Die Anordnung der Brenner (7) Abb. 3 erfolgt ebenfalls wieder tangential an der Vorkalzinierkammer (8) in Strömungsrichtung. Das abgeschiedene Rohmehl von den Zyklonen (10) wird über Falleitungen (12) mit Pendelklappen dem Ofeneinlaufkopf (4) des Drehofens (5) aufgegeben.

Die Abgase aus den Zyklonen (10) werden über die Steigleitungen (13) mit dem Rohmehl aus der Stufe II dem Zyklon (14) der Stufe III zur Abscheidung zugeführt. Dieser Zyklon (14) hat vier Eintrittsstutzen (15) Abb. 4, die in ihren Höhen jeweils versetzt am Zyklonoberteil angeordnet sind. Hierdurch wird eine bessere Einströmung in den Zyklon - verbunden mit einer besseren Staubabscheidung - erreicht. Falls der Wärmetauscher vorerst aus Absatzgründen ohne Vorkalzinierung betrieben werden soll, werden zwei Eintrittsstutzen (15) blind angeflanscht, wobei dann auch jeweils die Zyklone IVb, IIb und Ib nicht installiert werden. Bei einer Produktionserweiterung um 100% werden dann die fehlenden Zyklone mit ihren Leitungen angeschlossen, ohne hierbei den Vorteil der geringeren Gebäudekosten aufgeben zu müssen.

Die Abgase der Stufe III gelangen in einen Wirbeltopf (16), Abb. 1 und 5, welcher über dem Zyklon (14) angeordnet ist. Von dort werden sie über die Verbindungsleitungen (17) den Zyklonen (18) von der II. Stufe zugeführt. In dem Wirbeltopf (16) Abb. 5 wird das Rohmehl über Falleitungen (19) mit Pendelklappen aus den Zyklonen (20) der Stufe I aufgegeben. Das ausgeschiedene Rohmehl aus den Zyklonen (18) der Stufe II wird den Gasleitungen (13) zugeführt. Die Abgase aus den Zyklonen (18) gelangen über eine Gasleitung (22) in die Zyklone (20) der Stufe I. In diesen Gasleitungen (22) erfolgt die Rohmehlaufgabe über die Aufgabestutzen (23) mit den hier nicht gezeichneten Zellenschleusen. Aus den Zyklonen (20) werden die Abgase über die

Verbindungsleitungen (24) einem oder auch zwei nicht gezeichneten Ventilatoren zugeleitet.

Leerseite

Claims

1) Wärmetauscher für Drehofenanlagen zum Brennen von Zementklinker etc., wobei durch die Zuführung von Brennstoffen, wie Kohle, Öl, Gas usw. eine Vorkalzinierung des Rohmehls im Wärmetauscher vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalzinierungseinrichtung (1) in der Steigleitung vom Drehofen (5) zum Wärmetauscher unmittelbar über dem Drehofeneinlaufkopf (4) angeordnet ist, wobei die untere Stufe als Mischkammer (2) für die Abgase vom Drehofen und dem Klinkerkühler und die obere Stufe als Kalzinierkammer (8) mit Rohmehlaufgabe (9) ausgebildet. ist.

2) Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (2) mit tangentialem Eintrittsstutzen (3) für die Abgase vom Klinkerkühler versehen ist.

3) Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zyklonstufe III mehr als zwei tangentiale Eintrittsstutzen (15) besitzt, die in ihren Höhen jeweils versetzt sind.

4) Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenner (7) für Öl, Kohle, Gas etc. tangential an der Mischkammer (2) bzw. Kalzinierkammer (8) angeordnet sind.

5) Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Umstellung auf einen Wärmetauscher ohne Vorkalzinierung jeweils zwei Eintrittsstutzen der Zyklone IVb, IIIb und IIb blind geflanscht sind.