FI128199B - Järjestely rumpu-uunissa ja menetelmä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin - Google Patents

Järjestely rumpu-uunissa ja menetelmä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin Download PDF

Info

Publication number
FI128199B
FI128199B FI20155263A FI20155263A FI128199B FI 128199 B FI128199 B FI 128199B FI 20155263 A FI20155263 A FI 20155263A FI 20155263 A FI20155263 A FI 20155263A FI 128199 B FI128199 B FI 128199B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
air
combustion
rotary kiln
arrangement according
trachea
Prior art date
Application number
FI20155263A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20155263A (fi
Inventor
Pauli Ojala
Original Assignee
Nordautomation Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nordautomation Oy filed Critical Nordautomation Oy
Priority to FI20155263A priority Critical patent/FI128199B/fi
Priority to CN201680029825.3A priority patent/CN107850295A/zh
Priority to PCT/FI2016/050213 priority patent/WO2016162600A1/en
Priority to CA2982235A priority patent/CA2982235A1/en
Publication of FI20155263A publication Critical patent/FI20155263A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI128199B publication Critical patent/FI128199B/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L1/00—Passages or apertures for delivering primary air for combustion 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/36—Arrangements of air or gas supply devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B30/00—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber
    • F23B30/02—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber with movable, e.g. vibratable, fuel-supporting surfaces; with fuel-supporting surfaces that have movable parts
    • F23B30/04—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber with movable, e.g. vibratable, fuel-supporting surfaces; with fuel-supporting surfaces that have movable parts with fuel-supporting surfaces that are rotatable around a horizontal or inclined axis and support the fuel on their inside, e.g. cylindrical grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B1/00—Combustion apparatus using only lump fuel
    • F23B1/16—Combustion apparatus using only lump fuel the combustion apparatus being modified according to the form of grate or other fuel support
    • F23B1/24—Combustion apparatus using only lump fuel the combustion apparatus being modified according to the form of grate or other fuel support using rotating grate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B1/00—Combustion apparatus using only lump fuel
    • F23B1/30—Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber
    • F23B1/32—Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber rotating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/20—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having rotating or oscillating drums
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/36—Arrangements of air or gas supply devices
    • F27B7/362—Introducing gas into the drum axially or through the wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00—Furnace arrangements
    • F23G2203/20—Rotary drum furnace
    • F23G2203/207—Rotary drum furnace with air supply ports in the sidewall

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

Esillä oleva keksintö liittyy järjestelyyn rumpu-uunissa (20) sekä menetelmään ilman ohjaamiseksi tällaiseen rumpuuuniin. Rumpu-uuni käsittää ympyräsylinterimäisen rakenteen, jossa on vaipan (23) ympäröimä palotila (22), joka vaippa on varustettu paloilmaa palotilaan ohjaavilla suuttimilla (34). Palotila on järjestetty olemaan oleellisesti kartiomaisesti laajentuva rumpu-uunissa (20) olevasta ensimmäisestä päädystä (28) kohti sen toista päätyä (31). Tällöin kukin suutin (34) on yhdistetty kartiomaisesti laajentuvaan vaippaan järjestettyyn ja oleellisesti rumpuuunin keskiakselin (25) suuntaiseen ja vaipan ulkopinnan (27) kanssa yhdensuuntaiseen ilmaputkeen (26). Näin paloilmaa voidaan ohjata ensimmäisessä päädyssä avautuviin ja ilmaputkiin yhdistyviin ilma-aukkoihin (33), joista se johdetaan suuttimien (34) kautta palotilaan.

Description

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mu5 kaista järjestelyä rumpu-uunissa ja patenttivaatimuksen 13 johdannon mukaista menetelmää ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin.
Polttolaitoksia käytetään lämmön ja muun energian tuotannossa. Kiinteää polttoainetta - erityisesti bioperäistä kiinteää polttoainetta - käyttävät polttolaitokset ja voimalat ovat yhä tärkeämmässä roolissa pyrittäessä tyydyttämään alati 1 o kasvavaa energiantarvetta taloudellisesti ja ekologisesti kestävällä tavalla.
Taloudellisten ja ekologisten hyötyjen kannalta on edullista, että laitteiston polttoaineiden saatavuus ja kuljetusetäisyys pysyy kohtuudessa. Tämä voidaan saavuttaa varmimmin käyttämällä polttolaitteistoa, jossa voidaan hyödyntää lähiympäristöstä löytyviä erilaisia polttoaineita, kuten puunkuorta, -haketta, 15 -purua, turvetta, jätevesipuhdistamoista tms. peräisin olevaa lietettä, lantaa, yhdyskuntajätettä yms.
Polttolaitoksissa, joissa käytetään niin sanottua rumpu-uunia, muodostuu usein haasteeksi riittävän paloilman saanti uunissa tapahtuvan paloprosessin ylläpitämiseksi. Perinteiset paloilmaa uuniin ohjaavat paloalustan kiinteät 20 tai liikkuvat arinaratkaisut ja niiden ilmareiät tai suuttimet ovat usein alttiita tukkeutumaan. Erityisesti useiden erilaisten materiaalien poltossa syntyy ongelma paloprosessin aikaisen nesteytyvän tuhkan, kemiallisten yhdisteiden yms. tunkeutumisesta paloillaan johtaviin ilmareikiin. Lisäksi nämä syntyvät ainesosat voivat myös johtaa kuona-aineiden sekaantumiseen kiinni polttoalustaan ja 25 vastaaviin ongelmiin. Paloillaan ohjautuva heikentynyt ilmavirtaus on myös omiaan häiritsemään palamisprosessissa. Palamisprosessin häiriintyminen on erityisen haitallista käytettäessä erilaisia ja laadultaan vaihtelevia polttoaineita samassa polttolaitoksessa. Tällainen häiriintyminen saattaakin synnyttää ylimääräisiä epäpuhtauksia, kuten pienhiukkasia, jotka ovat ympäristölle kiusallisia, jopa 30 haitallisia.
Keksinnön lyhyt selostus
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto siten, että yllä mainituille tunnetun tekniikan 35 epäkohdista johtuville ongelmille aikaansaataisiin aivan uudenlainen ratkaisu.
20155263 prh 25 -09- 2019
Tämä tavoite saavutetaan siten, että järjestelyllä rumpu-uunissa ja menetelmällä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin on tämän keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksissa määritellyt tunnusmerkit. Erityisesti esillä olevat ongelmat ovat ratkaistavissa yhdistämällä tunnusmerkit patenttivaatimusten 1 5 ja 13 tunnusmerkkiosien kaltaisella tavalla.
Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä palamisilmaa rumpu-uuniin syöttävät ilmaputket ovat eristekerroksen suojaamat. Salo maila näiden putkien paloillaan aukeavat suuaukot ja ilmaputkista virtaavat ilmasuihkut sijoittuvat oleellisesti tukkeentumattomasti palotilassa tapahtuvan paloprosessin etenemissuunnassa. Niinpä pyörivässä rumpu-uunissa syöttöaukosta kohti poistoaukkoa vierivä polttoaine ja sen palotapahtuma eivät kulkeudu ilmaputkiin, vaan ohittavat niiden suuaukot näihin tarttumatta.
Rumpu-uunissa olevaa päätyä vasten asettuva pyörimätön ohjauslevy on varustettu yhdellä tai useammalla ilman syöttöaukolla. Tätä aukkoa säädellen rumpu-uunin palotilan ilmansyöttöä voidaan ohjata kulloinkin haluttuihin ilmaputkiin.
Rumpu-uunin sisäpinta ja rumpu-uunin vaippaan muodostetut ilma20 putket on suojattu ehstevalulla. Lisäksi paloalustana toimiva vaipan sisäpinta on suojattu lasimaisella ja sintraantumista hylkivällä tulenkestävällä pinnoitteella. Näin rumpu-uuni voi pyöriessään puhdistaa itse itsensä.
Vaipan ehstevalulla ja ilmaputkien läpi puhallettavalla ilmalla voidaan rumpu-uunin ulkokehän pintalämpötila pitää sopivana. Tällöin eivät rum25 pu-uunia kannatelevien rullien laakerit myöskään kuumene liiaksi.
Turvaamalla jatkuvasti riittävä paloilman saanti paloillaan, on esillä olevalla keksinnöllä saavutettavissa kaikki lieriöpolton edut ja turvallisuus. Samalla voidaan varmistaa, että palamisprosessissa voidaan hyödyntää poltettavan materiaalin maksimaalinen energiasisältö käsiteltävästä palavasta materi30 aalista. Tämän ansioista esillä olevalla rumpu-uunilla ja niin sanotulla jälkipalotilalla varustettu lämpövoimala antaa polttoaineesta itsestään aikaansaadun lämpöenergian lisäksi vaarallisten jätteiden poltossakin samat edut ja turvallisuuden kuin aikaisemmasta tunnetut ja erityisesti vaarallisille jätteille tarkoitetut lieriöpolttolaitokset. Esimerkiksi ongelmajätteistä valuvat nesteet tai vastaavat 35 eivät pääse aiheuttamaan haittaa missään palotilan osissa, vaan ne ohjautuvat hallitusti rumpu-uunin päästä tuhkatilaan.
20155263 prh 25 -09- 2019
Rumpu-uunin sisäpinnan porrasmaisesti poistoaukkoa kohti laajeneva rakenne synnyttää rumpu-uuniin luonnostaan viettävän vierintäpinnan. Tämän ansiosta rumpu-uunia ei ole välttämätöntä asentaa tunnetun tekniikan tavoin kaltevaan asemaan polttoaineen vierittämiseksi poistoaukon suuntaan, 5 vaan uuni voidaan asentaa oleellisesti vaakasuoraan.
Keksinnön muita mukanaan tuomia etuja on esitetty seuraavassa, kun keksinnön erityisiä suoritusmuotoja on kuvattu tarkemmin.
Kuvioiden lyhyt selostus
Seuraavassa keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja selostetaan lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuviossa 1 on esitetty ennestään tunnetun rumpu-uunin kaavamainen kuvio, kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen rumpu-uunin pituusleik15 kaus aksonometrisenä kuviona, kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 mukaisen rumpu-uunin pituusleikkaus aksonometrisenä kuviona ja ohjauslevy asennettuna, kuviossa 4 on esitetty kuvion 3 mukaisen rumpu-uunin detaljikuva, kuviossa 5 on esitetty detaljikuva vaipan rakenteesta kuvion 4 koh20 dasta A-A, kuviossa 6 on esitetty detaljikuva vaipan rakenteesta kuvion 4 kohdasta B, kuviossa 7 on esitetty kaavamainen leikkauskuva rumpu-uunin ensimmäisestä päädystä ja siinä olevaan ohjauspeltiin tulevasta paloilmapuhalti25 mesta.
Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen selostus
Esillä olevissa kuvioissa järjestelyä rumpu-uunissa ja menetelmää ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin ei ole esitetty mittakaavassa, vaan kuviot 30 ovat kaavamaisia, ilmentäen edullisten suoritusmuotojen periaatteellista rakennetta ja toimintaa. Tällöin oheisiin kuvioihin viitenumeroin osoitetut rakenneosat vastaavat tässä selityksessä viitenumeroin merkittyjä rakenneosia.
Kuviossa 1 on esitetty sinänsä tunnettu ratkaisu, jossa rumpuuunia 1 on hyödynnetty lämpölaitoksen osana. Rumpu-uuneja käytetään myös 35 muun muassa sementtiklinkkereiden valmistuksessa ja jätteiden poltossa, kos
20155263 prh 25 -09- 2019 ka ne sopivat niin kiinteiden, nestemäisten, pastamaisten kuin kaasumaistenkin materiaalien polttamiseen. Tällainen uuni on rakenteeltaan palamista ja kuumuutta kestävä suora ympyrälieriö, jossa käsiteltävä materiaali poltetaan pituusakselinsa ympäri pyörivässä rummussa. Polton ylläpitämiseksi on uuniin 5 kuitenkin jouduttu syöttämään polttoenergiaa ulkoa, esimerkiksi öljyä tai kaasua, koska kyseisiin uuneihin ei ole aiemmin ollut mahdollista saada poltettavan materiaalin itsenäisen palamisen vaatimaa haitatonta ilmansyöttöä.
Rumpu-uuniin 1 liittyy normaalisti erillinen jälkipalotila 2, jossa uunissa muodostuneet kaasut poltetaan loppuun. Rumpu-uuni on tavallisimmin 10 asennettu loivasti vinoon asentoon. Siinä on tällöin ylempänä oleva ensimmäinen pääty 3, joka on varustettu erityisellä syöttöaukolla 4 polttoaineen 5 ohjaamiseksi ympyrälieriön ympäröimään paloillaan 6. Palamisilma syötetään tavanomaisesti paloillaan rumpu-uuniin vaipan 7 lävistävien kanavien 8 kautta oleellisesti ympyrälieriön radiaalisuunnassa.
Palon aikana rumpu-uuni 1 pyörii hitaasti, polttoaineen 5 laadusta riippuen esimerkiksi 5-40 kierrosta tunnissa. Pyörimisen ja rummun vinon asennon ansiosta polttoaine vierii ympyrälieriössä eteenpäin kohti sen toisessa alemmassa päädyssä 9 olevaa poistoaukkoa 10. Samalla polttoaine sekoittuu tehokkaasti parantaen paloilman kontaktia polttoaineeseen ja mahdollistaen polttoaineen palamisen kauttaaltaan.
Koska palo tapahtuu rumpu-uunin 1 vaippaa 7 vasten, on sitä jatkuvasti jäähdytettävä. Tämä tehdään tällaisessa tunnetussa tekniikassa joko ympyrälieriön ulkopintaa 11 kiertävällä ilmalla tai vedellä.
Palokaasut ja palon aikana syntynyt tuhka poistuvat rumpu-uunin 25 alemmassa päädyssä 9 olevasta poistoaukosta 10 jälkipalotilaan 2.
Tunnetuista ratkaisuista poiketen esillä olevaan ja esimerkiksi kuvion 2 mukaiseen rumpu-uuniin 20 ohjataan paloilmaa 21 erityisesti palotilaa 22 ympäröivän vaipan 23 sisäpintaa 24 pitkin vierivän poltettavan aineen alle. Tätä tarkoitusta varten keskiakselinsa 25 ympäri pyörivään ympyrälieriöön, eli 30 rumpuun, on järjestetty erityiset rumpu-uunin pituussuuntaiset ilmaputket 26.
Nämä ilmaputket on edullista järjestää rumpu-uunin koko kehällä. Tällaisen rumpu-uunin rakenne voidaan nähdä tarkemmin kuvion 5 mukaisessa vaipan 23 poikkileikkauksessa. Niinpä vaipan ulkopinnan 27 muodostaa edullisesti teräksestä valmistettu ympyrälieriö. Ympyrälieriön kehää kiertää tunnetulla taval35 la kaksi vannekehää. Vannekehät muodostavat rumpu-uunin pyöhtyskiskot.
Näiden varassa uunia kannatellaan laakeroinnilla. Haluttaessa myös rumpu
20155263 prh 25 -09- 2019 uunin pyöritys voidaan aikaansaada sanotusta kehästä. Tätä sinänsä tunnettua rakennetta ja sen toimintaa ei ole käsitelty tässä yhteydessä sen laajemmin.
Vaikkakin putkia 26 tässä yhteydessä nimitetään ilmaputkiksi, ei tä5 mä rajaa niiden käyttämistä vain ilman syöttämiseen. Siten näitä putkia voidaan hyödyntää myös muiden kaasujen tai paloa muutoin edistävien yhdisteiden syöttämiseksi paloillaan 22.
Rumpu-uunissa 20 on edellä kuvatulla tavalla ensimmäinen pääty 28, jossa on syöttöaukko 29 polttoaineen ohjaamiseksi sinänsä tunnetuin 10 keinoin rumpu-uunin paloillaan 22. Tämä ensimmäinen pääty on edullisesti valmistettu teräslevystä 30, joka on liitetty tiiviisti ja jäykästi vaipan ulkopintaan 27, vertaa kuvio 5. Rumpu-uunin vastakkaisessa toisessa päädyssä 31 on poistoaukko 32, josta palojätteet poistuvat sinänsä tunnetulla ja edellä kuvatulla tavalla jälkipalotilaan ja edelleen jälkikäsittelyyn.
Ensimmäiseen päätyyn 28 on aikaansaatu syöttöaukkoa 29 ympäröivät ilma-aukot 33, jolloin nämä ympäröivät syöttöaukkoa oleellisesti samankeskisesti. Ilma-aukot yhdistyvät vaipassa oleviin ilmaputkiin 26, jotka ovat oleellisesti rumpu-uunin keskiakselin 25 suuntaiset ja vaipan ulkopinnan 27 kanssa yhdensuuntaiset. Näiden ilmaputkien tehtävänä on siten ohjata paloil20 maa rumpu-uunin ensimmäisestä päädystä rumpu-uunin paloillaan. Ilmaaukkoja ja niihin yhteydessä olevia ilmaputkia on tällöin edullisesti järjestetty päätyyn ja vaippaan useampaan samankeskiseen rengasmaiseen kerrokseen. Ilma-aukot voivat olla järjestettynä kuvion 2 mukaisesti radiaalisesti jonoon, mutta tällainen radiaalinen järjestäytyminen ei ole mitenkään välttämätöntä 25 rumpu-uunin toiminnan kannalta.
Vaipan 23 valmistaminen etenee rumpu-uunin ensimmäisessä edullisessa, ja kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa, seuraavasti. Vaipan ulkopinnan 27 muodostavalle teräslieriölle valetaan ensimmäinen ehstekerros. Tämän kovettua riittävästi asennetaan tätä paloillaan ehstekerrosta vasten 30 oleellisesti rumpu-uunin keskiakselin 25 suuntaiset ja vaipan ulkopinnan 27 kanssa yhdensuuntaiset ilmaputket 26. Ilmaputket liitetään ulkopäästään ensimmäisessä päädyssä 28 olevassa teräslevyssä 30 tai vastaavassa rakenteessa oleviin ilma-aukkoihin 33. Toisesta päästään nämä ensimmäisen kerroskehän ilmaputket ulotetaan sisäpäästään lähelle rumpu-uunin poistoaukkoa 35 32. Seuraavaksi nämä ensimmäisen kerroskehän ilmaputket verhoillaan toisella ehstevalulla, jonka päälle jälleen asennetaan hieman edellistä lyhemmät il6
20155263 prh 25 -09- 2019 maputket 26. Ilmaputkien asentamista ja eristekerrosten valua jatketaan kunnes on aikaansaatu haluttu määrä paloilmaa paloillaan 22 johtavia ilmaputkia. Samalla on aikaansaatu palotilalle suunniteltu syöttöaukosta 29 poistoaukkoon 32 etenevä jokseenkin kartiomainen laajentuminen, vertaa kuvio 2. Viimeisen 5 eristevalun valmistuttua on edullista viimeistellä palotilan sisäpinta 24 pinnan peittävällä tulenkestävällä pintavalulla tai pintakäsittelyllä.
Tällä tavoin valmistetun rumpu-uunin 20 sisäpinta 24 näyttää esimerkiksi kuvion 2 esittämällä tavalla halkileikkauksena portaikolta, jonka askelma on pitkä mutta askelman nousu pieni. Syöttöaukosta katsottuna sisäke10 hä näyttää laskeutuvalta portaalta. Poistoaukon suunnasta katsottuna voidaan vuorostaan erottaa portaiden otsapinnan 34 juuressa olevat ja vaippaan useammassa sisäkkäisessä kerroksessa järjestetyt ilmaputkien 26 suuaukot 35. Vertaa myös kuvion 6 detaljikuva B. Ilmaputkia onkin edullisesti järjestetty oleellisesti tasaisin välimatkoin vaippaan koko kehällä.
Palotilan 22 porrastettu kartiomainen laajentuminen voi olla toteutettu yhtä lailla spiraalimaisesti laajentuvasti kuin esillä olevan suoritusmuodon mukaisesti eripituisin segmenttiporrastuksin. Näistä jälkimmäinen on yksinkertaisempi toteuttaa valmistusteknisesti.
Rumpu-uuni 20 on valmistettavissa myös esivalmistetuista elemen20 teistä. Tällöin rumpu-uuni koostetaan esimerkiksi saman ulkohalkaisijan omaavista peräkkäin järjestettävistä sylinterisistä. Osat on valmistettu siten, että niiden sisähalkaisija suurenee osa kerrallaan. Liitettäessä osat toisiinsa muodostuukin edellä kuvattu porrasmaisesti laajeneva kartiomainen palotila 22. Sylinterisiin on valmistuksen yhteydessä asennettu tarvittavat ilmaputket 26. 25 Rumpu-uunia kootessa nämä ilmaputket kohdistetaan toisiinsa yhtenäisten putkilinjojen aikaansaamiseksi. Valmis rumpu-uuni viimeistellään edullisesti palotilan sisäpinnan peittävällä tulenkestävällä pintavalulla tai pintakäsittelyllä
Rumpu-uuni on myös koottavissa poikkileikkaukseltaan pienenevistä ja sisäkkäin asennettavista sylintehelementeistä. Tällöin uloimman elemen30 tin sisään asennettavien sylinterielementtien ulkopintaan on edullisesti järjestetty valmiiksi tarvittavat ilmaputket tai sellaiset muodostavat urat. Näin jokainen ilmaputkikerros jää suojaavan rakennekerroksen alle. Myös tällainen valmis rumpu-uuni on edullista viimeistellä pintavalulla tai -käsittelyllä.
Järjestämällä ilmaputken 26 suuaukko 35 orientoitumaan kohti pois35 toaukkoa 32, esimerkiksi kuvion 6 mukaisella tavalla, ei rumpu-uunin paloillaan 22 syötetty ja siinä rummun kiertoliikkeen johdosta vierivä polttoaine ja
20155263 prh 25 -09- 2019 palotapahtuma pääse kulkeutumaan ilmaputkien suuaukkoihin. Esillä olevassa järjestelyssä polttoaine ja palotapahtuma vierivät jatkuvasti suuaukosta poispäin, ollen ilmaputkista tulevan ilmasuihkun saattelema. Tällöin ilmaputki on siis sovitettu avautumaan paloillaan porrastuksen muodostaman otsapinnassa 34 palotilassa vierivän polttoaineen ja kuumakaasujen virtaussuunnassa. Tällä tavoin voidaan tehokkaasti välttää tunnetuille ratkaisuille ominainen ongelma, jossa ilmasuutinten ympärille kerääntyvä ja poltto-ja kuona-aines tukkisi suuaukot. Rakenteella voidaan niin ikään varmistaa, että myös ongelmajätteiden poltto on turvallista, koska polton aikana syntyvät valuvat nesteet, tuhka ja muu kuona-aineet ohjautuvat hallitusti jälkipalotilassa olevaan tuhkatilaan.
Esillä olevan rumpu-uunin paloilmaa johtavien ilmaputkien 26 rakenteen ansiosta voidaan polttoaineen sekä polton aikana syntyvien valuvien nesteiden, tuhkan ja muu kuona-aineiden virtausta säädellä tehokkaasti. Säätämällä ilmaputkesta virtaavan kaasun tms. nopeutta voidaan vaikutta poistoukkoa ympäröivien ainesosien virtaukseen.
Ilman ohjaamiseksi rumpu-uunin 20 pituusakselin 25 suuntaisiin ilmaputkiin 26 on rumpu-uunin ensimmäiseen päätyyn 28 sovitettu erityiset välineet 36 ilman ohjaamiseksi ilmaputkien ulkopäähän liitettyihin ilma-aukkoihin 33. Vertaa kuviot 3, 4 ja 7. Nämä välineet käsittävät tässä edullisessa suoritusmuodossaan rumpu-uunin sanottua päätyä vasten asetettavan ja edullisesti pyörimättömäksi järjestettävän ohjauslevyn. Tässä ohjauslevyssä on ainakin yksi ilman syöttöaukko 37 ilman ohjaamiseksi syöttöaukon kohdalla kulloinkin oleviin ilmaputkien 26 ilma-aukkoihin 33. Koska ohjauslevyä vasten oleva rumpu-uuni on jatkuvassa kiertoliikkeessä, tulee ilmaa siis ohjatuksi vain osaan ilmaputkista, eli niihin joiden ilma-aukot kunakin hetkenä sattuvat olemaan ohjauslevyn ilman syöttöaukon kohdalla. Ohjauslevy onkin tällöin erityisen edullista asettaa sellaiseen asemaan, että siinä oleva ainakin yksi ilman syöttöaukko ohjaa paloilmaa vain niihin ilmaputkiin, joiden suuaukko 35 kulloisellakin hetkellä on palotilassa vierivän polttoaineen alla ja sen sivuilla.
Ilmavirtauksen ohjaamiseksi ohjauslevyssä 36 oleva ilman syöttöaukko 37 onkin muotoiltu ympyräsektohn tai ympyrärenkaan sektorin muotoiseksi. Ilman syöttöaukko on edullisesti järjestetty olemaan kooltaan säädettävissä. Säätö voidaan toteuttaa esimerkiksi eräänlaisen harpin säätöperiaatteen mukaisella rakenneratkaisulla. Syöttöaukon koko on tällöin edullisesti säädettävissä automaattisesti uunin ohjauslogiikalla paloprosessin hallitsemiseksi.
Tarvittavan ilmavirtauksen aikaansaamiseksi paloillaan 22 on ohjauslevyyn 36 järjestettävissä kuviossa 7 kaavamaisesti esitetty ilman syöttöaukon 37 päälle sovitettava putkiyhde 38. Putkiyhde voidaan varustaa erillisellä puhaltimella, jolla ilmaa ohjataan pakotetusti ilmaputkiin ja edelleen paloillaan.
Putkiyhde voi edullisesti käsittää myös ilmaa rumpu-uunin uloimpaan ilmaputkiryhmään ohjaavat välineet 39. Tällöin ohjauslevyn halkaisijaa pienennetään sen verran, että uloimmat ilma-aukot vapautuvat. Tällä tavoin ilmaa voidaan ohjata edullisesti koko rumpu-uunin kehällä oleviin uloimpiin ilmaputkiin. Ohjaamalla ilmaa myös näihin uloimpiin ilmaputkiin koko rumpu10 uunin kehällä, eikä vain edellä mainitun ilman syöttöaukon kohdalla, voidaan rumpu-uunin vaippaa 23 jäähdyttää hallitusti. Tämä ilmavirtaus ulkokehän ilmaputkiin on myös järjestettävissä olemaan erikseen säädettävissä tätä tarkoitusta varten asennetulla puhaltimella..
Sovittamalla ohjauslevy 36 tasomaisesti rumpu-uunin 20 tasaista 15 ensimmäistä päätyä 28 vasten kevyellä joustavalla kuormalla aikaansaadaan riittävä tiiveys tarvittavan ilmavirtauksen ohjaamiseksi ilmaputkiin. Niinpä pyörivän rumpu-uunin päädyn ja sitä vastaan hankautuvan kiinteän ohjauslevyn väliin ei tarvita täydellistä ilmanvuodon sulkua. Levyjen väliin tunkeutuva ilmapatja toimii samalla kitkan vähentäjänä ja päädyn jäähdytyksenä.
On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa ratkaisua. Ratkaisua ei siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyyn tai patenttivaatimuksissa määriteltyyn suoritusmuotoon, vaan alan ammattilaiselle tulevat olemaan ilmeisiä sen monet erilaiset variaatiot ja muunnokset, jotka ovat mahdollisia oheisten pa25 tenttivaatimusten määrittelemän ajatuksen puitteissa.

Claims (16)

1. Järjestely rumpu-uunissa (20), jollainen rumpu-uuni käsittää ympyräsylinterimäisen rakenteen, jossa on
5 vaipan (23) ympäröimä palotila (22), joka vaippa on varustettu paloilmaa paloillaan ohjaavilla suuttimilla (34), ja palotila (22) on järjestetty olemaan rumpu-uunin (20) ensimmäisestä päädystä (28) kohti toista päätyä (31) oleellisesti kartiomaisesti laajentuva, jolloin
10 sanotussa ensimmäisessä päädyssä on syöttöaukko (29) polttoaineen ohjaamiseksi paloillaan, ja sanottu toinen pääty on sovitettu muodostamaan pääosin avoimen poistoaukon (32), jolloin rumpu-uuni on sovitettu olemaan keskiakselinsa (25) ympäri pyöri15 vä, tunnettu siitä, että kukin suutin (34) on yhdistetty kartiomaisesti laajentuvaan vaippaan (23) järjestettyyn ilmaputkeen (26), ja ilmaputken ollessa liitetty rumpu-uunin (20) ensimmäisessä päädys20 sä (28) olevaan ilma-aukkoon (33) siten, että ilmaputket ovat oleellisesti rumpu-uunin keskiakselin (25) suuntaisia ja vaipassa olevan ulkopinnan (27) kanssa yhdensuuntaisia, ja ilma-aukot kuten myös niihin liitetyt ilmaputket ovat järjestettyjä päätyyn (28) ja vaippaan (23) useampaan samankeskiseen rengasmaiseen ker25 rokseen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ilmaputkia (26) on järjestetty vaippaan (23) useammassa sisäkkäisessä kerroksessa.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ilmaputkia (26) on järjestetty vaippaan (23) koko kehällä.
35
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että
20155263 prh 25 -09- 2019 palotilan (22) kartiomainen laajentuminen on järjestetty olemaan porrastettu.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 5 porrastus on toteutettu spiraalimaisesti laajentuvasti.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että porrastus on toteutettu eripituisin segmenttiporrastuksin.
10
7. Jonkin patenttivaatimuksen 4-6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ilmaputki (26) on sovitettu avautumaan paloillaan (22) porrastuksen muodostaman otsapinnassa (35) palotilassa vierivän polttoaineen ja kuumakaasujen virtaussuunnassa.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että rumpu-uunin (20) ensimmäiseen päätyyn (28) on sovitettu välineet (36) ilman ohjaamiseksi ilmaputkiin (26), jotka
20 välineet käsittävät pyörimättömän ja rumpu-uunin päätyä vasten asetettavan ohjauslevyn, jossa ohjauslevyssä on ainakin yksi ilman syöttöaukko (37) ilman ohjaamiseksi aukon kohdalla kulloinkin oleviin ilma-aukkoihin (33) ja edelleen niiden ilmaputkiin (26).
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ilman syöttöaukko (37) on ympyräsektohn muotoinen.
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, et-
30 tä ilman syöttöaukko (37) on ympyrärenkaan sektorin muotoinen.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ohjauslevy (36) käsittää ilman syöttöaukon (37) päälle sovitettavan kiinteän putkiyhteen (38).
20155263 prh 25 -09- 2019
12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ohjauslevy (36) on sovitettu tasomaisesti rumpu-uunin (20) tasaista ensimmäistä päätyä (28) vasten kevyellä joustavalla kuormalla.
5
13. Menetelmä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin (20), jossa aikaansaadaan ympyräsylinterimäinen ja keskiakselinsa (25) ympäri pyörivä rakenne, joka muotoilee rumpu-uunin (20) ensimmäisestä päädystä (28) kohti toista päätyä (31) oleellisesti kartiomaisesti laajentuvan! palotilan (22),
10 aikaansaadaan suuttimet (34) kartiomaisesti laajentuvaan vaippaan (23) paloilman johtamiseksi paloillaan, jolloin ensimmäiseen päätyyn (28) aikaansaadaan syöttöaukko (29) polttoaineen annostelemiseksi paloillaan, ja aikaansaadaan toiseen päätydyn (31) pääosin avoin poistoaukko
15 (32), josta palojätteet poistetaan rumpu-uunista, tunnettu siitä, että kukin suutin (34) liitetään kartiomaisesti laajentuvaan vaippaan (23) sovitettuun ilmaputkeen (26), ja ilmaputki liitetään rumpu-uunin (20) ensimmäisessä päädyssä (28) 20 olevaan ilma-aukkoon (33), jolloin ilmaputket (26) järjestetään olemaan oleellisesti rumpu-uunin keskiakselin (25) suuntaiset ja vaipassa olevan ulkopinnan (27) kanssa yhdensuuntaiset, ja ilma-aukot kuten myös niihin liitetyt ilmaputket järjestetään päätyyn
25 (28) ja vaippaan (23) useampaan samankeskiseen rengasmaiseen kerrokseen siten, että ilmaa ohjataan ensimmäisessä päädyssä avautuviin ja ilmaputkiin yhdistyviin ilma-aukkoihin (33), joista se johdetaan suuttimien (34) kautta palotilaan.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rumpu-uunin (20) ensimmäiseen päätyyn (28) sovitetaan välineet (36) ilman ohjaamiseksi ilmaputkien (26) ilma-aukkoihin (33), jotka välineet käsittävät pyörimättömän ja rumpu-uunin päätyä vasten
35 asetettavan ohjauslevyn, joka ohjauslevy varustetaan ainakin yhdellä ilman syöttöaukolla (37) ilman ohjaamiseksi aukon kohdalla kulloinkin oleviin ilmaputkien (26) ilmaaukkoihin (33).
5
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilma tuodaan ilmaputkiin (26) ohjauslevyssä (36) olevan ilman syöttöaukon (37) päälle sovitettavan kiinteän putkiyhteen (38) kautta.
16. Jonkin patenttivaatimuksen 13-15 mukainen menetelmä,
10 tunnettu siitä, että ilmaputket (26) valetaan kerroksittain rumpu-uunin (20) vaipan (23) ulkokuorta (27) vasten.
FI20155263A 2015-04-10 2015-04-10 Järjestely rumpu-uunissa ja menetelmä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin FI128199B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155263A FI128199B (fi) 2015-04-10 2015-04-10 Järjestely rumpu-uunissa ja menetelmä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin
CN201680029825.3A CN107850295A (zh) 2015-04-10 2016-04-06 回转窑结构及将气流引导到所述回转窑的方法
PCT/FI2016/050213 WO2016162600A1 (en) 2015-04-10 2016-04-06 Arrangement in rotary kiln and method for guiding air to said rotary kiln
CA2982235A CA2982235A1 (en) 2015-04-10 2016-04-06 Arrangement in rotary kiln and method for guiding air to said rotary kiln

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155263A FI128199B (fi) 2015-04-10 2015-04-10 Järjestely rumpu-uunissa ja menetelmä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20155263A FI20155263A (fi) 2016-10-11
FI128199B true FI128199B (fi) 2019-12-13

Family

ID=57072185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20155263A FI128199B (fi) 2015-04-10 2015-04-10 Järjestely rumpu-uunissa ja menetelmä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN107850295A (fi)
CA (1) CA2982235A1 (fi)
FI (1) FI128199B (fi)
WO (1) WO2016162600A1 (fi)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112503927B (zh) * 2020-12-11 2023-06-02 四川德胜集团钒钛有限公司 一种回转窑喷枪供气装置
CN112683050A (zh) * 2021-03-15 2021-04-20 佛山市天禄智能装备科技有限公司 一种燃烧充分的回转窑
CN113912383B (zh) * 2021-11-17 2022-08-05 浙江骏海新材料有限公司 环保回转窑制备高铝砖的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1033663A (fr) * 1951-02-12 1953-07-15 Avant-foyer automatique à grille-tambour pour des combustibles solides destiné à toutes les chaudières
FR1406255A (fr) * 1964-08-28 1965-07-16 Basf Ag Four tubulaire rotatif à plusieurs étages
US4622007A (en) * 1984-08-17 1986-11-11 American Combustion, Inc. Variable heat generating method and apparatus
CN100397019C (zh) * 2005-09-07 2008-06-25 贵阳铝镁设计研究院 炭素煅烧回转窑进料端的隔热装置

Also Published As

Publication number Publication date
FI20155263A (fi) 2016-10-11
CN107850295A (zh) 2018-03-27
CA2982235A1 (en) 2016-10-13
WO2016162600A1 (en) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2921776B1 (en) Device for centrifugal combustion by area using flow of combustion air
US4462793A (en) Rotary kiln and method of using such a kiln
CN103542400B (zh) 一种生物质燃料燃烧设备及其燃烧方法
US20090126607A1 (en) Combustion Apparatus For Recovering Heat
FI128199B (fi) Järjestely rumpu-uunissa ja menetelmä ilman ohjaamiseksi rumpu-uuniin
US10088155B2 (en) Central burner for multi-fuel multiple lance burner system
EA034574B1 (ru) Воздухонагреватель с верхним расположением горелки
RU2667398C1 (ru) Установка для утилизации отходов
JP6865429B2 (ja) 燃焼装置および当該燃焼装置を備えた燃料乾燥プラント
KR101557870B1 (ko) 클링커제거장치를 구비한 연소장치
RU2536068C2 (ru) Вращающаяся барабанная сушилка для установок для производства битумных макадамов с применением повторно используемых материалов
CN203533528U (zh) 一种生物质燃料燃烧设备
CN109186253B (zh) 具有窑中窑结构的工业烧成回转窑
CN102012023A (zh) 用于工业窑炉的燃烧器
RU2292515C2 (ru) Способ утилизации городских отходов и устройство, его обеспечивающее
CN210569964U (zh) 三烧方式燃烬无害窑炉
KR101426660B1 (ko) 로터리 킬른 버너
KR20030076268A (ko) 폐플라스틱 고형연료 연소 버너
KR101272380B1 (ko) 펠릿연료 연소장치
KR200489378Y1 (ko) 클링커제거장치를 구비한 연소기
RU2573884C1 (ru) Установка для утилизации защитных экранов видеотерминалов и автомобильных стекол типа "триплекс", пришедших в негодность в результате дорожных и чрезвычайных происшествий
CN106705075B (zh) 强制气膜冷却的火炬
CN117387084B (zh) 一种地面火炬燃烧器
RU2234641C1 (ru) Устройство для сжигания твердого углеродсодержащего топлива
KR200279085Y1 (ko) 폐플라스틱 고형연료 연소 버너

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ECOHEL OY

FG Patent granted

Ref document number: 128199

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed