FI91016B - Tapa säätää rumpu-uunin jäähdytystä - Google Patents

Description

91016 TAPA SÄÄTÄÄ RUMPU-UUNIN JÄÄHDYTYSTÄ Tämä keksintö kohdistuu tapaan säätää rumpu-uunin jäähdytystä niin, että uunin pinnalta höyrystynyt jäähdytys-väliaine ei pääse vapaasti haihtumaan uunin ympäristöön.

Rumpu-uunin jäähdytyksessä käytetään jäähdytysväliaineena yleisesti vettä, mutta varsinkin aikaisemmin on jäähdytys-väliaineena käytetty myös ilmaa. Rumpu-uunin jäähdytys-väliaineen ympäristölleen eli läheiselle työtilalle aiheuttamat vaikutukset on tiedostettu jo varhain. Tämän vuoksi erilaisissa julkaisuissa on esitetty ratkaisuja rumpu-uunin ainakin osittaiseksi koteloimiseksi.

US-patentissa 1698313 kuvataan rumpu-uuni, jota jäähdytetään ilmalla. Tässä julkaisussa jäähdytyksen yhteydessä kuumentunutta ilmaa halutaan ottaa talteen ja käyttää muissa tarkoituksissa. Sen vuoksi US-patentin 1698313 mukaisen rumpu-uunin ympärille on asennettu sylinterimäinen kotelo.

US-patentissa 939817 sementtiuunina käytetty rumpu-uuni on osittain koteloitu, jotta estetään jäähdytykseen käytetystä vedestä syntyneen höyryn pääseminen varsinaiseen työskentelytilaan .

DE-patentista 490761 tunnetaan uunissa olevan materiaalin jäähdytyslaite, jossa rumpu-uunin vaippaa jäähdytetään rummun eri osiin suunnatuilla vesisuihkuilla. DE-patentin 490761 mukaisesti ainakin rummun suihkutusvyöhyke on varustettu sitä ympäröivällä kotelolla. DE-patentin 490761 mukaiselle laitteelle on kuitenkin tärkeää, että suihku-tuksella saatu jäähdytys on niin tehokasta, että höyry-muodostus voidaan varmuudella välttää.

Nykyisin käytössä olevat pintavesijäähdytetyt rumpu-uunit haihduttavat vettä noin 1...2,2 m3/h jäähdytysveden lämpötila-alueella 57...63 °C rumpu-uunin pinta-alasta ja rumpu- 2 uunin läheisyydessä olevista ilmavirtauksista riippuen. Osittainen haihtuminen on välttämätöntä oikeiden vesiarvojen saavuttamiseksi. Pyörivän rumpu-uunin sisällä poltettava materiaali sisältää lisäksi usein huomattavan määrän vettä. Rumpu-uunin sisäpuolisen vuorauksen ja teräsvaipan välinen sauma ei kuitenkaan ole kaasutiivis, jolloin kondensoitumis-vaara ja sisäpuolinen korroosiovaara on hyvin ilmeinen. Tätä vaaraa voidaan ehkäistä esimerkiksi sisäpuolisella pinnoituksella, mutta pinnoitus joudutaan uusimaan kuitenkin usein, jolloin rumpu-uunin käyttökustannukset nousevat.

Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaisia haittapuolia ja aikaansaada entistä parempi tapa säätää uunin, kuten rumpu-uunin, jäähdytystä niin, että uunin teräsvaipan korroosiovaaraa voidaan olennaisesti vähentää samoin kuin uunin vuorauksen kulumista voidaan vähentää. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisesti jäähdytysväliaineella pintajäähdytetty uuni koteloidaan ainakin jäähdytysvyöhykkeen alueelta siten, että höyrystynyt jäähdytysväliaine ei pääse vapaasti haihtumaan uunin pinnalta ympäröivään tilaan, vaan höyrystä poistetaan vain se osa, mikä jäähdytysväliaineen lämpötilan pitämiseksi riittävän korkealla edellyttää. Uunin sisäpuolisen korroosion välttämiseksi jäähdytysväliaineen lämpötilan pitää olla yli sisällä olevan polttokaasun höyry-kastepisteen. Keksinnön mukaisen koteloinnin avulla poistet- f tavaa höyrymäärää voidaan edullisesti pienentää, ja samalla uunin ympäriltä poistettava lämpömäärä säätää halutulle tasolle.

Keksinnön mukaisen säätötavan edulliseksi toteuttamiseksi uunin kotelon ylimmässä osassa on höyryn keräyskotelo, johon on asennettu säätöelin ja höyryn poistokanava. Uunin kotelon ylimmäisellä osalla tarkoitetaan rumpu-uunin rummun ympärille tai muun uunin yläpuolelle asennettu koteloa. Kotelon ylimmäinen osa muodostaa edullisesti uunin alaosaan 91016 3 tai uunin alapuolelle asennettujen jäähdytysväliainekeräys-altaiden kanssa olennaisesti suljetun systeemin. Systeemin suljettavuuden parantamiseksi on myös keräysaltaiden höyrynpoistoputket varustettu edullisesti säätöelimillä.

Uunin kotelon sisällä jäähdytysväliaineesta syntynyttä höyryä muodostuu vain siihen asti, kunnes saavutetaan kylläisen ilman maksimihöyrypitoisuus. Uunin kotelon ollessa tiivis syntyvää höyryä muodostuu lisää ainoastaan se määrä, mikä kotelosta poistetaan höyryn keräyskotelon kautta. Käytettäessä keksinnön mukaisessa säätötavassa jäähdytys-väliaineena vettä voidaan keksinnön toteuttamisessa käyttää ei-paineellista koteloa, koska vesihöyryn paine on lämpötiloissa alle 100 °C aina pienempi kuin normaali ympäröivä ilmanpaine. Esimerkiksi lämpötilassa 70 °C kylläisen vesihöyryn paine on 31,2 kPa, kun taas normaali ilmanpaine on 101,3 kPa.

Keksinnön mukaisen tavan mukaisesti jäähdytysväliaineen lämpötila pidetään edullisesti korkeammalla kuin jäähdytys-väliaineen kastepiste. Jäähdytysväliaineena voidaan käyttää edullisesti esimerkiksi vettä. Veden kastepistelämpötilaan vaikuttaa myös se, mikä on uunissa käsiteltävän materiaalin vesipitoisuus, koska uunissa oleva vesi aiheuttaa sisäpuolisen korroosiovaaran. Poltettaessa esimerkiksi pyörivässä rumpu-uunissa jätettä jäte sisältää huomattavan määrän vettä, mikä nostaa vesikastepistelämpötilaa. Vesipitoisuus tällaisesta käsittelystä saatavissa poistokaasuissa voi vaihdella 10...35 % polttokaasujen koko määrästä. Vastaa vasti vesikastepistelämpötila on 57 °C vesipitoisuudella 16 % ja 70 °C vesipitoisuudella 30 %.

Keksinnön mukaisella tavalla vapaata jäähdytysväliainehöyryn haihtumaa ja samalla lämpöhukkaa voidaan säätää tehokkaasti. Keksinnön mukaisesti uuni koteloimalla voidaan säätää jäähdytysväliaineen lämpötilaa ylöspäin pienentyneen haihtuman sisältäneen lämpömäärän verran niin, että haluttu jäähdytysväliaineen kastepiste ylitetään. Haihtumaa vähentä- 4 mällä saadaan tarvittavaa jäähdytysväliaineen määrää vähennettyä, mikä suoraan voidaan käyttää uunin käyttökustannusten alentamiseen.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön edullista sovellutusmuotoa kaaviomaisena sivukavantona, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista sovellutusmuotoa leikkausta A-A pitkin.

Kuvion 1 mukaisesti rumpu-uunin 1 ympärille, olennaisesti rumpu-uunin jäähdytysvyöhykkeelle on asennettu kotelo 2 jäähdytysväliaineena käytetyn veden ja siitä jäähdytyksessä syntyneen vesihöyryn vapaan haihtumisen estämiseksi. Kotelo 2 on siten muotoiltu, että kotelo 2 muodostaa rumpu-uunin alapuolelle asennettujen vedenkeräysaltaiden 3 kanssa olennaisesti suljetun systeemin, kuten kuviossa 2 on esitetty. Kotelon 2 olennaisesti ylimpään osaan on muodostettu höyrytila 4 rumpu-uunin 1 ympäriltä poistettavan höyryn keräämiseksi. Höyrytilaan 4 on lisäksi liitetty poistokanava 5, johon on sijoitettu säätöventtiili 6. Säätöventtiilin 6 ja vedenkeräysaltaiden poistoputkiin sijoitettujen säätö-läppien 7 avulla saadaan höyryn poistumista rumpu-uunin 1 ympäristöön säädettyä niin, että jäähdytysveden lämpötila on korkeampi kuin rumpu-uunin sisäpuolella uunikäsittelyn yhteydessä syntyneen polttokaasun höyrykastepiste.

Vaikka edellä on kuvattu keksinnön mukaista säätötapaa olennaisesti vain rumpu-uunin yhteydessä, voidaan keksinnön mukaista säätötapaa edullisesti soveltaa myös muunlaisten vastaavalla tavalla jäähdytettyjen uunien yhteydessä.

li

Claims (3)

91016

1. Sätt att reglera kylningen av en roterugn, sä att fri avdunstning av kylmediet förhindras, kännetecknat av att med hjälp av uppsamlings- och reglerorgan (4,5,6) som monterats utanför roterugnen (1) hälls kylmediets temperatur vid ett värde som överstiger ängdaggpunkten hos bränngas som bildats inne i roterugnen (1) och att ängan som bildats av kylmediet avleds till roterugnens (1) omgivning genom ett ängutrymme (4) som bildats ovanför roterugnen (1).

1. Tapa säätää rumpu-uunin jäähdytystä niin, että estetään jäähdytysväliaineen vapaa haihtuminen, tunnettu siitä, että rumpu-uunin (1) ulkopuolelle asennettujen keräys- ja säätöelimien (4,5,6) avulla jäähdytysväliaineen lämpötilaa pidetään korkeammalla kuin rumpu-uunin (1) sisällä muodostetun polttokaasun höyrykastepiste ja että jäähdytys-väliaineesta syntynyt höyry poistetaan rumpu-uunin (1) ympäristöön rumpu-uunin (1) yläpuolelle muodostetun höyrytilan (4) kautta.

2. Sätt enligt patentkravet 1, kännetecknat av att som kylmedium används vatten.

2. Patenttivaatimusten 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että jäähdytysväliaineena käytetään vettä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tapa, tunnettu siitä, että jäähdytysveden lämpötila on ainakin 57 °C.

3. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av att kylvattnets temperatur är minst 57 °C.