FR2489947A1

FR2489947A1 - PLANETARY COOLER FOR ROTARY TUBULAR OVEN

Info

Publication number: FR2489947A1
Application number: FR8019487A
Authority: FR
Inventors: Roland Rizzato; Rene Mazencieux; Jose Sanzey
Original assignee: Fives Cail Babcock SA
Current assignee: Fives Cail Babcock SA
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1982-03-12
Also published as: EP0047680A1; ES503695A0; OA06872A; ES8204531A1; FR2489947B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES REFROIDISSEURS PLANETAIRES POUR FOUR TUBULAIRE ROTATIF CONSTITUES PAR UNE SERIE DE TUBES MONTES EN SATELLITE AUTOUR DU FOUR ET RACCORDES A DES OUVERTURES DU FOUR PAR DES GOULOTTES. POUR AUGMENTER L'EFFICACITE DES TUBES REFROIDISSEURS, LEUR PARTIE AVAL, EN CONSIDERANT LE SENS DE CIRCULATION DE LA MATIERE, EST DIVISEE EN DEUX COMPARTIMENTS PAR UNE CLOISON 34 SITUEE DANS UN PLAN DIAMETRAL, ET POUR ASSURER UNE ALIMENTATION REGULIERE DES DEUX COMPARTIMENTS LA PAROI DE CHAQUE TUBE EST MUNIE, EN AMONT DE LA CLOISON, DE DEUX HELICES PARALLELES 40, DECALEES DE 180 ET DELIMITANT DEUX COULOIRS 42 ET 44 DEBOUCHANT CHACUN DANS UN COMPARTIMENT.THE INVENTION CONCERNS PLANETARY COOLERS FOR ROTARY TUBULAR OVEN CONSTITUTED BY A SERIES OF TUBES MOUNTED IN SATELLITE AROUND THE OVEN AND CONNECTED TO OPENINGS OF THE OVEN BY CHUDS. TO INCREASE THE EFFICIENCY OF THE COOLING TUBES, THEIR DOWNSTREAM PART, CONSIDERING THE DIRECTION OF CIRCULATION OF THE MATERIAL, IS DIVIDED INTO TWO COMPARTMENTS BY A PARTITION 34 LOCATED IN A DIAMETRAL PLANE, AND TO ENSURE REGULAR SUPPLY OF THE TWO COMPARISON PARTS EACH TUBE IS EQUIPPED, UPSTREAM OF THE BULKHEAD, WITH TWO PARALLEL PROPELLERS 40, OFFSET OF 180 AND DELIMING TWO CORRIDORS 42 AND 44 EACH OPENING INTO A COMPARTMENT.

Description

La présente invention se rapporte aux refroidisseurs planétairesThe present invention relates to planetary coolers

constitués par une série de tubes montés en satellite autour d'un four pour refroidir les matières consisting of a series of tubes mounted in a satellite around an oven to cool the materials

sortant du four, chaque tube étant raccordé à une ouver- out of the oven, each tube being connected to an opening

ture de sortie du four par une goulotte de communication. exit of the oven by a communication chute.

Pendant la rotation du four, la matière chaude tom- During the rotation of the oven, the hot material falls

be, à travers les ouvertures de sortie et les goulottes de communication, dans les tubes refroidisseurs lorsqu'ils be, through the outlet openings and the communication chutes, into the chiller tubes when

viennent en position basse. De l'air est aspiré ou insuf- come in low position. Air is sucked in or insuf-

fié dans les tubes, à contre-courant par rapport à la ma- in the tubes, countercurrent to the

tière chaude, pour la refroidir, et pénètre dans le four warm, to cool, and enters the oven

par les ouvertures de sortie.through the exit openings.

Dans les tubes refroidisseurs les échanges thermi- In the cooling tubes the heat exchange

ques s'effectuent essentiellement par conduction au ni- mainly by conduction

veau de la face libre du talus de matières; bien que cette face se renouvelle constamment, grâce à la rotation des tubes, les échanges thermiques sont faibles. Pour les augmenter on a proposé d'équiper les tubes de releveurs qui soulèvent la matière et-la font retomber en pluie dans le courant d'air. Cette solution est inutilisable quand la matière comporte des particules fines car celles-ci calf of the free surface of the embankment of materials; although this face is constantly renewed, thanks to the rotation of the tubes, the thermal exchanges are weak. To increase them it was proposed to equip the tubes of levers that raise the material and make it fall back in the draft. This solution is unusable when the material contains fine particles because these

sont entraînées par l'air et ramenées dans le four. are driven by the air and brought back into the oven.

Une autre solution, pour -augmenter l'efficacité des tubes refroidisseurs, consiste à les diviser en plusieurs compartiments par des cloisons longitudinales. Mais on rencontre alors des difficultés pour répartir la matière Another solution, to increase the efficiency of the cooling tubes, is to divide them into several compartments by longitudinal partitions. But then there are difficulties in distributing the material

entre les différents compartiments et y admettre des dé- between the different compartments and to admit

bits sensiblement égaux.substantially equal bits.

C'est ce problème que la présente invention se pro- It is this problem that the present invention is

pose de résoudre.pose to solve.

La présente invention a pour objet un refroidisseur planétaire, caractérisé en ce que chaque tube est divisé en deux compartiments par une cloison située dans un plan diamétral et dont l'extrémité amont, en considérant le sens de circulation de la matière chaude, est éloignée de la goulotte de communication, et dans sa partie située immédiatement en amont de la cloison la paroi de chaque tube est munie de deux hélices parallèles, décalées de - 2- 1800 et délimitant deux couloirs débouchant chacun dans un compartiment, ces deux couloirs communiquant entre eux par des ouvertures régulièrement espacées sur toute leur The present invention relates to a planetary cooler, characterized in that each tube is divided into two compartments by a partition located in a diametral plane and whose upstream end, considering the direction of circulation of the hot material, is distant from the communication chute, and in its part located immediately upstream of the wall, the wall of each tube is provided with two parallel propellers, offset by - 2- 1800 and delimiting two corridors each opening into a compartment, these two corridors communicating with each other through openings regularly spaced all over their

longueur et autorisant le passage de la matière d'un cou- length and allowing the passage of the material of a cou-

loir à l'autre et uniquement de l'amont vers l'aval. Ces hélices peuvent être formées avantageusement d'une série d'éléments disposés à la manière de persiennes, de façon à ménager entre eux des ouvertures faisant communiquer to the other and only from upstream to downstream. These propellers can advantageously be formed from a series of elements arranged in the manner of louvers, so as to provide between them openings that make the

les couloirs.corridors.

Pour écarter la matière de son point de chute et évi- To remove the material from its point of

ter qu'elle retombe dans le four lorsque les tubes se trou- it falls back into the oven when the tubes are

vent en position haute, l'extrémité d'entrée des tubes est fermée par un fond incliné et munie d'au moins une hélice à grand pas qui déplace la matière vers l'aval pendant la course ascendante des tubes. Cette construction, qui est classique, n'évite pas toujours le retour de la matière In the high position, the inlet end of the tubes is closed by an inclined bottom and provided with at least one large pitch propeller which moves the material downstream during the upward stroke of the tubes. This construction, which is traditional, does not always avoid the return of the material

dans le four.in the oven.

Conformément à une autre caractéristique de l'inven- According to another feature of the invention

tion, une tôle dont le plan est sensiblement parallèle à celui défini par les axes du tube et de sa goulotte est tion, a plane whose plane is substantially parallel to that defined by the axes of the tube and its chute is

placée près du bord arrière, en considérant le sens de ro- placed near the rear edge, considering the meaning of

tation du four, de cette dernière et fixée à la paroi du tube, à son fond et à l'hélice pour former une poche o the furnace, the latter and attached to the tube wall, its bottom and the propeller to form a pocket o

la matière qui n'a pas été évacuée par l'hélice est rete- the material that has not been removed by the propeller is retained

nue pendant la course ascendante et une partie de la cour- nude during the uphill race and part of the courtyard

se descendante du tube; l'hélice se termine à une certai- descending from the tube; the propeller ends at a certain

ne distance du fond pour permettre à la matière se trouvant distance from the bottom to allow the material lying

près du fond de pénétrer dans cette poche. near the bottom to enter this pocket.

Conformément à une troisième caractéristique de l'in- According to a third characteristic of the

vention, les compartiments sont munis de tronçons d'héli- the compartments are equipped with sections of heli

ces fixés sur leur paroi cylindrique et de pales fixées sur la cloison qui assurent le déplacement de la matière vers la sortie des tubes. De préférence, ces hélices sont formées d'une série d'éléments disposés à la manière de persiennes et les éléments situés près de la cloison ont these fixed on their cylindrical wall and blades fixed on the partition which ensure the movement of the material towards the exit of the tubes. Preferably, these propellers are formed of a series of elements arranged in the manner of louvers and the elements located near the partition have

une hauteur supérieure à celle des autres éléments. a height higher than the other elements.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront Other features of the invention will become apparent

à la lecture de la description qui suit et se réfère aux upon reading the description that follows and refers to

-3- dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un tube refroidisseur réalisé conformément à l'invention; La figure 2 est une coupe transversale suivant l'axe A-A de la figure 1; La figure 3 est une coupe transversale suivant l'axe B-B de la figure 1; et La figure 4 est une vue développée de l'intérieur du -3- accompanying drawings which show, by way of non-limiting example, an embodiment of the invention and in which: Figure 1 is a longitudinal sectional view of a cooling tube made according to the invention ; Figure 2 is a cross section along the axis A-A of Figure 1; Figure 3 is a cross section along the axis B-B of Figure 1; and FIG. 4 is a developed view of the interior of the

tube refroidisseur.cooler tube.

Sur les figures 1 et 2, le numéro de référence 10 dé- In FIGS. 1 and 2, reference numeral 10 de-

signe un four tubulaire rotatif utilisé pour le traitement thermique d'une matière se déplaçant d'une extrémité à sign a rotary tubular furnace used for the heat treatment of a material moving from one end to

l'autre sous l'effet de la pente et de la rotation du four. the other under the effect of the slope and rotation of the oven.

A son extrémité de sortie, représentée partiellement sur At its outlet end, shown partially on

les dessins, le four porte une série de tubes refroidis- drawings, the oven carries a series of cooled tubes

seurs 12 disposés en satellites à sa périphérie et reliés 12 satellites placed on its periphery and connected

au four par des goulottes 14; un seul tube a été représen- baked by chutes 14; only one tube was

té sur les figures 1 et 2. La matière chaude tombe du four Figures 1 and 2. The hot material falls from the oven

dans les tubes refroidisseurs, lorsque ceux-ci sont en po- in cooling tubes, when they are in

sition basse, à travers des ouvertures ménagées dans la pa- low, through openings in the window.

roi du four et auxquelles les goulottes sont raccordées. king of the oven and to which the troughs are connected.

dans les tubes refroidisseurs, la matière se déplace en sens inverse d'un courant d'air frais qui pénètre ensuite in the cooling tubes, the material moves in the opposite direction to a fresh air stream which then enters

dans le four.in the oven.

Chaque tube refroidisseur est constitué par une viro- Each cooling tube is constituted by a viro-

le métallique à section circulaire. Son extrémité amont attenante à la goulotte, est fermée par un fond incliné 16, placé sous la goulotte de telle sorte que la matière chaude tombant du four quand le tube est en position basse the circular section metal. Its upstream end adjacent to the chute, is closed by an inclined bottom 16, placed under the chute so that the hot material falling from the oven when the tube is in the lower position

glisse sur ce fond et est écartée de son point de chute. slide on this bottom and is removed from its base.

L'autre extrémité du tube est fermée partiellement par un disque échancré 18 qui laisse subsister une ouverture de sortie 20. A cette même extrémité, une ouverture 22 est The other end of the tube is partially closed by a notched disk 18 which leaves an outlet opening 20. At this same end, an opening 22 is

découpée dans la virole; cette ouverture occupe approxi- cut into the shell; this opening occupies approximately

mativement la même position angulaire que l'ouverture 20 et est munie d'une grille 24 formant tamis. Les fines - 4 - particules de la matière passant à travers cette grille sont évacuées par l'ouverture 22, tandis que les refus the same angular position as the opening 20 and is provided with a grid 24 forming a sieve. The fines - 4 - particles of the material passing through this grid are evacuated through the opening 22, whereas the refusals

sont évacués par l'ouverture 20.are evacuated through the opening 20.

L'extrémité amont du tube refroidisseur qui reçoit la matière chaude tombant du four est munie d'un chemisage intérieur 26 pour éviter que cette partie de la virole et le fond 16 soient soumis à des contraintes thermiques excessives. The upstream end of the cooling tube that receives the hot material falling from the furnace is provided with an inner liner 26 to prevent this portion of the shell and the bottom 16 are subjected to excessive thermal stresses.

Deux hélices à grand pas 28 sont fixées sur la chemi- Two large pitch propellers 28 are attached to the chimney

se 26; elles ont pour rôle d'écarter la matière du fond 16, pendant la course ascendante des tubes pour éviter qu'elle retombe dans le four lorsque les tubes sont en se 26; they have the role of removing the bottom material 16, during the upward stroke of the tubes to prevent it from falling back into the oven when the tubes are in

position haute.high position.

Une tale 30 (figure 2) dont le plan est sensiblement parallèle à celui défini par les axes du tube et de la goulotte est placée à l'arrière, en considérant le sens de rotation du four indiqué par une flèche sur la figure 2, de la goulotte et près du bord de celle-ci. Elle est fixée A tab 30 (FIG. 2) whose plane is substantially parallel to that defined by the axes of the tube and of the chute is placed at the rear, considering the direction of rotation of the furnace indicated by an arrow in FIG. the chute and near the edge of it. It is fixed

à la chemise 26 et à l'hélice 28 adjacente de façon à for- to the jacket 26 and the adjacent propeller 28 so as to form

mer une poche 32 o vient se loger la matière qui n'a pas sea pocket 32 o is housed the material that does not

été écartée par les hélices 28 lorsque le tube refroidis- was removed by the propellers 28 when the tube cooled

seur se trouve dans la partie supérieure de sa course; on évite ainsi que cette matière retombe dans le four quand he is in the upper part of his race; This prevents the material from falling into the oven when

le tube est en position haute.the tube is in the up position.

L'hélice 28 à laquelle est fixée la tôle 30 se termi- The propeller 28 to which the sheet 30 is attached terminates

ne à une certaine distance du fond 16, comme on le voit not at a distance from the bottom 16, as we see

sur la figure 4, de façon à ménager un passage 33 permet- in FIG. 4, so as to provide a passage 33 permitting

tant à la matière se trouvant dans cette zone, à l'avant de both to the material in that area, to the front

l'hélice, de pénétrer dans la poche 32. Si l'hélice se pro- the propeller, to enter the pocket 32. If the propeller

longeait jusqu'au fond 16, un certain volume de matière lined up to the bottom 16, a certain volume of material

pourrait s'accumuler sur l'hélice dans cette zone et re- could accumulate on the propeller in this area and

tomber ensuite dans le four.then fall into the oven.

La partie-aval du tube refroidisseur est divisée en The downstream part of the cooling tube is divided into

deux compartiments hémicylindriques par une cloison diamé- two semicylindrical compartments by a partition

trale 34. Chaque compartiment est muni d'organes assurant la progression de la matière. Ces organes sont constitués par des pales inclinées 36 fixées sur la cloison 34 et par des pales 38 fixées sur la virole du tube et disposées à -5 - la manière de persiennes le long de plusieurs hélices comme on le voit sur la figure 3, les pales 38 situées près de la cloison sont plus hautes que les autres pour éviter que la matière qui s'accumule dans ces zones pour certaines positions du tube ne reviennent en arrière en trale 34. Each compartment is provided with organs ensuring the progression of the material. These members are constituted by inclined blades 36 fixed to the wall 34 and by blades 38 fixed to the ferrule of the tube and arranged in the manner of louvers along several propellers as seen in FIG. blades 38 located near the partition are higher than the others to prevent the material that accumulates in these areas for certain positions of the tube does not return back in

débordant par dessus les pales.overflowing over the blades.

Entre les extrémités de la chemise 26 et de la cloi- Between the ends of the shirt 26 and the

son 34 le tube est muni de deux hélices 40, parallèles et décalées de 1800. Ces hélices sont formées d'une série d'éléments disposés à la manière de persiennes et fixées sur la virole. Elles délimitent deux couloirs 42 et 44 its 34 the tube is provided with two propellers 40, parallel and offset by 1800. These propellers are formed of a series of elements arranged in the manner of louvers and fixed on the shell. They delimit two corridors 42 and 44

aboutissant chacun à un compartiment. Le rôle de ces hé- each ending in a compartment. The role of these

lices est de répartir également entre les deux comparti- It is also necessary to divide between the two compartments

ments la matière qui leur est amenée par les hélices 28. the matter which is brought to them by the propellers 28.

Comme on le voit sur la figure 4, les éléments des héli- As can be seen in Figure 4, the elements of the

ces 40 sont disposés de façon à faire communiquer les deux couloirs par des ouvertures régulièrement espacées these 40 are arranged to communicate the two corridors by regularly spaced openings

sur toute leur longueur et permettre le passage de la ma- along their entire length and allow the passage of the

tière d'un couloir à l'autre uniquement de l'amont vers l'aval. Ainsi, si l'un des couloirs est trop chargé, la matière passera dans l'autre couloir de sorte qu'à leur from one corridor to the other only from upstream to downstream. Thus, if one of the corridors is too busy, the material will pass into the other corridor so that

sortie les débits de matière introduits dans les deux com- output material flows introduced in both

partiments seront sensiblement égaux. parcels will be substantially equal.

Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée It is obvious that the invention is not limited

au mode de réalisation décrit ci-dessus et que de nombreu- in the embodiment described above and that many

ses modifications peuvent y être apportées par la substi- its modifications may be made by the

tution de moyens techniques équivalents sans sortir du equivalent technical means without leaving the

cadre de l'invention.framework of the invention.

-6--6-

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Planetary cooler for a rotary tubular furnace (10) consisting of a series of tubes (12) mounted in

satellite around the oven and connected to

furnace troughs (14), characterized in that

the downstream part, considering the direction of movement

tion of the material, each tube (12) is divided into two compartments by a partition (34) located in a diametral plane, and upstream of said partition the tube is provided on its wall with two parallel propellers (40), offset 1800 and delimiting two corridors (42 and 44)

each opening into a compartment, these two

choirs communicating with each other through regular openings

spaced apart along their entire length and

the passage of matter from one corridor to another

and only from upstream to Ilaval.

2. Cooler according to claim 1, characterized in that said propellers (40) are formed of a series

elements arranged in the manner of louvers

to allow passage of material from a corridor

to the other only from upstream to downstream.

3. Cooler according to claim 1 or 2, characterized

in that the said compartments are equipped with

sections of propeller (38) fixed on their cylindrical wall

and blades (36) fixed to the partition (34).

Cooler according to claim 3, characterized in that

each section of propeller (38) is formed of several

elements and the elements located near the

sound (34) are taller than others

elements.

Cooler according to any one of the claims

1 to 4, each tube has in its upstream portion at least one propeller with a large pitch (28) to eliminate the

matter of its point of fall during the ascending

of the tube, characterized in that a plate (30) whose plane is substantially parallel to that defined by the axes of the tube (12) and its chute (14) is placed -7 near the rear edge, -in considering the direction of rotation of the oven, of the latter and fixed to the wall of the tube,

at its bottom (16) and the large pitch propeller (28) to form

a pocket (32) where the material that has not been

said propeller is retained when the tube is

found in the upper part of his race.

Cooler according to claim 5, characterized in that

what the large pitch propeller (28) ends at a certain

taine distance from the upstream bottom (16) of the tube.