MXPA04008117A

MXPA04008117A - Extractores/enfriador de materiales sueltos mediante el uso de banda transportadora equipada con placas perforadas y con alas.

Info

Publication number: MXPA04008117A
Application number: MXPA04008117A
Authority: MX
Inventors: Magaldi Mario
Original assignee: Magaldi Ricerche & Brevetti
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2005-10-18
Also published as: BRPI0307804A2; US7146915B2; DK1485650T3; JP2005520112A; KR100995372B1; JP4198064B2; CA2476756C; ES2301810T3; EP1485650A1; EP1485650B1; DE60318822T2; ZA200406642B; DE60318822D1; ATE384917T1; ITMI20020353A0; CN1636121A; KR20040103936A; RU2004127133A; AU2003210313A1; RU2319092C2

Abstract

Se describe en esta solicitud un extractor/enfriador de materiales sueltos caliente producidos por calderas de cama fluidizada y por varios procesos industriales, que comprende basicamente un medio (5) de contenedor de metal sellado conectado a la camara (4) de combustion de la caldera mediante un vaciador (6) a traves del cual fluye dicho material caliente gracias a la gravedad. Dentro del contenedor (5) esta colocado un medio de impulsion con un transportador (2) de banda metalica cuyo movimiento se controla mediante medios energizados apropiados donde el material (3) caliente que viene del vaciador reposa en tal transportador de banda, formando asi una cama continua que se mueve hacia el area (7) de descarga. El enfriamiento del material se logra principalmente mediante el intercambio termico por conveccion entre el material suelto caliente y el flujo de aire de enfriamiento soplado desde el exterior, y mediante el intercambio termico por conduccion entre el mismo material (3) y la banda (2) transportadora. Con el fin de mejorar la eficiencia del proceso de enfriamiento se hacen ranuras (16) apropiadas en las placas de la banda transportadora, a traves de las cuales se puede hacer fluir el aire de enfriamiento para alcanzar la base de la cama continua viajera que consiste de material caliente. Ademas lo antes mencionado las placas pueden estar equipadas con extensiones apropiadas la cuales operan mientras estan sumergidas en el material transportado, aumentando asi la superficie adecuada para el intercambio termico por conduccion.

Description

EXTRACTOR/EN FR IADOR DE MATERIALES SU ELTOS M ED IANTE EL USO DE BANDA TRANSPORTADORA EQUIPADA CON PLACAS PERFORADAS Y CON ALAS La presente invención es sobre un extractor/enfriador de materiales sueltos sólidos de tamaño de grano fino tales como cenizas pesadas producidas por calderas de cama fluidizada, arena para fundición , polvos sinterizados, cementos, lodos o minerales de tamaño de grano fino generados en los varios procesos industriales de incinerado, horneado , sinterizado, etc. Actualmente el sistema más usado para la extracción y enfriamiento de las cenizas en las calderas de cama fluidizada, que vienen de las cámaras de combustión a temperaturas cercanas a 800-900° C , se hace de un rollo enfriado interna y externamente con agua. El uso de dicho sistema tiene aún inconveniencias considerables, las cuales se describen brevemente a continuación: • Elevado desgaste debido a la acción abrasiva que ejerce la ceniza en la vida del rollo, debido al alto contenido de material abrasivo como la sílice; · Peligro porque el desgaste considerable causa rupturas repentinas del metal con pérdidas de agua y la posibilidad de explosión debido a la rápida evaporación del ag ua; • Reducción del MTBF (Tiempo Medio Entre Fallas) debido al rápido desgaste al cual está sujeto el sistema; · La posibilidad de atascamiento repentino del rollo debido a los materiales duros de dimensiones más grandes que las del orificio de paso; • Dispersión en el entorno de todo el contenido térmico de las cenizas que no se pueden recuperar. Los problemas y los inconvenientes antes mencionados se resuelven mediante el extractor/enfriador de la presente invención que tiene los aspectos mencionados en la parte de caracterización de las reivindicaciones adjuntas. Las características, objetivos y ventajas de la invención serán destacadas mejor en una manera no limitativa mediante la siguiente descripción y por los dibujos adjuntos que corresponden a algunas modalidades, en donde: La Fig ura 1 es una vista de diag rama de un sistema de extractor/enfriador de materiales sueltos calientes para calderas de cama fluidizada de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es una vista de diagrama de los medios de impulsión con un transportador de banda metálica equipada con ranuras con el fin de permitir el paso del aire de enfriamiento dentro de la capa de material caliente transportado; La Figura 3 es una vista de diagrama de los medios de impulsión con un transportador de banda metálica cuyas placas están equipadas con pasadores con el fin de incrementar la eficiencia de enfriamiento; y La Figura 5 es una vista de diagrama de la sección del transportador eq uipada en su parte superior y lateral con un espacio 10 en donde el agua 9 fluye para el enfriamiento del material 3 transportado. El extractor/enfriador 1 descrito en la presente invención usa la extracción y enfriamiento de materiales 3 sueltos calientes , particularmente como cenizas pesadas y otros productos de combustión que salen de la caldera 4, un medio de impulsión con u n transportador 2 de banda metálica de acero insertado apropiadamente en un contenedor 5 de metal sellado y controlado para moverse mediante medios de energización apropiados (no mostrados en las figuras relativas a la presente solicitud) . La ceniza 3 debido a la fuerza g ravitacional sale de la cámara de combustión de la caldera 4 a través del vaciadero 6 vertical y cae en el transportador 2 de banda metálica inferior donde reposa formando una cama continua que se mueve hacia el área de descarga. La distancia entre el transportador 2 de banda y el vaciadero 6 debe ser tal que garantice el paso de los trozos más g randes concebibles del material 3. Durante la operación del sistema, el vaciadero 6 debe estar siempre lleno de material con el fin de garantizar la separación necesaria entre el entorno de la cámara de combustión de la caldera 4 y el entorno del contenedor 5 de metal. Por esta razón , u n calibrador de nivel que actúa en la velocidad de viaje de la banda mantiene constante el nivel. Además, si el nivel de ceniza en la caldera 4 cae por debajo del umbral crítico se activa una válvula 8 de encendido-apagado, la cual cerrándose así misma evita que la cámara de combustión se comunique con el contenedor 5 de metal. U na válvula está ensamblada en el vaciadero 6, en el área de descarga del material 3 en el transportador 2 de banda metálica , con el fin de proporcionar las siguientes funciones: · Construir una barrera para evitar el vaciado del tubo 6 de descarga de la ceniza 3 cuando la última se vuelve extremadamente fluida; • Permitir el paso de material 3 que tiene trozos excepcionalmente grandes. El espesor de capa de material 3 en la banda 2 transportadora se ajusta con respecto al tamaño de grano de la ceniza y con respecto a las necesidades específicas de enfriamiento. Una vez que se define dicho espesor, se mide la capacidad de la ceniza 3 variando la velocidad de viaje de la banda 2 metálica. El aire de enfriamiento puede ser alimentado dentro del contenedor 5 de metal mediante un ventilador apropiado o puede ser recolectado también mediante la entrega de uno o más ventiladores del aire primario o secundario que ya alimenta la caldera . La toma 1 1 de aire a través de la cual fluye el aire de enfriamiento se localiza en el área trasera inferior del contenedor 5 de metal, antes del vaciadero 6 del material 3. El flujo de aire es soplado mediante la toma 1 1 donde parte de éste fluye al fondo del contenedor 5 debajo de la banda 2 transportadora hacia el área 7 de descarga donde se mezcla con el primer flujo, mientras q ue la parte restante fl uye a través de las ranuras 16 hechas en las placas de la banda 2 transportadora , penetrando así a través del espesor completo de la cama de material 3 caliente, enfriando no solamente su base, sino la capa interna también. La forma, el número y la disposición de las ranuras 1 6 en las placas de la banda 2 de metal transportadora deben definirse con respecto al tipo, la cantidad y principalmente el tamaño de g rano del material 3 transportado, para evitar que éste último caiga ya sea en las partes inferiores de la banda 2 o en el fondo del contenedor 5 de metal. La porción de aire usada para las dos fracciones de enfriamiento del segundo flujo se mide apropiadamente mediante una válvula 1 5 de regulación colocada en la parte inferior del contenedor 5 de metal enseguida del área 7 de descarga. El aire caliente puede así ser insertado a la cámara de combustión de la caldera 4 a través del vaciadero 14 mezclándolo con el aire de combustión primario o secundario, usando por lo tanto otra vez el aire térmico recuperado durante la fase de enfriamiento del material 3 caliente, o es posible expulsar el aire, después de su filtrado apropiado, directamente a la atmósfera. El enfriamiento de las cenizas 3 ocurre también mediante intercambio térmico de conducción , ya que la banda 2 transportadora metálica actúa como un intercambiador de calor de regeneración , absorbiendo el calor en la corrida hacia delante hacia el área 7 de descarga y cediéndolo al aire en la corrida de regreso hacia el vaciadero 6. Con respecto a las condiciones operativas específicas, si, por ejemplo, es necesario descargar las cenizas a bajas temperaturas, o con altas capacidades de cenizas, cuando no hay posibilidad de tener una longitud del extractor/enfriador 1 que se ajuste a las necesidades de enfriamiento, podría volverse necesario aumentar el intercambio térmico del material 3 transportado. Esta condición se puede lograr aplicando un número de extensiones 1 8 en las placas de la banda 2 metálica transportadora con el fin de aumentar la superficie de intercambio térmico entre dicha banda 2 transportadora y el material 3 caliente transportado, aumentando así adicionalmente el enfriamiento. El tamaño, el número y la disposición de las extensiones 1 8 pueden variar de acuerdo con el tipo de material transportado y con las necesidades específicas de enfriamiento. Con el fin de aumentar el grado de enfriamiento de la ceniza, hay la posibilidad de enfriar el área superior y lateral del contenedor 5 de metal con un flujo 9 de agua que fluye dentro del espacio 1 0 hecho en la parte superior y lateral del contenedor 5 de metal. De hecho, el material caliente transportado por la banda transportadora transmite calor por radiación al contenedor de metal en la parte superior y lateral. Con respecto a dicha descripción , se debe notar que se podrían hacer varias modificaciones, adiciones, ajustes, variaciones y substituciones de elementos a las modalidades ilustrativas descritas previamente a manera de explicación, pero no de limitación , con otros elementos funcionalmente equivalentes, sin caer fuera del alcance de la protección como se menciona también en las siguientes reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVIN D ICACION ES

1 . U n extractor/enfriador (1 ) de materiales (3) calientes sueltos sólidos producidos ya sea por calderas (4) de cama fluidizada o por varios procesos industriales que comprende básicamente un medio (5) de contenedor de metal sellado conectado a la caldera (4) a través de un vaciadero (6), dentro de dicho contenedor (5) se coloca un medio impulsor con un transportador (2) de banda metálica cuyo movimiento está controlado mediante medios motorizados apropiados y en cuyas placas se hacen ranuras (1 6) apropiadas y med ios (1 8) de extensión , el material (3) caliente que viene desde el vaciadero (6) que reposa en dicho transportador (2) de banda, que sale de la cámara de combustión debido a la fuerza gravitacional formando así una cama continua de material (3) cuyo enfriamiento se lleva a cabo mediante el intercambio térmico de convección con flujos de aire y mediante intercambio térmico por conducción con el transportador (2) de banda metálica , y/o mediante intercambio térmico con el agua enfriada de la parte superior lateral del contenedor (5).

2. El extractor/enfriador de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque las placas del transportador (2) de banda metálica están equipadas con ranu ras (1 6) apropiadas, con el fin de permitir el paso de flujo de aire de enfriamiento a través de la capa completa de la cama continua formada por el material (3) caliente suelto que viaja en la parte superior de dicha banda (2) metálica.

3. El extractor/enfriador de acuerdo con la reivindicación 2 , caracterizado porque la forma, el número y la disposición de las ranuras (1 6) en las placas de la banda (2) tra nsportadora metálica deben definirse con respecto al tipo, la cantidad y principalmente el tamaño de grano del material (3) transportado , para evitar que éste último caiga en el fondo del contenedor (5) de metal .

4. El extractor/enfriador de acuerdo con la reivindicación 2 , caracterizado porque la porción de flujo de aire que entra al contenedor (5) de metal desde la toma (1 1 ) de aire que fluye a través de las ranuras (1 6) hechas en las placas de la banda (2) es ajustable mediante una válvula (1 5) de regulación apropiada .

5. El extractor/enfriador de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el medio de impulsión con un transportador (2) de banda metálica consiste de un intercambiador de calor de regeneración que absorbe el calor del material (3) durante la carrera hacia delante hacia el área (7) de descarga y cediéndolo al aire en la carrera de retorno.

6. El extractor/enfriador de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque las placas del transportador (2) de banda metálica pueden estar equipadas con extensiones (1 8) con el fin de aumentar la superficie de intercambio térmico por conducción entre dicha banda (2) transportadora y el material (3) caliente transportado, aumentando así adicionalmente el enfriamiento.

7. El extractor/enfriador de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho extractor/enfriador (1 ) permite la recuperación de la energ ía removida del material (3) caliente, la recuperación que ocurre insertando el aire caliente del material (3) en los vaciadores del aire de combustión primario o secundario que conducen a la cámara de combustión de la caldera (4).

8. El extractor/enfriador de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porq ue el enfriamiento del material (3) transportado se incrementa mediante el intercambio térmico entre el área superior y lateral del contenedor (5) enfriado por el agua (9) y el material (3) caliente y se logra con un espacio (10) en donde fluye el agua (9) , la cual remueve la cantidad de calor irradiado por el material hacia el contenedor (5) de metal . RESUMEN Se describe en esta solicitud un extractor/enfriador de materiales sueltos calientes producidos por calderas de cama fluidizada y por varios procesos industriales, que comprende básicamente un medio (5) de contenedor de metal sellado conectado a la cámara (4) de combustión de la caldera mediante un vaciador (6) a través del cual fluye dicho material caliente gracias a la gravedad. Dentro del contenedor (5) está colocado un medio de impu lsión con un transportador (2) de banda metálica cuyo movimiento se controla mediante medios energizados apropiados donde el material (3) caliente que viene del vaciador reposa en tal transportador de banda, formando así una cama continua que se mueve hacia el área (7) de descarga. El enfriamiento del material se log ra principalmente mediante el intercambio térmico por convección entre el material suelto caliente y el flujo de aire de enfriamiento soplado desde el exterior, y mediante el intercambio térmico por cond ucción entre el mismo material (3) y la banda (2) transportadora. Con el fin de mejorar la eficiencia del proceso de enfriamiento se hacen ran uras (1 6) apropiadas en las placas de la banda transportadora, a través de las cuales se puede hacer fluir el aire de enfriamiento para alcanzar la base de la cama continua viajera que consiste de material caliente. Además de lo antes mencionado las placas pueden estar equ ipadas con extensiones apropiadas las cuales operan mientras están sumergidas en el material transportado, aumentando así la superficie adecuada para el intercambio térmico por conducción.