MXPA04009853A

MXPA04009853A - Transportador/enfriador de aire y agua para materiales calientes sueltos.

Info

Publication number: MXPA04009853A
Application number: MXPA04009853A
Authority: MX
Inventors: Magaldi Mario
Original assignee: Magaldi Ricerche & Brevetti
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2005-06-17
Also published as: US20060213404A1; AU2003222750A1; EP1492982A1; DE60330759D1; CA2481654A1; ITMI20020744A1; ITMI20020744A0; ZA200408145B; CA2481654C; JP2009109191A; KR100972420B1; BRPI0309047A2; CN1646860A; EA200401322A1; JP2005522661A; DK1492982T3; EP1492982B1; ATE453836T1; EA006811B1; KR20050012727A

Abstract

La presente invencion se refiere a un transportador/enfriador de materiales calientes sueltos producidos por calentadores y diversos procesos industriales, que comprenden principalmente un contenedor de metal sellado (1) conectado a un calentador (2) o un incinerador, del cual, debido al efecto de gravedad cae el material (3) que abandona la camara de combustion. Dentro del contenedor (1) se coloca una banda transportadora de metal (4) en donde se coloca el material caliente suelto (3) que sera enfriado. El enfriamiento del material (3), ocurre a traves de la alimentacion de un flujo de aire captado del ambiente externo integrado con agua atomizada rociada sobre el material caliente (3) a traves de un sistema de boquillas de inyeccion (5) instaladas dentro del contenedor de metal (1).

Description

TRANSPORTADOR/ENFRIADOR DE AIRE Y AGUA PARA MATERIALES CALIENTES SUELTOS Campo del Invento La presente invención se refiere a un transportador/enfriador de aire y agua para materiales calientes sueltos, tales como cualesquiera cenizas pesadas generadas por calentadores, o cenizas y escorias de alto horno producidas en diversos procesos industriales tales como quemado, horneado, etc. Las características, los objetos y ventajas novedosas de la presente invención, podrán ser comprendidas sin limitación a partir de la descripción detallada que se encuentra más adelante y de los dibujos anexos con relación a algunas modalidades en donde las diferentes figuras muestran: La figura 1, es una vista en diagrama lateral de un aparato de transporte/enfriamiento de acuerdo con la presente invención, para los materiales calientes sueltos (3) que vienen de cámaras de combustión operadas con vacío (2); La figura 2, es una vista en diagrama lateral de un aparato de transporte/enfriamiento de acuerdo con la presente invención, para los materiales calientes sueltos (3) que vienen de cámaras de combustión operadas con presión (7); La figura 3, es una vista en diagrama lateral de un aparato de transporte/enfriamiento de acuerdo con la presente invención, que tiene la banda equipada con ranuras; La figura 4, es una vista en planta en diagrama de un aparato de transporte/enfriamiento de materiales calientes sueltos (3) de acuerdo con la presente invención; La figura 5, es una vista en diagrama de la adaptación plano-volumétrica de las boquillas (5) del sistema de rociado de agua que se encuentra en los pequeños paneles laterales (16) del contenedor de metal (1); La figura 6, es una vista en diagrama de la adaptación del plano-volumétrica de las boquillas (5) del sistema de rocío de agua que se encuentra en la cubierta superior del contenedor de metal (1); La figura 7, es una vista en diagrama del sistema de pesado (8) que está instalado en la banda transportadora (4), para el control de capacidad; La figura 8, es un diagrama en detalle del hierro de la solera (15) instalado en el contenedor de metal (1) para el control de capacidad; y La figura 9, es una vista en diagrama de la banda transportadora de metal (4) que tiene las placas equipadas con ranuras (6). Se debe aclarar a este respecto, que los números de referencia iguales en las diversas figuras indican partes similares o correspondientes. El transportador/enfriador de acuerdo con la presente invención, se utiliza para el transporte de los materiales calientes sueltos (3), específicamente tales como cenizas pesadas y otros subproductos de combustión que vienen de los calentadores o incineradores (2-7), un medio de conducción con una banda de metal de acero (4) insertada en un contenedor de metal sellado (1). El material caliente suelto (3) debido al efecto de gravedad abandona el calentador incinerador (2-7) bajo el cual, se encuentra la banda transportadora de metal (4), en donde el material (3) se deposita formando una cama continua que viaja hacia el área de descarga (9). El material de polvo con un tamaño de grano más pequeño, el cual cae de la banda de metal (4) y se deposita en la parte inferior del contenedor (1), se transporta hacia la salida (9) a través del uso de un medio de transporte de desechos (10), con cadenas o con una red de metal. La velocidad de la banda transportadora (4) se puede ajustar con respecto a la capacidad del material transportado (3), y con respecto a las necesidades de enfriamiento específicas para optimizar la distribución de las cenizas que se encuentran en la banda, con el objeto de incrementar la superficie de intercambio térmico. El enfriamiento del material suelto (3) que sale de las cámaras de combustión a temperaturas cercanas a 800/900°C, tiene lugar a través de la unión que se alimenta de los flujos de aire y chorros de agua que se atomizan 'dentro del contenedor (1). El aire externo se regresa al contenedor de metal (1) a través de las entradas e aire, utilizando el vacío encontrado en la cámara de combustión cuando se conecta el sistema de transporte/enfriamiento a los calentadores operados al vacío (2). En el caso en el que el sistema de transporte/enfriamiento se instale en la corriente descendente de los calentadores o incineradores, en donde ocurre la combustión bajo presión (7), el aire de enfriamiento se induce dentro del contenedor de metal (1) con la ayuda de un sistema de ventilación forzado. El flujo de aire entra desde las entradas de aire (12) y pasa a través del contenedor de metal (1), avanzando contra la corriente con respecto al avance del material caliente (3) transportado a través de la banda de metal (4) hacia el área de descarga (9). Con el objeto de mejorar la eficacia del proceso de enfriamiento, las placas de metal de la banda transportadora (4) pueden equiparse con ranuras (6), a través de las cuales el aire de enfriamiento puede alcanzar la parte inferior de la cama de recorrido continuo y puede fluir hacia adentro de la capa del material (3). De tal manera, se proporcionan en el contenedor de metal (1) entradas de aire adicionales (11), cuya colocación es de tal modo para generar un flujo de enfriamiento adicional, diferente al anterior. Con respecto al segundo flujo de aire succionado por las entradas (11), una parte del cual fluye en la parte inferior del contenedor (1) debajo de la banda transportadora (4) hacia el área de descarga (9), en donde se mezcla con el primer flujo que viene de las entradas de aire (12), en tanto que la parte restante fluye a través de las ranuras (6) que están elaboradas en las placas de metal de la banda transportadora (4). Tomando la ventaja de la diferencia en presión que existe entre la sección superior de la banda transportadora y la sección inferior, el aire pasa a través de todo el espesor de la cama de recorrido continuo de material caliente (3), enfriando su parte inferior y la capa interna. La geometría, el número y adaptación de las ranuras (6) elaboradas en las placas de la banda transportadora (4), se definen como una función de las características química-físicas del material transportado (3) y del grado de enfriamiento deseado, para evitar una posible filtración. La fracción de aire utilizada para las dos partes de enfriamiento del flujo de entrada procedente de las dos válvulas de entrada (11), puede medirse a través de un mecanismo de ajuste (13) colocado en la parte inferior del contenedor de metal (1) en forma próxima al área de descarga (9). La capacidad del aire de enfriamiento es una función de las entradas de aire (11-12) y de la diferencia en presión establecida en el contenedor de metal (1), y puede medirse accionando los elementos de ajuste de las válvulas de admisión. El aire absorbe el calor que deja el material caliente (3), debido al intercambio térmico conectivo que tiene el aire directamente con el mismo material, con las paredes del contenedor de metal (1) las cuales se calientan en forma de radiación, con la banda de metal (4), tanto en su recorrido hacia adelante como en su recorrido hacia atrás, y al final a través de la posible combustión posterior de la materia no quemada que se encuentra en el material no quemado (3). Es conveniente aclarar que en el caso específico de la banda transportadora de metal (4), opera como un intercambiador de calor regenerativo, absorbiendo el calor que procede del material caliente (3) en el recorrido hacia adelante, y proporcionándolo hasta que el aire se enfría durante la corrida hacia atrás. Cuando se aplica el transportador/enfriador a los calentadores o incineradores operados con vacío (2), el aire calentado de este modo se regresa la cámara de combustión, en donde se mezcla con el aire de combustión principal, recuperando de tal manera parte de la energía térmica acumulada durante la fase de enfriamiento de material caliente (3). Cuando el aire se aplica en lugar del sistema a las cámaras de combustión operadas con presión (7), se expulsa directamente hacia la atmósfera, después de una filtración adecuada para la recuperación de substancias volátiles. Con el objeto de reducir en forma adicional la temperatura del material caliente (3) transportado a través de la banda de metal (4), el sistema de enfriamiento de aire se integra con el sistema de enfriamiento de agua. El sistema de enfriamiento de aire se elabora de un número determinado de boquillas (5), las cuales pueden activarse cuando únicamente la capacidad de enfriamiento no es suficiente para garantizar la reducción térmica deseada. Las boquillas (5), se adaptan de tal forma que los chorros de agua atomizados podrían dirigirse en la parte superior del material caliente suelto (3) transportado a través de la banda de metal (4) durante la corrida hacia adelante hacia el área de descarga (9). La integración del sistema de rociado de agua atomizada, permite el enfriamiento del intercambio térmico con el material transportado (3), mediante lo cual, es posible reducir las dimensiones horizontales del contenedor de metal (1) en comparación con el enfriamiento que se lleva a cabo únicamente con aire.

El sistema de rociado también se puede utilizar en aplicaciones en donde el objeto es no solo reducir la temperatura del material transportado (3), sino también lograr una humectación ajustada previamente del mismo material. El número de boquillas (5) que se encuentra en el mismo, su colocación plano-volumétrica dentro del contenedor de metal (1) y el tipo de cada boquilla individual (5), se definen previamente de acuerdo con las características químico-físicas del material transportado (3), de acuerdo con la capacidad del mismo material y de acuerdo con el grado de enfriamiento deseado. El sistema de rocío puede conectarse a la red de aire comprimido para atomizar agua y aire en forma unida con respecto a la necesidad de optimizar el enfriamiento a través de medir en forma adecuada la capacidad de los dos elementos. La capacidad de las boquillas (5), la secuencia de intervención y la duración de la activación se definen de acuerdo con la temperatura del material (3) y de acuerdo con el nivel de la capacidad del mismo material, a través de un procesamiento en línea de las señales recibidas por medio de los sensores de temperatura (14) instalados dentro del contenedor de metal (1), y a través del valor de la capacidad del material (3). El valor de la capacidad del material caliente suelto transportado (3) de la presente invención, puede medirse ya sea utilizando un sistema de pesado (8) conectado directamente a la banda transportadora (4), o utilizando un hierro de solera (15) articulado a la cubierta superior del contenedor de metal (1), adaptado para detectar la altura de la capa del material transportado (3). Es obvio que se pueden realizar diversas modificaciones, ajustes, adiciones, variaciones y substituciones de los elementos con otros que sean funcionalmente equivalentes a las modalidades de la presente invención descritas a manera de explicación pero no de limitación, sin estar fuera del alcance de protección mencionado a través de las reivindicaciones que se encuentran a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un transportador/enfriador de materiales calientes sólidos sueltos (3) generados por calentadores y por diversos procesos industriales, que comprende principalmente un contenedor de metal sellado (1) conectado a un calentador o a un incinerador (2-7), en donde una banda transportadora de metal (4) se coloca en donde se recolecta el material caliente suelto (3), el cual debido a los efectos de gravedad abandona la cámara de combustión, formando una cama de recorrido continuo del material, cuyo enfriamiento continuo se lleva a través de la unión que se alimenta de chorros de agua atomizada y flujos de aire.
2. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la banda transportadora (4) consiste de un intercambiador de calor regenerativo que absorbe el calor del material (3) durante el recorrido hacia adelante hacia el área de descarga (9) y lo proporciona hasta el aire que se encuentra en la corrida hacia atrás.
3. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato puede instalarse debajo de los calentadores o incineradores, en donde la combustión ocurre ya sea con vacío (2) o presión (7), con respecto a la atmósfera externa.
4. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el aparato permite la recuperación de la energía térmica tomada del material caliente (3) cuando opera con vacío; en donde dicha recuperación tiene lugar introduciendo el aire calentado con el calor dejado por el material (3) dentro de la cámara de combustión del calentador (2), mezclándolo de este modo con el aire de combustión principal.
5. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capacidad de aire de entrada dentro del contenedor de metal (1) procedente de las entradas de aire (11-12), puede ajustarse con el objeto de optimizar el enfriamiento.
6. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se proporciona el transportador de desechos (10) con cadenas o con una red de metal, con el objeto de desechar el polvo de los materiales que procede de la parte inferior del contenedor (1), en donde se deposita y se transporta hacia el área de descarga (9).
7. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque con el objeto de incrementar el enfriamiento del material caliente suelto (3) que viene de la cámara de combustión (2-7), se utiliza un sistema de rocío de agua atomizada compuesto por un número ajustado de boquillas (5).
8. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el número de boquillas (5) que se encuentra en el mismo, su distribución plano- volumétrica dentro del contenedor de metal (1) y el tipo de cada boquilla individual (5), se ajustan previamente de acuerdo con las características químico-físicas del material transportado (3), de acuerdo con la capacidad del mismo material y de acuerdo con el grado de enfriamiento deseado.
9. El transportador/enfriador de conformidad con las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque la capacidad de las boquillas (5), la secuencia de intervención y la duración de la activación se definen de acuerdo con la temperatura del material (3) y de acuerdo con el nivel de capacidad del mismo material.
10. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque dentro del contenedor de metal (1), se instalan algunos sensores de temperatura (14) cuyas señales se utilizan con el objeto de ajusfar la operación del sistema de rocío de agua atomizada.
11. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el ángulo de rocío de las boquillas (5), debe ser de tal modo que cubra toda la superficie de la cama de recorrido formada por el material caliente (3).
12. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque las boquillas (5) del sistema de rocío de agua atomizada pueden conectarse a una planta de aire comprimido, con el objeto de atomizar agua y aire en forma unida con respecto a la necesidad de optimizar el enfriamiento, midiendo en forma adecuada las capacidades de los dos elementos.
13. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato está equipado con un sistema de control de capacidad del material caliente suelto (3) transportado por la banda de metal (4), la cual permite determinar los valores de referencia adaptados para ajustar la intensidad del medio de enfriamiento (aire y agua).
14. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el control de capacidad del material caliente suelto transportado (3) se puede llevar a cabo utilizando un sistema de pesado (8) conectado directamente a la banda transportadora (4).
15. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el control de capacidad del material caliente suelto transportado (3), se puede llevar a cabo utilizando un hierro de solera (15) articulado a la cubierta del contenedor de metal (1).
16. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las placas de la banda transportadora de metal (4) pueden estar equipadas con ranuras adecuadas (6) con el objeto de permitir el paso del flujo de aire de enfriamiento a través de toda la capa de la cama continua formada a través del material caliente suelto (3) que viaja arriba de la banda de metal (4).
17. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la geometría, el número y la distribución de las ranuras (6) elaboradas en las placas de la banda transportadora de metal (4), deben definirse como una función del tipo, la cantidad y principalmente, con respecto al tamaño de grano del material transportado (3) para evitar que éste último pueda filtrarse y caiga hacia la parte del fondo del contenedor de metal (1).
18. El transportador/enfriador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque es posible ajusfar la fracción del flujo de aire de enfriamiento el cual corre a través de las ranuras (6) elaboradas en las placas de la banda de metal (4), con respecto a las necesidades de enfriamiento específicas y a la posible presencia de materia no quemada.