PL55865B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.VIII.1968 55865 KI. 31 a1, 21/00 MKP F 27 b 2/1/00 UKDI j Li2L^——W Wspóltwórcy wynalazku: Stefan Pieczara, mgr inz. Zygmunt Sasiadek, mgr inz. Janusz Zakrzewski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Cementowego i Wapien¬ niczego, Kraków (Polska) Zewnetrzny wymiennik ciepla, zwlaszcza pieca obrotowego Przedmiotem wynalazku jest zewnetrzny wy¬ miennik ciepla zwlaszcza pieca obrotowego, szcze¬ gólnie dla wypalu klinkieru cementowego przy zastosowaniu suchej metody przygotowania wsadu surowcowego.W wielu procesach przemyslowych duze ilosci materialów sypkich sa prazone, spiekane, wypa¬ lane, a nawet topione w róznych piecach prze¬ myslowych. Jednym z powszechnie stosowanych pieców jest piec obrotowy, charakteryzujacy sie tym, ze prowadzi sie w nim proces ciagly, ze stosunkowo latwo jest utrzymac w nim niez¬ mienna temperature czesto rzedu 2000°C, ze zdol¬ nosci produkcyjne takich pieców siegaja juz obecnie 150 Mg/h. Wade tych pieców stanowia szczególnie duze straty cieplne, poniewaz gazy spalinowe opuszczajace piec, maja przewaznie bardzo wysoka temperature. Stad tez dotychcza¬ sowe wysilki konstruktorów tych urzadzen i tech¬ nologów, aby tak dobrac technologie i konstrukcje urzadzen, aby stalo sie mozliwe wykorzystanie ciepla tych gazów w jak najszerszym stopniu.Konstruktorzy poszli poczatkowo na wydluzanie pieców obrotowych, w które wbudowywano wew¬ netrzne wymienniki ciepla. Technolodzy na wy¬ korzystanie goracych spalin na przyklad dla pro¬ dukcji pary dla celów energetycznych lub grzew¬ czych.W ostatnich latach rozpowszechnia sie stoso¬ wanie zewnetrznych wymienników ciepla jako latwiejszych do obslugi, konserwacji, a wiec da¬ jacych lepsze mozliwosci wykorzystania ciepla.W przemysle cementowym znane sa rózne sys¬ temy zewnetrznych wymienników ciepla pieca 5 obrotowego przy zastosowaniu suchej metody przy¬ gotowania wsadu surowcowego polegajace na tym, ze spaliny z pieca kierowane sa do wymiennika ciepla skladajacego sie z szeregu równolegle lub szeregowo ustawionych urzadzen takich jak cy- io klony, zbiorniki, wieze i wentylatory, przez które to urzadzenia grawitacyjnie lub pneumatycznie w przeciwpradzie, a czesciowo wspólpradzie tran¬ sportowana jest maczka surowcowa. Spotykajac sie z surowcem gorace spaliny oddaja mu czesc 15 ciepla, czym powoduja jego podgrzanie, zupelne wysuszenie i czesciowa dekarbonizacje, to znaczy oddzielenie pewnej ilosci C02. Tak przygotowany wsad surowcowy wpada do pieca obrotowego wprowadzajac do niego pokazne ilosci ciepla, a 20 chlodzone spaliny wraz z porwanymi czastkami najdrobniejszego surowca sa kierowane do róz¬ go rodzaju, typu i wielkosci urzadzen odpylaja¬ cych, w których wytraca sie pyly i skierowuje ponownie do nitki technologicznej. Cyklony, zbiór- 25 niki, wieze i wentylatory sa wedlug znanych sys¬ temów ustawiane kazdy oddzielnie na konstrukcji wiezowej, której wysokosc siega w niektórych przypadkach 72 m co jest najwieksza wada tych znanych systemów. 30 Zaleta ich jest natomiast male zuzycie ciepla 558653 w ilosci 3350 do 3550 J/kg klinkieru cementowe¬ go. W niektórych najnowoczesniejszych przykla¬ dach wykonania dla lepszego wykorzystania ciep¬ la przewodzenia przez scianki zewnetrzne tych urzadzen kostruktorzy lokalizuja poszczególne urzadzenia przynalezne do takiego wymiennika w ten sposób, ze przenikaja sie one wzajemnie. Te konstrukcje okazaly sie najekonomiczniejsze, ale trudnosci, a czasem wrecz niemozliwosc dostepu do wnetrza tych urzadzen niweczy zalety tech¬ nologiczne tych rozwiazan.Celem wynalazku jest dalsze ograniczenie zu¬ zycia ciepla przy znacznym zmniejszeniu wymia¬ rów gabarytowych zespolu urzadzen stanowiacych zewnetrzny wymiennik ciepla, zwlaszcza pieca obrotowego, szczególnie dla wypalu klinkieru ce¬ mentowego przy zastosowaniu suchej metody przygotowania wsadu surowcowego z tym, zeby pozostawic mozliwie dogodny dostep do wszyst¬ kich urzadzen przynaleznych do tego wymiennika.Zadanie techniczne wynikajace z postawionego celu wynalazku polega na znalezieniu takiego do¬ boru urzadzen i takiego ich ukladu, który nie wymagalby tak duzej kubatury konstrukcji, poz¬ walal na jeszcze lepsze wykorzystanie ciepla spa¬ lin wychodzacych z pieca obrotowego, a jedno¬ czesnie zapewnial mozliwie dogodny dostep do wszystkich urzadzen przynaleznych do tego wy¬ miennika.Uzyteczny przyklad wykonania wynalazku po¬ kazany jest na rysunku, który przedstawia rysu¬ nek aksenometryczny wymiennika, w którym wy¬ cieto cwierc cyklonu zewnetrznego.Zewnetrzny wymiennik ciepla, zwlaszcza pieca obrotowego szczególnie dla wypalu klinkieru ce¬ mentowego przy zastosowaniu suchej metody przy¬ gotowania wsadu surowcowego, wedlug wynalaz¬ ku sklada sie z wielostopniowej wiezy 1, cyklonu zewnetrznego 2 i dwóch cyklonów wewnetrznych dolnego 3 i górnego 4, usytuowanych wraz z wie¬ lostopniowa wieza 1 lub jej czescia w pomiesz¬ czeniu 5 stanowiacym wnetrze cyklonu zewnetrz¬ nego 2. Material zasypywany jest przewodem wlo¬ towym 6 do cyklonu wewnetrznego górnego 4 skad jego czasteczki przechodza nastepnym prze¬ wodem wlotowym 7 do cyklonu wewnetrznego dolnego 3 i dalej do cyklonu zewnetrznego 2, którego stozkowa czesc dolna 8 stanowi zbiornik buforowy dla równomiernego zasilania pieca obro¬ towego 9 wsadem surowcowym, za posrednictwem komory wiezowej 10. W trzech urzadzeniach: w dwóch cyklonach wewnetrznych dolnym 3 i gór¬ nym 4 oraz w cyklonie zewnetrznym 2 stanowia¬ cych jedna czesc zewnetrznego wymiennika ciepla, nastepuje podgrzanie oraz zupelne wysuszenie maczki surowcowej. Zadaniem wielostopniowej wiezy 1, która stanowi druga czesc zewnetrznego wymiennika ciepla, do której wpadaja najgoretsze 4 spaliny natychmiast po opuszczeniu pieca obro¬ towego 9 i w przejsciu przez komore wiezowa 10 porywaja ze soba drobne czasteczki zupelnie wy¬ suszonego wsadu surowcowego, jest oddanie tym 5 czasteczkom czesci swego ciepla i ich czesciowa dekarbonizacja. Jezeli któras z czasteczek wy¬ traci sie ze stanu zawieszenia w jednym ze stopni wielostopniowej wiezy 1 spada do komory wiezo¬ wej 10 i stad do pieca obrotowego 9. Jezeli nie io zdazy sie wytracic lub jezeli zostanie ponownie porwana przez strumien goracych spalin wpada do cyklonu zewnetrznego 2 i dalej do stozkowej czesci dolnej 8, a stad wraz z zupelnie wysuszona mieszanina surowcowa dozowana jest do komory 15 wiezowej 10 i dalej do pieca obrotowego 9.Dla unikniecia chlodzenia obu cyklonów wew¬ netrznych dolnego 3 i górnego 4 przez atmosfere oraz dla zmniejszenia gabarytów zewnetrznego wymiennika ciepla, a jednoczesnie dla zapewnie- 20 nia mozliwie dogodnego dostepu do wielostopnio¬ wej wiezy 1 lub jej czesci i cyklonów wewnetrz¬ nych dolnego 3 i górnego 4, zewnetrzny wymien¬ nik ciepla wedlug Wynalazku jest ulozony w ten sposób, ze cyklon 2 stanowi zewnetrzna obudowe 25 calego wymiennika, a jego wnetrze jest pomiesz¬ czeniem 5, w którym sa wbudowane: wielostop¬ niowa wieza 1 i wszystkie, w zaleznosci od wy¬ magan technologii potrzebne cyklony wewnetrzne 3 i 4. Takie ulozenie urzadzen wymiennika ogra- 30 nicza straty ciepla spowodowane bezproduktywna wymiana ciepla z powietrzem atmosferycznym z otoczenia oraz znacznie ogranicza kubature kon¬ strukcji, a jednoczesnie zapewnia mozliwie do¬ godny dostep do wszystkich urzadzen przynalez- 35 nych do tego wymiennika co dowodzi, ze cel wy¬ nalazku zostal osiagniety.Zewnetrzny wymiennik ciepla wedlug wynalaz¬ ku moze znalezc równiez zastosowanie w innych procesach przemyslowych, w których ma miejsce prazenie, spiekanie, wypalanie, a nawet topienie duzych ilosci materialów sypkich w róznych pie¬ cach przemyslowych, zuzywajac duze ilosci ciepla czesciowo w wysokich temperaturach. 45 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Zewnetrzny wymiennik ciepla, zwlaszcza pieca obrotowego dla wypalu klinkieru cementowego, przy zastosowaniu suchej metody przygotowania wsadu surowcowego, skladajacy sie z wielostop¬ niowej wiezy i polaczonych ze soba szeregowo lub równolegle cyklonów, znamienny tym, ze po¬ siada pomieszczenie 5, stanowiace wnetrze cyklo¬ nu zewnetrznego 2, które zapewnia dogodny do- 55 step do wszystkich urzadzen nalezacych do tego wymiennika, wbudowanych w to pomieszczenie w celu zmniejszenia zuzycia ciepla i ograniczenia kubatury konstrukcji wymiennika. C\KI. 31 a1, 21/00 55865 MKP F 27 b PL