Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ palania sproszkowanego lub ziarnistego materialu.Znane sa urzadzenia do wypalania lub spieka¬ nia rud, wapna i surowców cementowych zawie¬ rajace cyklonowy wymiennik ciepla skladajacy sie z pewnej ilosci cyklonów, przez które suro¬ wiec przechodzi kolejno od wlotu do wylotu wy¬ miennika, wymieniajac cieplo z gazami odlotowy¬ mi z bebna obrotowego, przechodzacymi w od¬ wrotnym kierunku przez wymiennik do odpyla- cza np. odpylacza elektrostatycznego).Znane urzadzenia maja chlodnik planetarny który tworzy jedna calosc z bebnem obrotowym i obraca sie razem z nim i który zazwyczaj zawiera pewna ilosc rur chlodzacych zamocowanych pla¬ netarnie wokól bebna. Material wypalony w be¬ bnie obrotowym przechodzi przez rynny zsypo¬ we do rur chlodzacych, w których jest chlodzo¬ ny za pomoca powietrza atmosferycznego, tloczo¬ nego przez rury w przeciwprac]zie do goracego materialu.W wyniku wymiany ciepla w chlodniku pomie¬ dzy powietrzem atmosferycznym a goracym ma¬ terialem, powietrze jest odprowadzane do sto¬ sunkowo wysokiej temperatury (rzedu 800° do 900°C) i posiada duza ilosc ciepla. Odzyskiwanie tego ciepla odbywa sie przez zastosowanie ogrza¬ nego powietrza do podgrzewania i do wypalania, poprawiajac w ten sposób calosc gospodarki cie¬ plem w urzadzeniu. 2 Nie zawsze jest jednak mozliwe skorelowanie ilo¬ sci powietrza chlodzacego, potrzebnego do schladza¬ nia wypalonego materialu do mozliwej do przy¬ jecia temperatury dla przemieszczania po wyla- dowaniu z chlodnika z iloscia powietrza spala¬ nia niezbednego do procesu wypalania przeprowa¬ dzonego w bebnie obrotowym.W urzadzeniu posiadajacym nieruchome chlod¬ niki takie jak chlodniki rusztowe, znane jest wy- io korzystywanie czesci ogrzanego powietrza chlo¬ dzacego w wymienniku ciepla dla odzyskania cze¬ sci ciepla. Natomiast w chlodnikach planetarnych polaczonych z bebnem obrotowym, sprawa skom¬ plikowana jest rozchodzenie sie czesci powietrza chlodzacego i stale zapewnienie wystarczajacego chlodzenia goracego materialu.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urzadzenia do wypalania sproszkowanego mate¬ rialu, które pozwala na prowadzenie wlasciwej gospodarki iloscia doprowadzonego ciepla.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze urzadzenie zawiera przewody usytuowane na obu koncach bebna obrotowego, laczace beben z cy¬ klonowym wymiennikiem ciepla dla przeplywu gazów odlotowych ze spalania i powietrza chlo¬ dzacego podgrzanego uprzednio na drodze od be¬ bna do cyklonowego wymiennika ciepla dla wy¬ korzystania obu strumieni do wymiany ciepla w cyklonowym wymienniku ciepla oraz przewód so cyklonowego wymiennika ciepla polaczony z be- 9155691556 3 bnem obrotowym w miejscu doprowadzania ma¬ terialu podgrzanego uprzednio ogrzanym powie¬ trzem chlodzacym i gazami odlotowymi w wy¬ mienniku ciepla.Podzial powietrza chlodzacego na dwa strumie¬ nie, przy czym beben sluzy jako dystrybutor, po¬ zwala na wykorzystanie pewnych ilosci powietrza chlodzacego, wystarczajacych do chlodzenia gora¬ cego wyboru w chlodniku planetarnym, bez wply¬ wu na ilosc powietrza spalania wykorzystywa¬ nego w bebnie w procesie wypalania. Ilosc po¬ wietrza stosowana do spalania jest calkowicie stala i jest zazwyczaj niezalezna od ilosci powie¬ trza chlodzacego wymaganego w chlodniku pla¬ netarnym.W urzadzeniach, w których tylko czesc proce¬ su wypalania odbywa sie w bebnie obrotowym, szczególnie niezbedna jest regulacja ilosci powie¬ trza spalania w celu przeprowadzenia wypalania w sposób najbardziej ekonomiczny. W ten spo¬ sób, material moze byc czesciowo wypalany za pomoca paliwa wprowadzanego do cyklonowego wymiennika ciepla lub do jego czesci.Zwlaszcza przy wypalaniu surowca cementowe¬ go na klinkier cementowy moze byc korzystne dzielenie procesu tak, ze podgrzewanie i co naj¬ mniej czesciowa kalcynacja surowca przeprowa¬ dzana jest w cyklonowym wymienniku ciepla podczas gdy proces spiekania przeprowadzany jest w bebnie obrotowym.Ilosc powietrza spalania potrzebna do procesu wypalania w bebnie obrotowym jest w tym przy¬ padku ograniczona i wynosi ponizej ilosci ogrza¬ nego powietrza spalania, otrzymywanego z procesu wymiany ciepla w chlodniku planetarnym. Nad¬ miar ogrzanego powietrza spalania jest w ten sposób, razem z paliwem, korzystnie zuzywany w procesie podgrzewania i kalcynacji w cyklono¬ wym wymienniku ciepla.Urzadzenie wedlug wynalazku obejmuje beben obrotowy do wypalania, posiadajacy chlodnik planetarny oraz przewody laczace konce bebna z cyklonowym wymiennikiem ciepla odprowadza¬ jace gazy odlotowe, powstale w wyniku spala¬ nia lub wypalania w bebnie C.Cyklonowy wymiennik ciepla posiada przewód doprowadzajacy material, polaczony z jednym koncem bebna obrotowego dla zaladowywania be¬ bna materialem podgrzanym przez ogrzane po¬ wietrze chlodzace i gazy odlotowe.Chlodnik planetarny pozwala na wykorzysta¬ nie calego ogrzanego powietrza chlodzacego w bebnie obrotowym i wymienniku ciepla. W urza¬ dzeniu wedlug wynalazku, wyeliminowany zostal problem pylu lacznie z zuzytym powietrzem chlodzacym z chlodnika, poniewaz cale powietrze zostaje zuzyte w urzadzeniu. Jest to korzystne w stosunku do urzadzenia posiadajacego oddziel¬ ny chlodnik, w którym czesc ogrzanego powie¬ trza chlodzacego, posiadajacego mala zawartosc ciepla jest odprowadzana jako gaz odlotowy, po¬ wodujac w ten sposób wzrost pylu i kosztów in¬ stalacji do oczyszczania powietrza np. elektrofil¬ trów. Najlepiej gdy cyklonowy wymiennik ciepla zawiera elementy dla dostarczania dodatkowego 4 paliwa do pionowego przewodu lub nieruchomej komory spalania, tworzacej czelc wymiennika ciepla razem z czescia powietrza chlodzacego wy¬ chodzaca z pieca tak, ze mozna przeprowadzac czesciowe wypalanie materialu.Elementy dla dostarczania dodatkowego paliwa do podgrzewacza moga skladac sie z rury pola¬ czonej z pionowym przewodem prowadzacym do cyklonowego wymiennika ciepla stanowiacym przewód dla czesci ogrzanego powietrza które nie bierze udzialu w wypalaniu przepro¬ wadzanym w bebnie, a które wyplywa z konca bebna gdzie rury chlodzace sa polaczone z ich wylotami dla goracego materialu. Korzystnie je¬ sli elementy dostarczajace paliwo sa polaczone z pionowym przewodem razem z rura odprowadza¬ jaca podgrzany surowiec do pionowego przewodu w celu uzyskania dokladnego wymieszania ma¬ terialu i paliwa w wymienniku ciepla tak, ze kalcynacja moze byc przeprowadzona w piono¬ wym przewodzie przed rozdzialem mieszaniny przez separator wymiennika ciepla.Odprowadzanie materialu z separatora odbywa sie przez rure zasilajaca, polaczona ze strona za¬ ladowcza bebna obrotowego.Przewody dla gazu odlotowego i ogrzanego po¬ wietrza chlodzacego z bebna moga byc podlaczone przy ich otworach wlotowych do wymiennika cie¬ pla tak, aby wykorzystac obydwa strumienie dla wymiany ciepla przez caly wymiennik ciepla.Przez polaczenie obydwu konców bebna obro¬ towego z cyklonowym wymiennikiem ciepla u- rzadzenia, skomplikowana instalacja do czyszcze¬ nia powietrza i gazu spalania staje sie zbedna.Cala nadmierna ilosc ogrzanego powietrza chlo¬ dzacego moze byc kierowana w prosty sposób do wymiennika ciepla. Wlasciwy podzial' ilosci gazu spalania i nadmiaru ogrzanego powietrza chlodzacego zapewnia sie przez dobór odpowie¬ dnich przekrojów poprzecznych rynien zsypowych i /lub otworów wylotowych na koncach bebna obro¬ towego.Urzadzenie moze posiadac obejscie dla odpro¬ wadzenia malej czesci gazu odlotowego z prze¬ wodu dla gazu odlotowego.Tego rodzaju obejscie moze byc umieszczone, za pomoca rury odgaleznej od przewodu dla gazu odlotowego, blisko polaczenia z otworem wylo¬ towym dla gazu z bebna tak aby rozporzadzac ciagle czescia ulatniajacych sie z surowca alka¬ liów dla utrzymania ich cyrkulacji w urzadze¬ niu na odpowiednio niskim poziomie.W innym rozwiazaniu, cyklonowy wymien¬ nik ciepla moze posiadac oddzielne segmenty, z których jeden podlaczony jest do przewodu gazu odlotowego a drugi do przewodu przenoszacego ogrzane powietrze.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia do wypa¬ lania materialu, fig. 2 — schemat innej konstruk¬ cji urzadzenia do wypalania materialu.Jak pokazaoo na fig. 1 beben obrotowy 1 osa¬ dzony jest na rolkach wsporczych 2 podpartych na fundamentach 3 i 4, Beben obrotowy 1 po- 26 40 45 50 55 69MSS6 siada nierozdzielnie zawieszony chlodnik plane¬ tarny, obejmujacy pewna ilosc rur chlodzacych 5, polaczonych z bebnem obrotowym za pomoca ry¬ nien zsypowych €1 Konce wyladowcze rur chlo¬ dzacych 5 otoczone sa wspólna rura 7, która jest menachoma i posiada dolny wysyp 8 dla ochlo¬ dzonego materialu.Beben obrotowy ma palnik 9 przy Jednym kon¬ cu a przy drugim koncu otwór wylotowy 10 (dla ga¬ zów spalania), tatóry polaczony jest przez przewód 11 z cyklonowym wymiennikiem ciepla obejmujacym trzy -cyklony 12,13 i 14 wymieniajace cieplo i dwa cy¬ klony oddzielajace 15 i 16. Cyklon 16 posiada wylot gazu 17 z wentylatorem wyciagowym 18, który prowadzi do urzadzenia odpylajacego, któ¬ rym moze byc np. odpylacz elektrostatyczny.Cyklonowy wymiennik- riepla posiada otwór za¬ ladowczy 19 dla zasilania urzadzenia surowcem i przewód 2j9< odprowadzajacy material polaczony z przewodem 2jl, który tworzy kanal laczacy ko¬ niec bebna 22 zawierajacy palnik 9 z cyklonem oddzielajacym 15. Przewód 21 posiada rure 23 wlotowa paliwa.Cyklon oddzielajacy 15 zaopatrzony jest w ru¬ re 24 odprowadzajaca material polaczona z ot¬ worem wylotowym 10 gazów bebna obrotowego 1.Przewód 11 posiada obejscie 25.Surowiec, na przyklad cement, doprowadzony jest do urzadzenia przez otwór zaladowczy 19 i przechodzi przez cyklonowy wymiennik ciepla w znany sposób gdzie nastepuje wymiana ciepla z goracymi gazami z bebna obrotowego. Pod¬ grzany surowiec jest wyladowany do przewodu 21 z cyklonu 12 przez przewód 20. Odpowiednia i- losc paliwa dostarczana jest przez rure 23^ a pa¬ liwo to i podgrzany surowiec przenoszone sa w postaci mieszaniny do góry przewodem 21 przez ogrzane powietrze z otworu wylotowego be¬ bna obrotowego. Podczas jego przechodzenia przez przewód, podgrzany surowiec, paliwo i tlen z ogrzanego powietrza, biora udzial w procesie izotermicznym, w którym surowiec poddawany jest co najmniej czesciowej kalcynacji. Miesza¬ nina jest rozdzielana w cyklonie oddzielajacym i odprowadzana przez rure zasilajaca 24 do bebna obrotowego. Ostateczne wypalanie lub spie¬ kanie przeprowadzone jest podczas przechodze¬ nia materialu przez beben obrotowy za pomoca ciepla wytworzonego przez paliwo z palnika 9.Goracy produkt wyladowywany jest z bebna o- brotowego prze^ rynny zsypowe 6, polaczone z rurami 5: chlodnika planetarnego.Produkt przechodzi przez rury 5 w kierunku przeciwnym do przeplywu zimnego powietrza at¬ mosferycznego, przechodzacego od rury obwodo¬ wej 7 do rur 5 chlodnika planetarnego. Oziebio¬ ny produkt gromadzi sie na dnie rury obwodo¬ wej 7 i wyladowywany jest przez otwór wysypu 8.Chlodzace powietrze atmosferyczne przeprowa¬ dzone przez rury 5 chlodnika planetarnego i podgrzewane w nich, przechodzi do bebna obroto¬ wego 1 przez rynny zsypowe 6. Wewnatrz bebna 1 ogrzane powietrze jest dzielone na dwa stru¬ mienie oznaczone strzalkami. Jeden strumien podawany jest do pieca jako powietrze spalania ID 23 SO 40 45 50 55 60 65 dla paliwa dostarczanego przez palnik 9, a dru¬ gi strumien ogrzanego powietrza wychodzi bezpo¬ srednio z konca bebna 1 gdzie umieszczony jest palnik, do przewodu 21.Powietrze jest zasysane za pomoca wentylato¬ ra wyciagowego 13, a wlasciwy podzial na dwa strumietaie jest osiagany przez staranny dobór i konstrukcje przekrojów poprzecznych kanalów i przewodów.Przedstawiony w tym przykladzie wykonania bejben obrotowy ma ksztalt -stozka scietego, zbie¬ zny w kierunku zasypu materialu dla regulacji ilosci przechodzacego gazu. Taki ksztalt bebna o- brotowego pozwala na zastosowanie chlodnika planetarnego, w którym poszczególne rury sa lek¬ ko pochylone tak, ze material jest przenoszony od zasypu co wysypu pod dzialaniem sily gra¬ witacji.Przez usuniecie czesci ogrzanego powietrza chlodzacego z bebna obrotowego, tylko ilosc po¬ wietrza niezbedna dla spalania przechodzi przez beben tak, ze wymiar bebna obrotowego moze byc zmniejszony, a powstajace pyly, gdy duze ilosci powietrza lub gazu przechodza przez be¬ ben, ulegaja znacznemu zmniejszeniu. Ponad¬ to podgrzane powietrze chlodzace, po wyjsciu z konca bebna, gdzie umieszczony jest palnik, jest wprowadzane dp podgrzewacza za pomoca pro¬ stych srodków i cieplo jego moze byc w ten spo¬ sób wykorzystane w procesie kalcynacji w prze¬ wodzie 21, w którym ogrzane powietrze sluzy jako powietrze spalania.Kanal gazów odlotowych z bebna obrotowego zaopatrzony jest w obejscie 25 dla malych ilosci gazu tak, aby regulowac zawartosc alkaliów w produkcie koncowym i w gazach co wplywa na mniejsze tworzenie sie osadów na scianach prze¬ wodów i cyklonów.Fig. 2 przedstawia beben obrotowy 31 osadzo¬ ny na rolkach wsporczych 32, podpartych na fun¬ damentach 33 i 34. Beben obrotowy 31 posiada, w ten sam sposób jak piec przedstawiony na fig. 1, nierozlacznie zawieszony chlodnik planetarny, obejmujacy pewna ilosc rur chlodzacych 35, po¬ laczonych z bebnem obrotowym 31 za pomoca rynien zsypowych 3i6. Wyladowcze konce rur chlo¬ dzacych chlodnika planetarnego rozciagajace sie w kierunku górnego konca bebna obrotowego 31 ze spadkiem w kierunku wysypu otoczone sa wspólna rura obwodowa 37„ która jest nierucho¬ ma i która posiada dolny otwór wysypowy 38 dla ochlodzonego materialu. Beben obrotowy 31 posiada takze palnik 39 przy jego dolnym kon¬ cu a przy drugim koncu otwór wylotowy 40, dla wylotu gazów spalania do konwencjonalnej ko¬ mory 4,1 gazu dymnego, podpartej na fundamen¬ cie 42. Wylot gazu dymnego z komory 41 pola¬ czony jest przewodem ^3 z jednym segmentem 44 cyklonowego wymiennika ciepla, zlozonego z czte¬ rech cyklonów oddzielajacych.Cyklonowy wymiennik ciepla posiada wentyla-' tor 45 gazu dymnego i otwór wylotowy 46 gazu dymnego. Cyklonowy wymiennik ciepla 44 ma takze otwór zaladowczy 47 dla zimnego drobno¬ ziarnistego materialu i przewód zasypowy 48 dla91556 7 podgrzanego materialu. Dolny koniec bebna ob¬ rotowego SI posiada komore rozdzielcza 49 dla podgrzanego powietrza chlodzacego, która pola¬ czona jest za pomoca przewodu 50 z nieruchoma komora spalania 51, polaczona z drugim segmen- 5 tern 52 cyklonowego wymiennika ciepla, takze zlozonego z czterech cyklonów oddzielajacych i posiadajacych wentylator 53 gazu dymnego i ot¬ wór wylotowy 54 gazu dymnego. Segment 52 cy¬ klonowego wymiennika ciepla posiada takze ot- 10 wór 5j5 zaladowczy mterialu i przewód zasypowy 56, przez który wyladowywany jest material z cyklonowego wymiennika ciepla po przejsciu przez nieruchoma komore spalania 5^, do górnego konca bebna obrotowego 31. 15 Urzadzenie przedstawione w tym przykladzie pracuje w ten sam sposób jak urzadzenie przed¬ stawione na fig. 1. Powietrze chlodzace, uzywa¬ ne do chlodzenia goracego materialu, przechodzi przez rure obwodowa 37^ do rur chlodzacych, w których jest podgrzewane podczas wymiany cie¬ pla z goracym materialem. Podgrzane powietrze przechodzi do bebna obrotowego, w którym dzie¬ lone jest na dwa strumienie z których jeden wy¬ korzystywany jest jako powietrze spalania w be¬ bnie obrotowym, a drugi wykorzystywany jest jako powietrze spalania w nieruchomej komorze spalania.Strumien podgrzanego powietrza rozdzielany jest za pomoca wentylatorów 53 i 45 zaraz po przejsciu przez rynny zsypowe 36 w taki sposób, ze wentylator 53 wyciaga czesc ogrzanego po¬ wietrza chlodzacego z dolnego konca bebna obro¬ towego i tloczy przez nieruchoma komore 51 spa¬ lania, podczas gdy wentylator 45 wyciaga pozo¬ stalosc ogrzanego powietrza do góry z górnego konca pieca obrotowego.Regulacja stosunku pomiedzy dwoma strumie¬ niami podgrzanego powietrza moze byc ustalo¬ na za pomoca jakichkolwiek odpowiednich i do¬ brze znanych srodków zastosowanych do wenty¬ latorów 53 i 4*5, 8 PL PL PL