RU2553157C1 - Pit furnace for bulk material baking - Google Patents

Pit furnace for bulk material baking Download PDF

Info

Publication number
RU2553157C1
RU2553157C1 RU2014109169/02A RU2014109169A RU2553157C1 RU 2553157 C1 RU2553157 C1 RU 2553157C1 RU 2014109169/02 A RU2014109169/02 A RU 2014109169/02A RU 2014109169 A RU2014109169 A RU 2014109169A RU 2553157 C1 RU2553157 C1 RU 2553157C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
gas
hollow shaft
wind wheel
impeller
Prior art date
Application number
RU2014109169/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Сергеевич Кобелев
Алексей Сергеевич Емельянов
Наталья Павловна Григорова
Владимир Николаевич Кобелев
Виталий Сергеевич Свеженцев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2014109169/02A priority Critical patent/RU2553157C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2553157C1 publication Critical patent/RU2553157C1/en

Links

Landscapes

  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: pit furnace comprises cylindrical lined pit, loading and unloading devices, duct for furnace gases exhaust, gas pump connected by suction branch pipe with furnace gases duct and by discharge branch pipe with header of furnace saturation gas, fan for air supply to the furnace. Top part of the pit is connected with hollow shaft asymmetrically located above the loading device. On the hollow shaft a wind wheel and impeller are installed, and the wind wheel blades and impeller blades during synchronous movement create the tapering cone of rotation. The connecting elements, at least four, between the top part of the cylindrical lined pit and hollow shaft are uniformly located along its perimeter, and between the wind wheel and impeller output windows are made in the hollow shaft.
EFFECT: keeping of permanent set speed of movement of gas flows in internal volume of the pit under varying weather and climatic conditions.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии производства сахара, а именно к оборудованию по получению сатурационного газа, используемого для очистки диффузионного сока, и может найти широкое применение при получении извести в шахтных печах в промышленности строительных материалов, химической и металлургической промышленности.The invention relates to a technology for the production of sugar, and in particular to equipment for producing saturation gas used to purify diffusion juice, and can be widely used in the production of lime in shaft furnaces in the building materials industry, chemical and metallurgical industries.

Известна шахтная печь для обжига сыпучего материала (см. патент РФ №2341096, МПК F27B 1/00, опубл. 10.10.2011, Бюл. №28), используемая для очистки диффузионного сока, содержащая цилиндрическую футеровочную шахту, загрузочное и выгрузочное устройства, короб отсоса печных газов, газовый насос; соединенный всасывающим патрубком с коробом печных газов и нагнетательным патрубком - с коллектором печных газов, вентилятор для подачи воздуха в печь, вихревую трубу с входом на ее «холодном» конце; соединенном с нагнетательным патрубком газового насоса, и выходами на «холодном» конце для отвода холодного потока углекислого газа и на «горячем» конце; соединенном с патрубком подачи воздуха из вентилятора в печь, причем вихревая труба снабжена конденсатосборником с устройством удаления сконденсировавшейся влаги и соединенным входом с выходом на «холодном» конце вихревой трубы, а выходом с коллектором печных газов.Known shaft furnace for firing bulk material (see RF patent No. 2341096, IPC F27B 1/00, publ. 10.10.2011, Bull. No. 28) used for cleaning diffusion juice containing a cylindrical lining shaft, loading and unloading devices, box exhaust gas stove, gas pump; connected by a suction pipe to the furnace gas duct and discharge pipe to the furnace gas manifold, a fan for supplying air to the furnace, a vortex tube with an inlet at its “cold” end; connected to the discharge nozzle of the gas pump, and the outputs on the "cold" end for the removal of a cold stream of carbon dioxide and on the "hot" end; connected to the air supply pipe from the fan to the furnace, and the vortex tube is equipped with a condensate collector with a device for removing condensed moisture and the inlet is connected to the outlet at the "cold" end of the vortex tube, and the outlet to the furnace gas collector.

Недостатком является энергоемкость производства сатурационного газа, обусловленная затратами на привод газового насоса, которые задаются максимальным количеством выносимых печных газов.The disadvantage is the energy intensity of the production of saturation gas, due to the costs of driving a gas pump, which are set by the maximum amount of exhaust gas gases.

Известна шахтная печь для обжига сыпучего материала (см. патент РФ №2489658, МПК F27B 1/00, опубл. 10.08.2013 Бюл. №22) с получением сатурационного газа, используемого для очистки диффузионного сока, содержащая цилиндрическую футеровочную шахту, загрузочное и выгрузочное устройства, короб отсоса печных газов, газовый насос, соединенный всасывающим патрубком с коробом печных газов и нагнетательным патрубком - с коллектором печных газов, вентилятор для подачи воздуха в печь, вихревую трубу, с входом на ее «холодном» конце, соединенном с нагнетательным патрубком газового насоса, и выходами на «холодном» конце для отвода холодного потока углекислого газа и на «горячем» конце, соединенном с патрубком подачи воздуха из вентилятора в печь, причем вихревая труба снабжена конденсатосборником с устройством удаления сконденсировавшейся влаги и соединенным входом с выходом на «холодном» конце вихревой трубы, а выходом с коллектором печных газов, при этом газовый насос снабжен приводом с регулятором скорости вращения и блоком управления, причем блок управления включает регулятор температуры с датчиком температуры и регулятор расхода с датчиком расхода, при этом каждый из регуляторов состоит из блоков сравнения и задания, электронного усилителя с блоком нелинейной обратной связи и магнитного усилителя, соединенного с регулятором скорости вращения, который выполнен в виде блока порошковых магнитных муфт.A well-known shaft furnace for firing bulk material (see RF patent No. 2489658, IPC F27B 1/00, publ. 08/10/2013 Bull. No. 22) to produce saturation gas used for purification of diffusion juice, containing a cylindrical lining shaft, loading and unloading devices, exhaust gas suction box, gas pump connected by a suction pipe to the furnace gas box and discharge pipe - to the furnace gas collector, a fan for supplying air to the furnace, a vortex tube, with an inlet on its “cold” end connected to the discharge pa a gas pump tube, and exits at the “cold” end to divert a cold carbon dioxide stream and at a “hot” end connected to an air supply pipe from the fan to the furnace, the vortex tube being equipped with a condensate collector with a condensed moisture removal device and an input connected to the outlet The "cold" end of the vortex tube, and the outlet with a collector of furnace gases, while the gas pump is equipped with a drive with a speed controller and a control unit, and the control unit includes a temperature controller with Occupancy temperature and flow regulator with flow sensor, wherein each of the controllers includes comparison and reference blocks of the electronic amplifier unit with nonlinear feedback and magnetic amplifier connected to the speed controller, which is configured as a block of magnetic powder clutches.

Недостатком является снижение производительности печи для производства сатурационного газа из-за уменьшения скорости обжига известкового сырья, что обусловлено возрастанием аэродинамического сопротивления перемещения дымовых газов по внутреннему объему цилиндрической футеровочной шахты при изменяющемся атмосферном давлении, а также наличии осадков в виде дождя, снега и тумана в зоне расположения загрузочного устройства.The disadvantage is a decrease in the productivity of the furnace for the production of saturation gas due to a decrease in the calcination rate of the calcareous raw materials, which is caused by an increase in the aerodynamic resistance of the movement of flue gases over the internal volume of the cylindrical lining shaft with varying atmospheric pressure, as well as the presence of precipitation in the form of rain, snow and fog in the zone boot device locations.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание заданной производительности сатурационного газа при длительной эксплуатации в изменяющихся погодно-климатических условиях, обусловленных изменением атмосферного давления и/или осадками в виде снега, дождя и тумана, что осуществляется путем создания зоны разрежения в месте размещения загрузочного устройства за счет соединения в верхней части цилиндрической футеровочной шахты с полым валом, на котором укреплены ветроколесо и крыльчатка, при этом лопасти ветроколеса и крылья крыльчатки при перемещении образуют суживающийся конус вращения, а между ветроколесом и крыльчаткой в полом валу расположены выпускные окна.The technical task of the invention is to maintain the desired performance of saturation gas during prolonged operation in changing weather and climate conditions due to changes in atmospheric pressure and / or precipitation in the form of snow, rain and fog, which is achieved by creating a rarefaction zone in the location of the loading device by connecting in the upper part of the cylindrical lining shaft with a hollow shaft on which the wind wheel and the impeller are mounted, while the blades of the wind wheel and the wings of the impeller, when moving, form a tapering cone of rotation, and exhaust windows are located between the wind wheel and the impeller in the hollow shaft.

Технический результат по поддержанию заданной производительности сатурационного газа при дальнейшей эксплуатации достигается тем, что шахтная печь для обжига сыпучего материала с получением сатурационного газа, используемого для очистки диффузионного сока, содержащая цилиндрическую футеровочную шахту, загрузочное и выгрузочное устройства, короб отсоса печных газов, газовый насос, соединенный всасывающим патрубком с коробом печных газов и нагнетательным патрубком - с коллектором печных газов, вентилятор для подачи воздуха в печь, вихревую трубу, с входом на ее «холодном» конце, соединенном с нагнетательным патрубком газового насоса, и выходами на «холодном» конце для отвода холодного потока углекислого газа и на «горячем» конце, соединенном с патрубком подачи воздуха из вентилятора в печь, причем вихревая труба снабжена конденсатосборником с устройством удаления сконденсировавшейся влаги, и соединенным входом с выходом на «холодном» конце вихревой трубы, а выходом с коллектором печных газов, при этом газовый насос снабжен приводом с регулятором скорости вращения и блоком управления, причем блок управления включает как регулятор температуры с датчиком температуры, так и регулятор расхода с датчиком расхода, при этом каждый из регуляторов состоит из блоков сравнения и задания, электронного усилителя с блоком нелинейной обратной связи и магнитного усилителя, соединенного с регулятором скорости вращения, который выполнен в виде блока порошковых магнитных муфт.The technical result of maintaining the desired performance of saturation gas during further operation is achieved by the fact that a shaft furnace for firing bulk material to produce saturation gas used for purification of diffusion juice, containing a cylindrical lining shaft, loading and unloading devices, furnace gas exhaust duct, gas pump, connected by a suction pipe with a furnace gas duct and a discharge pipe - with a furnace gas manifold, a fan for supplying air to the furnace, a heating tube with an entrance at its “cold” end connected to the discharge pipe of the gas pump and exits at the “cold” end to divert a cold stream of carbon dioxide and at a “hot” end connected to the pipe for supplying air from the fan to the furnace, the vortex tube is equipped with a condensate collector with a device for removing condensed moisture, and the input is connected to the outlet on the "cold" end of the vortex tube, and the output to the furnace gas manifold, while the gas pump is equipped with a drive with a speed controller and a control unit, the control unit including both a temperature controller with a temperature sensor and a flow controller with a flow sensor, each of the controllers consisting of comparison and reference units, an electronic amplifier with a nonlinear feedback unit and a magnetic amplifier connected to the speed controller rotation, which is made in the form of a block of magnetic powder clutches.

На фиг. 1 изображена шахтная печь для обжига сыпучего материала.In FIG. 1 shows a shaft furnace for firing bulk material.

Шахтная печь состоит из цилиндрической футеровочной шахты 1 с загрузочным распределительным устройством 2 в верхней его части и разгрузочным устройством 3 - в нижней части. В поперечном сечении корпуса печи установлены короб отсоса печных газов 4 и короб 5, работающий в режиме подачи воздуха, установленный на фланце 6. Газовый насос 7 своим всасывающим патрубком посредством трубопровода 8 соединен с коробом отсоса печных газов 4, а нагнетательным патрубком через трубопровод 9 - с коллектором печных газов 10. Вентилятор 11 своим нагнетательным патрубком через трубопровод 12 соединен с коробом 5, а всасывающим патрубком - с калорифером (не показано).The shaft furnace consists of a cylindrical lining shaft 1 with a loading switchgear 2 in its upper part and an unloading device 3 in the lower part. In the cross section of the furnace body there is installed a box for exhaust gas exhaust 4 and a box 5 operating in the air supply mode mounted on the flange 6. The gas pump 7 is connected via its pipe 8 to the box for exhaust gas 4 and the discharge pipe through the pipe 9 - with a collector of furnace gases 10. The fan 11 through its discharge pipe through a pipe 12 is connected to the duct 5, and the suction pipe to a heater (not shown).

Блок управления 13 электрически соединен с управляемыми клапанами 14, 15, 16, 17, а также с датчиком температуры 18 и датчиком расхода 19. Вихревая труба 20 соединена через управляемый клапан 14 с трубопроводом 9; ее «холодный» конец через управляемый клапан 15 соединен с коллектором печных газов 10, а «горячий» конец через управляемый клапан 17 - с трубопроводом 12, в котором происходит смешивание воздуха, нагнетаемого вентилятором 11, с горячим периферийным потоком вихревой трубы 20.The control unit 13 is electrically connected to the controlled valves 14, 15, 16, 17, as well as to the temperature sensor 18 and the flow sensor 19. The vortex tube 20 is connected through a controlled valve 14 to the pipeline 9; its “cold” end through a controlled valve 15 is connected to the collector of furnace gases 10, and the “hot” end through a controlled valve 17 is connected to a pipe 12, in which air mixed by the fan 11 is mixed with the hot peripheral stream of the vortex tube 20.

Конденсатосборник 21 снабжен устройством удаления сконденсировавшейся влаги и загрязнений 22, при этом конденсатосборник 21 соединен своим входом 23 с «холодным» концом 24 вихревой трубы 20, а выходом 25 с коллектором печных газов 10.The condensate collector 21 is equipped with a device for removing condensed moisture and contaminants 22, while the condensate collector 21 is connected by its inlet 23 to the “cold” end 24 of the vortex tube 20, and the outlet 25 to the furnace gas collector 10.

Газовый насос 7 снабжен приводом 26 с регулятором скорости вращения 27 и блоком управления 13, который включает регулятор температуры 28 с датчиком температуры 18 и регулятор расхода 29 с датчиком расхода 19. Регулятор температуры 28 состоит из блока сравнения 30 и блока задания 31, электронного усилителя 32 с блоком нелинейной обратной связи 33 и магнитного усилителя 34, соединенного с регулятором скорости вращения 27 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Регулятор расхода 29 состоит из блока сравнения 35 и блока задания 36, электронного усилителя 37 с блоком нелинейной обратной связи 38 и магнитного усилителя 39, также соединенного с регулятором скорости вращения 27.The gas pump 7 is equipped with a drive 26 with a speed controller 27 and a control unit 13, which includes a temperature controller 28 with a temperature sensor 18 and a flow controller 29 with a flow sensor 19. The temperature controller 28 consists of a comparison unit 30 and a reference unit 31, an electronic amplifier 32 with a non-linear feedback block 33 and a magnetic amplifier 34 connected to a speed controller 27 in the form of a block of powder electromagnetic couplings. The flow controller 29 consists of a comparison unit 35 and a task unit 36, an electronic amplifier 37 with a non-linear feedback unit 38 and a magnetic amplifier 39, also connected to a speed controller 27.

Цилиндрическая футеровочная шахта 1 в верхней части соединена с полым валом 40, асимметрично расположенным над загрузочным распределительным устройством 2, причем на полом валу 40 укреплены ветроколесо 41 и крыльчатка 42, а лопасти 43 ветроколеса 41 и крылья 44 крыльчатки 42 при синхронном перемещении образуют конус вращения 45. Кроме того, соединенные элементы 46, количеством не менее четырех между верхней частью цилиндрической футеровочной шахты 1 и полым валом 40 размещены по его периметру равномерно, а между ветроколесом 41 и крыльчаткой 42 в полом валу 40 выполнены выпускные окна 47.The cylindrical lining shaft 1 in the upper part is connected to the hollow shaft 40, asymmetrically located above the loading switchgear 2, moreover, the wind wheel 41 and the impeller 42 are mounted on the hollow shaft 40, and the blades 43 of the wind wheel 41 and the wings 44 of the impeller 42 form a cone of rotation 45 with simultaneous movement In addition, the connected elements 46, the number of at least four between the upper part of the cylindrical lining shaft 1 and the hollow shaft 40 are placed uniformly along its perimeter, and in the floor between the wind wheel 41 and the impeller 42 the shaft 40 has exhaust ports 47.

Печь работает следующим образом.The furnace operates as follows.

Происходящие при длительной эксплуатации печи, над загрузочным распределительным устройством 2 погодно-климатические воздействия в виде перепадов атмосферного давления и осадков (дождь, снег и/или туман) приводят к увеличению аэродинамического сопротивления, перемещению газовых потоков во внутреннем объеме цилиндрической футеровочной шахты 1, что ухудшает процесс горения топлива и обжига сырья и, как следствие, уменьшается производство сатурационного газа. Поддержание постоянства заданной скорости перемещения газовых потоков во внутреннем объеме цилиндрической футеровочной шахты 1 обеспечивается тем, что одна часть газового потока, выходящего из загрузочного распределительного устройства 2, поступает в полость полого вала 40 и через выпускные окна 47 выбрасывается в атмосферу, приводя во вращение движение крыльчатку 42. Другая часть газового потока, выходящая из загрузочного распределительного устройства 2, проходит между соединительными элементами 46, симметрично расположенными количеством не менее четырех, и омывает ветроколесо 41, приводя его во вращательное движение. Профили полостей 43 ветроколеса 41 и крыльев 44 крыльчатки 2 выполнены таким образом, что при синхронном перемещении ветроколеса 41 и крыльчатки 42 образуется суживающийся конус вращения 45, обеспечивающий зону разрежения над загрузочным распределительным устройством 2 (см., например, Седов Л. И. Механика сплошной среды. Т.2. М.: Наука, 1992-567 с., ил.). В результате образовавшегося разрежения поддерживается постоянство заданных скоростей перемещения газовых потоков во внутреннем объеме цилиндрической футеровочной шахты 1 в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации печи, что и способствует нормированному производству сатурационного газа.The weather and climatic effects occurring during long-term operation of the furnace over the loading switchgear 2 in the form of atmospheric pressure and precipitation drops (rain, snow and / or fog) lead to an increase in aerodynamic drag, gas flows in the internal volume of the cylindrical lining shaft 1, which worsens the process of fuel combustion and firing of raw materials and, as a result, the production of saturation gas is reduced. Maintaining a constant predetermined velocity of gas flows in the internal volume of the cylindrical lining shaft 1 is ensured by the fact that one part of the gas stream exiting the loading switchgear 2 enters the cavity of the hollow shaft 40 and is discharged into the atmosphere through the exhaust windows 47, causing the impeller to rotate 42. Another part of the gas stream exiting the loading distribution device 2 passes between the connecting elements 46, symmetrically located ohm at least four, and washes the wind wheel 41, bringing it into a rotational movement. The profiles of the cavities 43 of the wind wheel 41 and the wings 44 of the impeller 2 are made in such a way that with the simultaneous movement of the wind wheel 41 and the impeller 42, a tapering rotation cone 45 is formed, which provides a rarefaction zone above the loading switchgear 2 (see, for example, L. I. Sedov. Solid mechanics Wednesday, vol. 2, Moscow: Nauka, 1992-567 p., ill.). As a result of the resulting rarefaction, the preset speeds of the movement of gas flows in the internal volume of the cylindrical lining shaft 1 are maintained in the changing weather and climate conditions of operation of the furnace, which contributes to the normalized production of saturation gas.

Определенное количество сырья и топлива через загрузочное распределительное устройство 2 подается в шахту печи. Подогретый в калориферах воздух на горение поступает от вентилятора 11 в короб 5 для осуществления процесса обжига. Из короба отсоса печных газов 4 по трубопроводу 8 печные газы с температурой, регистрируемой датчиком 18 и фиксируемой блоком управления 13, выносятся газовым насосом 7 через управляемый клапан 16 к коллектору печного газа 10.A certain amount of raw materials and fuel through the feed switchgear 2 is fed into the shaft of the furnace. The combustion air heated in the heaters comes from the fan 11 into the duct 5 for the firing process. From the exhaust gas suction duct 4 through a pipe 8, the furnace gases with a temperature recorded by the sensor 18 and detected by the control unit 13 are carried out by the gas pump 7 through a controlled valve 16 to the furnace gas manifold 10.

Привод 26 находится в режиме потребления энергии при эксплуатации газового насоса, который обеспечивает при заданной температуре, регистрируемой датчиком температуры 18, необходимое количество углекислого газа, определяемым датчиком расхода 19 на коллекторе печного газа 10. После запуска блока управления 13 он подает команду на управляемый клапан 14, установленный на трубопроводе 9, соединяющем выходной патрубок газового насоса 7 и вход вихревой трубы 20.The drive 26 is in the energy consumption mode during operation of the gas pump, which provides, at a given temperature detected by the temperature sensor 18, the required amount of carbon dioxide determined by the flow sensor 19 on the furnace gas manifold 10. After starting the control unit 13, it sends a command to the controlled valve 14 installed on the pipeline 9 connecting the outlet pipe of the gas pump 7 and the inlet of the vortex tube 20.

В результате печные газы из трубопровода 9 через управляемый клапан 14 (управляемый клапан 16 закрыт) поступают в тангенциальный вход вихревой трубы 20, в которой происходит их термодинамическое расслаивание на «горячий» периферийный и «холодный» осевой потоки.As a result, the furnace gases from the pipeline 9 through the controlled valve 14 (the controlled valve 16 is closed) enter the tangential inlet of the vortex tube 20, in which they thermodynamically exfoliate into “hot” peripheral and “cold” axial flows.

В связи с тем, что углекислый газ обладает плотностью большей, чем плотность других компонентов печного газа, то вследствие термодинамического расслаивания в вихревой трубе 20 наблюдается следующее.Due to the fact that carbon dioxide has a density higher than the density of other components of the furnace gas, due to thermodynamic delamination in the vortex tube 20, the following is observed.

Частично загрязненный углекислый газ, сконденсировавшийся из парообразного состояния водяной пар и мелкодисперсная влага процесса термодинамического охлаждения с загрязнениями в виде ржавчины и окалины из выхода 24 вихревой трубы 20 направляется во вход 23 конденсатосборника 21, где собирается и по мере накопления через устройство удаления сконденсировавшейся влаги и загрязнений 22 выбрасывается в окружающую среду вручную или автоматически (на фиг. 1 не показано). Очищенный от загрязнений углекислый газ в виде «холодного» потока направляется через открытый управляемый клапан 15 в коллектор печного газа 10. При этом количество поступающего газа регистрируется датчиком расхода 19. Одновременно «горячий» периферийный поток из вихревой труб 20 через открытый управляемый клапан 17 поступает в нагнетательный патрубок вентилятора 11. Полученная газовоздушная смесь имеет температуру, обеспечивающую эффективное сгорание топлива, в результате чего отпадает необходимость подогрева воздуха калорифером непосредственно до температуры обжига сыпучего материала, что способствует снижению затрат, связанных с использованием калорифера.Partially contaminated carbon dioxide condensed from the vapor state of water vapor and finely dispersed moisture of the thermodynamic cooling process with contaminants in the form of rust and scale from the outlet 24 of the vortex tube 20 is directed to the inlet 23 of the condensate collector 21, where it collects and accumulates through the device to remove condensed moisture and contaminants 22 is released into the environment manually or automatically (not shown in FIG. 1). Purified carbon dioxide in the form of a “cold” stream is directed through an open controlled valve 15 to the furnace gas manifold 10. The amount of incoming gas is detected by the flow sensor 19. At the same time, the “hot” peripheral stream from the vortex tubes 20 through the open controlled valve 17 enters fan discharge pipe 11. The resulting gas-air mixture has a temperature that ensures efficient combustion of fuel, as a result of which there is no need to heat the air with an air heater only up to the firing temperature of bulk material, which helps to reduce costs associated with the use of a heater.

При повышении температуры печных газов, выходящих из короба 4, что регистрируется датчиком температуры 18, соответствующий сигнал от него поступает на регулятор температуры 28 блока управления 13 и становится большим, чем сигнал блока задания 31. В результате на выходе блока сравнения 30 появляется сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 32 одновременно с сигналом нелинейной обратной связи 33. Сигнал с выхода электронного усилителя 32 поступает на вход магнитного усилителя 34, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на вход магнитного усилителя 34, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на выход магнитного усилителя 34, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 27 в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода 26.When the temperature of the furnace gases leaving the box 4 increases, which is detected by the temperature sensor 18, the corresponding signal from it goes to the temperature controller 28 of the control unit 13 and becomes larger than the signal from the task unit 31. As a result, a negative polarity signal appears at the output of the comparison unit 30 , which is input to the electronic amplifier 32 simultaneously with the non-linear feedback signal 33. The signal from the output of the electronic amplifier 32 is fed to the input of the magnetic amplifier 34, where it is amplified by power Is rectified and is input to the magnetic amplifier 34, which amplifies power, rectified and fed to the output of the magnetic amplifier 34, which amplifies power is rectified and supplied to the speed controller 27 as a block electromagnetic powder clutch 26.

Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 32 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 34. В результате момент, передаваемый регулятором скорости вращения 27 от привода 26 на газовый насос 7, уменьшается, снижая количество подаваемых с повышенной температурой печных газов в коллекторе 10. Одновременно для снижения температуры печных газов блок управления 13 подает команду для увеличения числа оборотов выгрузочного устройства 3 до достижения заданного значения температуры.The negative polarity of the signal of the electronic amplifier 32 causes a decrease in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 34. As a result, the moment transmitted by the speed controller 27 from the drive 26 to the gas pump 7 decreases, reducing the amount of furnace gases supplied with an elevated temperature in the manifold 10. At the same time, to reduce the temperature of the furnace gases, the control unit 13 gives a command to increase the number of revolutions of the unloading device 3 until a specified temperature value is reached.

Снижение относительно нормативного количества поступающих печных газов в коллектор 10 фиксируется датчиком количества 19, и соответствующий сигнал от него поступает на регулятор расхода 29 блока управления 13 и становится меньшим, чем сигнал блока задания 36. В результате на блоке сравнения 35 появится сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 37 одновременно с сигналом нелинейной обратной связи 38. Сигнал с выхода электронного усилителя 37 поступает на вход магнитного усилителя 39, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 27 в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода 26. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 37 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 39. В результате момент, передаваемый регулятором скорости вращения 27 от привода 26 на газовый насос 7, увеличивается, повышая количество печных газов, подаваемых из нагнетательного патрубка через трубопровод 9 в коллектор 10.The reduction relative to the standard amount of incoming furnace gases to the collector 10 is detected by the quantity sensor 19, and the corresponding signal from it is sent to the flow regulator 29 of the control unit 13 and becomes smaller than the signal of the reference unit 36. As a result, a positive polarity signal appears on the comparison block 35 enters the input of the electronic amplifier 37 simultaneously with the nonlinear feedback signal 38. The signal from the output of the electronic amplifier 37 enters the input of the magnetic amplifier 39, where it is amplified by In fact, it is rectified and supplied to the speed controller 27 in the form of a block of powder electromagnetic couplings of the drive 26. The positive polarity of the signal of the electronic amplifier 37 causes an increase in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 39. As a result, the moment transmitted by the speed controller 27 from the drive 26 to the gas pump 7, increases, increasing the amount of furnace gases supplied from the discharge pipe through the pipe 9 to the manifold 10.

При последующем понижении температуры печных газов, выходящих из короба 4 из-за увеличивающегося их количества поступающих в коллектор 10, что регистрируется датчиком температуры 18, соответствующий сигнал от него поступает на регулятор температуры 28 блока управления 13 и становится меньшим, чем сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 32 одновременно с сигналом нелинейной обратной связи 33.With a subsequent decrease in the temperature of the furnace gases leaving the duct 4 due to their increasing number entering the collector 10, which is recorded by the temperature sensor 18, the corresponding signal from it is supplied to the temperature controller 28 of the control unit 13 and becomes smaller than the signal of positive polarity, which is fed to the input of an electronic amplifier 32 simultaneously with a nonlinear feedback signal 33.

В случае уменьшения поступления диоксида углерода в коллектор печного газа 10, например, при использовании последнего в технологическом процессе очистки диффузионного сока на I и II сатурации в сахарном производстве, датчик расхода регистрирует данное уменьшение и подает сигнал на блок управления 13, который для поддержания нормированного расхода углекислого газа в свою очередь подает команду на открытие управляемого канала 16, и часть печных газов из нагнетательного патрубка газового насоса 7 дополнительно направляются в коллектор печного газа 10, а частично - через управляемый клапан 14 на вихревую трубу 20. В результате, на сатурацию подается смесь, состоящая из охлажденного углекислого газа, поступающего от вихревой трубы 20 в виде «холодного» потока и части необработанных печных газов.In the case of a decrease in the supply of carbon dioxide in the collector of the furnace gas 10, for example, when the latter is used in the technological process for purifying diffusion juice for saturation I and II in sugar production, the flow sensor registers this decrease and sends a signal to the control unit 13, which, to maintain a normalized flow carbon dioxide in turn gives the command to open the controlled channel 16, and part of the furnace gases from the discharge pipe of the gas pump 7 are additionally sent to the collector of the furnace of gas 10, and partially - through a controllable valve 14 to vortex tube 20. As a result, saturation of supplied mixture of cooled carbon dioxide coming from the vortex tube 20 as a "cold" stream and the untreated portion of furnace gases.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в поддержании нормированного производства сатурационного газа при длительной эксплуатации печи в изменяющихся погодно-климатических воздействиях, что достигается путем создания зоны разрежения над загрузочным распределительным устройством за счет расположения в верхней части цилиндрической футеровочной шахты полого вала, на котором укреплены ветроколесо и крыльчатка с расположенными между ними выпускными окнами, при этом профили лопастей ветроколеса и крыльев крыльчатки выполнены таким образом, что при совместном перемещении образуют суживающийся конус вращения.The originality of the invention consists in maintaining the normalized production of saturation gas during long-term operation of the furnace in changing weather and climate conditions, which is achieved by creating a rarefaction zone above the loading switchgear due to the location of a hollow shaft in the upper part of the cylindrical lining shaft, on which the wind wheel and impeller are mounted outlet windows located between them, while the profiles of the blades of the wind wheel and the wings of the impeller ying so that the joint movement of rotation form a tapered cone.

Claims (1)

Шахтная печь для обжига сыпучего материала с получением сатурационного газа, используемого для очистки диффузионного сока, содержащая цилиндрическую футерованную шахту, загрузочное и выгрузочное устройства, короб отсоса печных газов, газовый насос, соединенный всасывающим патрубком с коробом печных газов и нагнетательным патрубком - с коллектором печного сатурационного газа, вентилятор для подачи воздуха в печь, вихревую трубу, с входом на ее «холодном» конце, соединенном с нагнетательным патрубком газового насоса, и выходами на «холодном» конце для отвода холодного потока углекислого газа и на «горячем» конце, соединенном с патрубком подачи воздуха из вентилятора в печь, причем вихревая труба снабжена конденсатосборником с устройством удаления сконденсировавшейся влаги и соединенным входом с выходом на «холодном» конце вихревой трубы, а выходом - с коллектором печного сатурационного газа, при этом газовый насос снабжен приводом с регулятором скорости вращения и блоком управления, причем блок управления содержит регулятор температуры с датчиком температуры и регулятор расхода с датчиком расхода, при этом каждый из регуляторов состоит из блоков сравнения и задания, электронного усилителя с блоком нелинейной обратной связи и магнитного усилителя, соединенного с регулятором скорости вращения, который выполнен в виде блока порошковых магнитных муфт, отличающаяся тем, что цилиндрическая футерованная шахта в верхней части соединена с полым валом, асимметрично расположенным над загрузочным устройством, причем на полом валу укреплены ветроколесо и крыльчатка, а лопасти ветроколеса и крылья крыльчатки при синхронном перемещении образуют суживающийся конус вращения, при этом соединительные элементы в количестве не менее четырех между верхней частью цилиндрической футерованной шахты и полым валом размещены по его периметру равномерно, а между ветроколесом и крыльчаткой выполнены в полом валу выпускные окна. A shaft furnace for firing bulk material to produce saturation gas used to purify diffusion juice, containing a cylindrical lined shaft, loading and unloading devices, a furnace gas suction box, a gas pump connected by a suction pipe to a furnace gas box and a discharge pipe - to a furnace carbonation collector gas fan for supplying air to the furnace, vortex tube, with an entrance at its "cold" end, connected to the discharge pipe of the gas pump, and exits to the "cold" bottom "end for the removal of a cold stream of carbon dioxide and at the" hot "end, connected to the pipe for supplying air from the fan to the furnace, and the vortex tube is equipped with a condensate collector with a device for removing condensed moisture and a connected inlet with an outlet on the" cold "end of the vortex tube, and the output is with the collector of the furnace saturation gas, while the gas pump is equipped with a drive with a speed controller and a control unit, the control unit containing a temperature controller with a temperature sensor and a flow controller with a flow sensor, wherein each of the controllers consists of comparison and reference units, an electronic amplifier with a nonlinear feedback unit and a magnetic amplifier connected to a speed controller, which is made in the form of a block of powder magnetic couplings, characterized in that the cylindrical lined the shaft in the upper part is connected to a hollow shaft asymmetrically located above the loading device, and a wind wheel and an impeller are mounted on the hollow shaft, and the wind wheel blades and impeller wings moving at synchronous rotation cone tapering form, wherein the connecting elements of at least four between the upper part of the cylindrical shaft lined hollow shaft and arranged uniformly along the perimeter and between the wind wheel and the impeller are made in the hollow shaft of the exhaust ports.
RU2014109169/02A 2014-03-12 2014-03-12 Pit furnace for bulk material baking RU2553157C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109169/02A RU2553157C1 (en) 2014-03-12 2014-03-12 Pit furnace for bulk material baking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109169/02A RU2553157C1 (en) 2014-03-12 2014-03-12 Pit furnace for bulk material baking

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2553157C1 true RU2553157C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53295238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109169/02A RU2553157C1 (en) 2014-03-12 2014-03-12 Pit furnace for bulk material baking

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2553157C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2603524C1 (en) * 2015-06-15 2016-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Device for collection and removal of gases from aluminium electrolysis cell
RU2613260C1 (en) * 2015-10-14 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВО ЮЗГУ) Shaft kiln for loose material calcination
CN112941288A (en) * 2021-01-27 2021-06-11 丰林金属处理自动化设备大丰有限公司 Shaft furnace lifting equipment with high safety coefficient and operation method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3232934C1 (en) * 1982-09-04 1984-07-12 Wärmestelle Steine und Erden GmbH, 4000 Düsseldorf Process and shaft furnace for the heat treatment of mineral bulk material
RU2211418C2 (en) * 2001-04-09 2003-08-27 Курский государственный технический университет Shaft furnace for roasting loose material
UA7319U (en) * 2004-11-25 2005-06-15 Yurii Kondratiuk Poltava Nat T Method for vehicle conservation
RU2431096C2 (en) * 2009-11-23 2011-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗГУ) Shaft furnace for burning loose material
RU2489658C1 (en) * 2011-12-15 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Shaft furnace for roasting of loose material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3232934C1 (en) * 1982-09-04 1984-07-12 Wärmestelle Steine und Erden GmbH, 4000 Düsseldorf Process and shaft furnace for the heat treatment of mineral bulk material
RU2211418C2 (en) * 2001-04-09 2003-08-27 Курский государственный технический университет Shaft furnace for roasting loose material
UA7319U (en) * 2004-11-25 2005-06-15 Yurii Kondratiuk Poltava Nat T Method for vehicle conservation
RU2431096C2 (en) * 2009-11-23 2011-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗГУ) Shaft furnace for burning loose material
RU2489658C1 (en) * 2011-12-15 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Shaft furnace for roasting of loose material

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2603524C1 (en) * 2015-06-15 2016-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Device for collection and removal of gases from aluminium electrolysis cell
RU2613260C1 (en) * 2015-10-14 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВО ЮЗГУ) Shaft kiln for loose material calcination
CN112941288A (en) * 2021-01-27 2021-06-11 丰林金属处理自动化设备大丰有限公司 Shaft furnace lifting equipment with high safety coefficient and operation method
CN112941288B (en) * 2021-01-27 2022-08-09 丰林金属处理自动化设备大丰有限公司 Shaft furnace lifting equipment with high safety coefficient and operation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2553157C1 (en) Pit furnace for bulk material baking
CN204535377U (en) A kind of baked brick tunnel kiln cooling system
JP4681319B2 (en) Method and apparatus for drying wet raw materials
CN101279182A (en) Method and device for eliminating white smoke in industry flue gas
SU656549A3 (en) Device for heat treatment of materials
CN105597490A (en) Organic exhaust gas adsorption/desorption, concentration and purifying system and method thereof
RU2006139439A (en) DEVICE AND METHOD FOR HEATING THE BACKGROUND MATERIAL
AU2011306841B2 (en) Method for the continuous sintering of mineral material and sintering equipment
RU2489658C1 (en) Shaft furnace for roasting of loose material
CN204224467U (en) Limestone kiln and system for producing calcium carbide
CN104561515B (en) Continuous way bar plate heating stove and heating means thereof
RU2613260C1 (en) Shaft kiln for loose material calcination
CN103925788B (en) Fired brick production line large cross-section tunnel kiln circulation adjustable ventilating system
CN204434657U (en) A kind of fast cooling device of heat treatment furnace
CN207147225U (en) A kind of refractory brick calcining kiln
CN107379353A (en) A kind of curing furnace heating system
CN106766970A (en) A kind of recuperation of heat ducting system for kiln
CN104531957A (en) Rapid cooling device for heat treatment furnace
CN102690129A (en) Novel quickly drying line
RU2573437C1 (en) Antiicing system of gas transfer unit with gas turbine drive
CN204594203U (en) A kind of sintering of catalyst kiln
US9791147B2 (en) Multi stage combustion furnace and process for the thermal expansion of mineral particles
RU174364U1 (en) GAS-PUMPING UNIT WITH GAS-TURBINE ENGINE ANTI-BLADDING SYSTEM
CN205317007U (en) Independent fume extractor on roller of roller kilns, under roller
CN203024587U (en) Coal pit body

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160313