SI8610013A8 - Priprava za termično obdelavo finozrnatega blaga, zlasti za žganje surove moke cementa - Google Patents

Description

Tehnični problem s katerim se sooča izumitelj je v tem, s kakšnimi konstrukcijskimi ukrepi se nadalje razvije priprava za izdelavo cementa - obsegajoča pred pečjo nameščeno reakcijsko posodo in nanjo priključen večstopenjski toplotni izmenjalnik za predgrevanje blaga, čigar enote toplotnih izmenjalnikov so v dveh paralelnih odsekih vodov odpadnih plinov povezane druga za drugo ki so po eni strani preko vsakokratnega dovodnega voda za plin povezane z odvodnim vodom za plin neposredno na vod za odpadni plin peči priključene enote toplotnega izmenjalnika, po drugi strani pa so povezane z vodom odpadnih plinov reakcijske posode, pri čemer so odvodni vodi za obdelovano blago toplotnih izmenjalnikov enega odseka odpadnih plinov izmenično na dovodne vode enot toplotnih izmenjalnikov drugega odseka odpadnih plinov - in sicer na tak način, da se bo z enostavnimi sredstvi lahko upoštevalo medseboj različne odnose v obeh vodih odpanih plinov toplotnega izmenjalnika, glede odvoda odpadnih plinov in da bo lahko zmanjšana višina konstrukcije priprave.

Stanje tehnike

Da t>ri izdelavi cementa kalcinator po eni strani ne bi bil neugodno obremenjevan z odpadnimi plini iz peči in da bi po drugi strani lahko izkoristili visoko temperaturo odpadnih plinov iz peči a predgrevanje surove moke v stopnji toplotnih izmenjalnikov nameščenih neposredno pred kalcinatorjem, ne da bi morali pri tem vzeti v račun neugodnost da bo en odsek odpadnih plinov toplotnega izmenjalnika ogrevan samo z odpadnimi plini iz kalcinatorja, drugi odsek odpadnih plinov pa izključno z odpadnim plinom iz peči je iz avstrijskega patenta (AT-PS 375 628) znano, da se tok odpadnega plina iz peči po oddaji toplote surovi moki cementa vodi v neposredno pred kalcinatorjem - glede na smer toka surove moke cementa nameščeno stopnjo toplotnega izmenjalnika skupaj s tokom odpadnega plina, ki se zmeša s tokom odpadnega plina iz kalcinatorja, predno se mešani tok odpadnih plinov enakomerno razdeli na oba odseka odpadnih plinov. To mešanje odpadnega plina iz peči in odpadnega plina iz kalcinatorja se izvrši v mešalni komori, ki obvezno poveča višino konstrukcije naprave. Razen tega zaradi enakomerne razdelitve mešanega toka odpadnih plinov na oba odseka odpadnih

- 3 plinov toplotnega izmenjalnika ni mogoče doseči nobene prilagoditve na različne razmere v obeh odsekih odpadnih plinov. Ker je temperatura surove moke cementa - ki se od ene stopnje toplotnega izmenjalnika enega odseka odpadnih plinov vodi k stopnji toplotnega drugega odseka odpadnih plinov in do kalcinatorja - različna se v obeh odsekih odpadnih plinov pojavijo različni pogoji, zaradi česar je zaželeno, da bi se s konstrukcijskimi spremembami dosegla možnost prilagajanja strujanja odpadnih plinov v obeh odsekih odpadnih plinov glede na vsakokratne pogoje.

Opis rešitve tehničnega problema s primeri izvedbe ter seznamom slik

Predhodno obravnavani tehnični problem rešuje pripravo za termično obdelavo finozrnatega blaga; zlasti za žganje surove moke cementa, pri kateri se odpadni plini iz reakcijske posode odvzemajo v dveh delnih strujanjih za vsakokratni odsek odpadnih plinov pri čemer se v vsakega navedenih delnih strujanj odpadnih plinov reakcijske posode dovede odpadni plin iz peči v ustreznih delnih tokovih.

Z odvodom odpadnih plinov iz reakcijske posode v dveh delnih strujanjih se ustvari enostavna možnost, da se vsakemu od odsekov toplotnega izmenjalnika dovede mešanica odpadnih plinov, ki je glede temperature in sestave prilagojena vsakokratnim razmeram v vsakem od odsekov odpadnih plinov. Obema delnima strujanjima iz reakcijske posode, je tako mogoče dovesti različne vsakokratne količine odpadnega plina iz peči. Ker skozi odseke odpadnega plina vodena količina odpadnih plinov odvisi od učinka puhal, ki so dodeljena posameznemu odseku odpadnih plinov ostane količina odpadnih plinov obeh odsekih odpadnih plinov vkljub različnemu deležu odpadnega plina iz peli in odpadnega plina iz reakcijske posode enaka, kar omogoča enako konstrukcijsko izvedbo obeh odsekov odpadnih plinov toplotnega izmenjalnika.

Ker so razen tega odpadni plini iz peči delnim strujanjem iz reakcijske posode lahko primešani brez potrebe po naknadni razdelitvi odpade potreba po mešalni komori, tako, da je na ugoden način mogoče zmanjšati višino konstrukcije priprave po izumu.

Zlasti ugodne razmere so dosežene takrat, če se odpadni plin iz peči na obe delni strujanji odpadnih plinov iz reakcijske posode razdeli v vnaprej določenem razmerju. S tem delilnim razmerjem se lahko doseže vsakokratne najugodnejše pogoje glede temperature oz. sestave odpadnih plinov v obeh odsekih odpadnih plinov, s čimer ne dosežemo ugoden potek obdelave blaga, temveč, tudi zagotovimo majhno nevarnost zapečenja blaga, ki odvisi od koncentracije balastnih snovi in od temperaturnih razmer.

Čeprav je rešitev v smislu izuma zlasti primerna za izdelavo cementa ni omejena na to področje uporabe. Priprava v smislu izuma se lahko uporabi povsod tam kjer je potrebno termično obdelati finozrnato blago in sicer v reakcijski posodi in zato posodo nameščeni peči, kot je to npr. slučaj pri pridobivanju železa.

Priprava po izumu obsega peč, pred katero je nameščena reakcijsko posodo, na katero je priključen večstopenjski toplotni izmenjal nik za predgrevanje blaga. Večstopenjski toplotni izmenjalnik obsega enote toplotnega izmenjalnika, ki so nameščene v dveh

- 5 paralelnih odsekih vodov odpadnih plinov in so medsebojno vezane ena za drugo.

Paralelna odseka vodov odpadnih plinov sta preko vsakokratnega dovodnega voda za plin po eni strani vezana na izstopni plinski vod enote toplotnega izmenjalnika, ki je priključena neposredno na vod odpadnih plinov peči, po drugi strani pa na vod odpadnih plinov reakcijske posode, pri čemer je izstopni vod za obdelovano blago k enotam toplotnega izmenjalnika enega odseka voda odpadnih plinov izmenično priključen na dovodne vode enot toplotnih izmenjalnikov drugega odseka vodov odpadnih plinov. V kolikor pri taki znani pripravi odvodni vod odpadnega plina reakcijske posode obstoji iz dveh ločenih - po en ločevalnik blaga vsebujočih - vodov odpadnih plinov, od katerih je vsakokratni vezan s po enim dovodnih vodov odsekov odpadnih plinov in je preko vsakokratnega veznega voda priključen na izstopni plinski vod enote toplotnega izmenjalnika, ki je nameščena pred pečjo, se delitev toka odpadnega plina iz reakcijske posode lahko izvrši na enostaven način z dovodom na oba odseka vodov odpadnega plina toplotnega izmenjalnika z domešanjem odpadnega plina peči, brez bojazni, da bi tok mešanice odpadnih plinov za en odsek voda odpadnega plina vplival na sestavo toka mešanice odpadnih plinov drugega odseka voda odpadnih plinov. Vodenje obeh vodov odpadnih plinov iz reakcijske posode preko vsakokratnega ločilnika blaga, zagotavlja posebno nizko konstrukcijsko višino, kjer za delitev odpadnega plina iz reakcijske posode ni obvezno, da je izvršena v dva delna tokova za izločevalnikom.

Da bi v obeh odsekih vodov odpadnih plinov na enostaven način lahko nastavili določena mešalna razmerja, so v nadaljnji izvedbi primera izuma v veznih vodih med izstopnim vodom plinov iz enote toplotnega izmenjalnika, nameščenega neposredno pred pečjo, in vodi odpadnih plinov iz reakcijske posode, nameščene nastavljive dušilke npr. zasuni, s pomočjo katerih je mogoče določiti količino odpadnih plinov iz reakcijske posode in iz peči, ki se lahko sesajo preko vsakokratnega odseka voda odpadnih plinov toplotnega izmenjalnika.

V načrtu je kot primer prikazana priprava ‘‘ za termično obdelavo finozrnatega blaga, pri čemer kaže sl. 1 pripravo za izdelavo cementa, po izumu - prikazano v poenostavljeni blok-shemi, sl. 2 konstrukcijsko varianto te priprave v področju izključno z odvodnimi plini iz peči ogrevane - stopnje toplotnega izmenjalnika.

Surova moka, katere pretočna shema je nakazana s črtkanimi črtami, se preko dovodnega voda 1 dovaja večstopenjskemu toplotnemu izmenjalniku, ki se ogreva s pomočjo odpadnih plinov iz peči 2 za žganje predgrete in kalcinirane surove moke cementa in s pomočjo odpadnih plinov iz reakcijske posode 3, ki je nameščena pred rotacijsko cevno pečjo 2, pri čemer se v reakcijski posodi 3 surova moka cementa razkisli z odgovarjajočim dovodom toplote. Ta toplotni izmenjalnik ima dva paralelna odseka 4 in 5 vodov odpadnih plinov, ki sta po eni strani oblikovana iz enot 4a, 4o, 4c toplotnih izmen jalnikov^izvedenih kot ciklon, po drugi strani pa iz enot 5a, 5b, 5c toplotnih izmenjalnikov. Kot je razvidno iz pretočne sheme odpadnih plinov, prikazane s polnimi črtami, sta odseka 4 in 5 vodov odpadnih plinov, ki pripadata toplotnemu izmenjalniku,priključena dvema vodoma 7 in 8 odpadnih plinov reakcijske posode 3, pri čemer je vsak od njih voden preko pripadajočega, kot ciklonski ločilnik izvedenega ločilnikaj7a, 8a blaga. Odvodna voda 9 teh ločilnikov 7a, 8a blaga se iztekata v rotacijsko cevno peč 2, kjer se kalcinirana surova moka cementa žge in s tem predela v cementni klinker. Žgani cementni klinker se nato vodi v hladilnik 10, kjer se ohladi, pri čemer se en del segretega hladilnega zraka dovaja rotacijski cevni peči 2, kot zgorevalni zrak. Za razkisanje surove moke cementa potrebne dodatne količine toplote v reakcijski .posodi 3, se tej reakcijski posodi dovedejo preko gorilnika 11, pri čemer se za zgorevalni zrak gorilnika 11 uporabi en del hladilnega zraka iz hladilnika 10.

V toplotnem izmenjalniku predgreta surova moka cementa je v smislu sl. 1 v enoti 12 toplotnega izmenjalnika, ki je razporejena neposredno pred reakcijsko posodo 3 s pomočjo odpadnih plinov iz peči, ki so bolj vroči kot oni iz reakcijske posode 3, privedena na višjo predgrevalno temperaturo. V ta namen je enota 12 toplotnega izmenjalnika s pečjo 2 povezana preko voda 13 odpadnih plinov. Odvodni vod 14 plina, neposredno na peč 2 priklju čene enote 12 toplotnega izmenjalnika,je preko vsakokratnega δ

veznega voda 14a, I4b priključen na odvodni vod 7 oz. 8 reakcijske posode 3, tako da sta dovodna voda 15 plina za oba odseka 4, 5 vodov odpadnih plinov toplotnega izmenjalnika napajana z mešanico odpadnih plinov iz peči 2 in iz reakcijske posode 3 in sicer z obdržanjem določenega mešalnega razmerja za vsakega od obeh odsekov 4 in 5 vodov odpadnih plinov. Za nastavitev tega mešalnega razmerja so v veznih vodih I4a, 14b nameščeni dušilki 16, ki sta prednostno izoblikovani kot zasuni. S tem je omogočeno, da se tok mešanice odpadnih plinov za vsakega od obeh odsekov 4 in 5 vodov odpadnih plinov ločeno prilagodi vsakar zagotavlja ugodno vodenje termične obdelave finozrnatega blaga. Po pretoku skozi oba odseka 4 in 5 vodov odpadnih plinov, se oba tokova mešanice odpadnih plinov zopet združita in se preko skupnega puhala 17 odvedeta na prosto.

Surova moka cementa, ki je preko dovodnega voda 1 dovedena toplotnemu izmenjalniku, prispe najpreje v enoto 4c toplotnega izmenjalnika iz katere se surova moka cementa preko odvodnega voda 18 dovaja enoti 5c toplotnega izmenjalnika drugega odseka 5 vodov odpadnega plina, v dovodni vod 19 katerega se izteka izstopni vod 18. V naslednjem se tok surove moke cementa izmenično vodi v enote toplotnih izmenjalnikov odsekov 4 in 5 vodov odpadnih plinov, pri čemer se surova moka cementa postopoma segreje, kar se v vsakem od odsekov odpadnih plinov opravi pod vsako kratno ugodnimi pogoji. Po zadnji predgrevalni stopnji v enoti 12

--3toplotnega izmenjalnika prispe tok surove moke preko odvodnega voda 20 v reakcijsko posodo 3, v kateri se surova moka pod vplivom dovoda toplote razkisli, kalcinirana surova moka pa se nato v dveh delnih tokovih, ki odgovarjata odvodom odpadnih plinov iz reakcijske posode 3 odvedeta iz te posode in preko ločilnikov 7a in 8a blaga privede za žganje v peč 2.

Za razliko od priprave v sl. 1 ima priprava po sl. 2 namesto neposredno pred reakcijsko posodo 3 nameščeno enoto 12 toplotnega izmenjalnika, ogrevanega z odpadnimi plini iz peči 2, stopnjo toplotnih izmenjalnikov z dvema paralelno drug poleg drugega vezanih enot 12a, 12b toplotnih izmenjalnikov, tako da vezna voda I4a in 14b ne izhajata Iz skupnega izstopnega voda 4 ene enote 12 toplotnega izmenjalnika, temveč od obeh ločenih enot 12a, 12b toplotnih izmenjalnikov navedene stopnje toplotnega izmenjalnika. Temu odgovarjajoče se razveja odvodni vod 13 odpadnih plinov iz peči 2 in odvodni vod za obdelovano blago enote 5a toplotnega izmenjalnika odseka 5 vodov odpadnih plinov, ki se v tej varianti razdeli na enoti 12a, 12b toplotnega izmenjalnika. V obeh enotah 12a, 12b toplotnega izmenjalnika te stopnje toplotnega izmenjalnika nahajajoče se obdelovano blago,ogre vane izključno z odpadnimi plini iz peči, se nato spet skupno dovede reakcijski posodi 3NAVEDBA NAJBOLJŠEGA IZUMITELJU ZNANEGA P-13/86

NAČINA ZA GOSPODARSKO IZKORIŠČANJE IZUMA

Povprečen strokovnjak s tega področja bo lahko realiziral izum ob upoštevanjem naslednjih napotkov:

Izum je realiziran na napravi za izdelavo cementa, ki sestoji iz petstopenjskega ciklonskega predgrevalnika z dvema plinskima tokoma, reakcijske posode 3 kalcinatorja in rešetkastega hladilnika 10.

Reakcijska posoda 3 kalcinatorja je v geometrijskem smislu zasnovana kot pokončen valj višine ca. 15 m, ki je s hladilnikom 10 povezan preko voda za zgorevalni zrak. K enoti 3 kalcinatorja sta priključena prigrajena ciklonska ločilnika 7a, 8a. Prigrajena voda odpadnih plinov obeh ciklonskih ločilnikov 7a, 8a sta povezana z najbolj spodnjo ciklonsko stopnjo dvotočnega ciklonskega predgrevalnika.

Rotacijska cevna peč 2 je preko prigrajenega cevovoda povezana s ciklonskim ločilnikom, katerega materialni vod 20 vodi v reakcijsko posodo 3 kalcinatorja. Vod odpadnih plinov s cevno pečjo 2 povezanega ločilnika je razdeljen na dva voda, pri čemer en delni vod vsakokrat vodi v vod odpadnih plinov ciklonskega ločilnika, ki je priključen enoti 3 kalcinatorja.

Z ureditvijo krmilnih drsnikov se ob obema tokoma predgrevalnika ustrezno z nastavljenih parametrih dovaja plinsko zmes iz odpadnih plinov peči in plinov reakcijske posode 3 kalcinatorja. Medtem ko se kurilni plini enakomerno pretakajo po vzporedno razporejenih stopnjah ciklona, je celotna surovina izpostavljena toku in od toka do toka in od stopnje do stopnje v obtekajočem toku vodena do najbolj spodnje stopnje ciklona.

Cikloni toplotnega izmenjevalnika so glede na pokončno cev in premer ciklona vselej enako dimenzionirani.

Za

1. VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft

2. VEB Schwermaschinenbaukombinat Ernst Thalmann Magdeburg

Claims (2)

1. Priprava za termično obdelavo finozrnatega blaga, zlasti za žganje surove moke cementa, obsegajoča peč in pred pečjo nameščeno reakcijsko posodo ter večstopenjski izmenjalnik za predgrevanje blag^ priključen na reakcijsko posodo, čigar enoti toplotnih izmenjalnikov sta v dveh paralelnih odsekih vodov odpadnih plinov vezani druga za drugo in ki sta po eni strani preko vsakokratnega dovodnega voda plina vezani z izstopnim vodom enote toplotnega izmenjalnika, priključenega neposredno na vod odpadnih plinov peči, po drugi strani pa z vodom odpadnih plinov reakcijske posode, pri čemer so odvodni vodi za obdelovano blago enot toplotnih izmenjalnikov enega odseka vodov odpadnih plinov priključeni na dovodne vode enot toplotnih izmenjalnikov drugega odseka vodov odpadnih plinov,označena s tem, da vod odpadnih plinov reakcijske posode (3) obstoji iz dveh ločenih po en ločilnik (7a, 8a) obsegajočih vodov (7, 8) odpadnih plinov, ki sta povezana z vsakokratnim dovodnim vodom (15) odsekov (4, 5) vodov odpadnih plinov, preko veznih vodov (14a, 14b) pa sta vezana na izstopni vod (14) plinov enote (12) toplotnega izmenjalnika, ki je razporejena neposredno pred pečjo (2).

2. Priprava po zahtevku 1, označena s tem, da imata vezna voda (14a, 14b) med izstopnim vodom (14) plina pripadajočega enoti (12) toplotnega izmenjalnika, ki je razporejena neposredno pred pečjo (2) in med vodi (7, 8) odpadnega plina reakcijske posode (3), nastavljive dušilke (16), npr. zasune.

Za

19472-VII-87/LŽ 1. VOEST-APLINE Aktiengesellschaft

2. VEB Schwermaschinenbaukombinat

Ernst ThSlmann” Magdeburg: