SU1131915A1 - Устройство дл охлаждени крупнокусковых материалов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ КРУПНОКУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, преимущественно огарка, содержащее цилиндрическую камеру охлаждени  с расположенным по ее оси вертикальным перфорированным распределителем хладагента , кольцевой коллектор, загрузочный и расходный бункеры, о т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью повьшени  эффективности охлаждени  и заидаты окружающей среды и обслуживающего персонала от вредных воздействий, оно снабжено сепаратором пара и пыли, установленным коаксиально камере охлажпени  и размещенным между бункерами , лабиринтным уплотнением, трубчатым конденсатором и шламоотд лителем , конденсатор выполнен из последовательно соединенных наклонными переходниками вертикально установленных труб с охлаждающей рубашкой, нижние концы которых размещены в шламоотделителе, и соединен с сепаратором , при этом верхн   часть сепаратора соединена с разгрузочным бункером лабиринтным уплотнением, нижн   часть сепаратора соединена с расходным бункером, а стенки камеры охлаждени  выполнены перфорированными.. 2.Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что обща  площадь живого сечени  перфораций камеры охлаждени  выполнена равной площади ее продольного сечени . 3.Устройство по п. 1, о т л иS чающёес  тем, что диаметр сепаратора пара и гйлли определ етс  по формуле . д, . где Д - диаметр сепаратора пара и пыли; Д - диаметр камеры охлаждени ; Н, - высота камеры охлаждени ; &0 Ко 0,125-1,75. 4. Устройство по п. 1, о т л и;& :л ч а ю щ е е с   тем, что, с целью очистки газов от вредных примесей и внутренней поверхности труб кондек сатора от конденсата, оно снабжено форсунками, установленными в верхних торцах труб.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , а именно -к устройствам дл  охлаждени  гор чих кусковых матери лов , преимущественно огарка из печей ртутного производства.

Известно устройство дл  охлаждени  огарка руд после обжига, содержащее камеру охлаждени , состо щую из цилиндрической и конусообразной частей, и размезенные внутри камеры змеевиковые трубы охлаждени  lj.

Однако конструкци  устройства громоздка, требует больших капитальных затрат, а эффективность устройства низка; эксплуатаци  устройства сложна и отвлекает много труда и средств на проведение ремонтов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  охлаждени  крупнокусковых материалов , содержащее цилиндрическую камеру охлаждени  с расположенным по ее оси вертикальным перфорированным распределителем хладагента, кольцевой коллектор, загрузочный и разгрузочный бункеры 21.

Недостатками охладител   вл ютс  невысока  производительность вследствие периодичности его действи  и, главное, невысока  эффективность охлаждени  и повьшенный расход газа по причине его низкой теплоемкости и осуществлени  процесса охлаждени  по принципу продуваемый слой.

Цель изобретени  - повышение эффективности охлаждени  и защита окружанвдей среды и обслуживающего персонала от вр едных воздействий.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  охлаждени  крупнокускового материала; преимущественно огарка, содержащее цилиндрическую камеру охлаждени  с расположенным по ее оси вертикальным перфорированиым распределителем хладагента , кольцевой коллектор, загрузочный и расходный бункеры, снабжено сепаратором парами пыли, установленным коаксиально камере охлаждени  и размещенным между бункерами, лабиринтным уплотнением трубчатым конденсатором и шламоотделителем, конденсатор выполнен из последовательно соединенных наклонными переходниками вертикально установленных труб с охлаждающей рубашкой, нижние концы которых размещены в шламоотделителе

и соединен с сепаратором, при этом верхн   часть сепаратора соединена с разгрузочным бункером лабиринтным .уплотнением, нижн   часть сепаратора соединена с расходным бункером, а стенки камеры охлаждени  выполнены перфорированными.

Кроме того, обща  площадь живого сечени  перфораций -камеры охлаждени  равна площади ее продольного сечени 

Диаметр сепаратора пара и пьши определ етс  по формуле

Дс До-гту17, (1)

где Кд 0,125-1,75;

Д. - диаметр сепаратора пара и пыли;

Лр диаметр камеры охлаждени ;

Hj, - высота камеры охлаждени . Кроме того, с целью очистки газов от вредных примесей и внутренней поверхности труб конденсатора от конденсата устройство снабжено форсун ками, установленными в верхних торцах труб.

На чертеже схематически изображено устройство дл  охлаждени  крупнокускового материала,, общий вид.

Устройство содержит цилиндрическую перфорированную камеру 1 охлаждени  с загрузочным бункером 2 и расположенным по ее оси вертикальным перфорированным распределителем 3 хладагента. Коаксиально камере 1 устновлен сепаратор 4 пара и пыли, верхн   часть которого через лабиринтное уплотнение 5 соединена с загрузочным бункером 2, а нижн   часть герметично соединена с коническим расходным бункером 6, который снабжен дозатором 7, регулирующим подачу охлажденного материала на транспортер 8. Сепаратор 4 соединен патрубком 9 с трубчатым конденсатором 10, кажда  труба которого снабжена водоохлаждаемой рубашкой 11, а трубы последовательно соединены наклонными переходниками 12 В верхних торцах труб установлены форсунки 13 а нижние концы расположены в шламоотлелителе 14.

Устройство дополнительно снабжено шламовым насосом 15 и репульпатором 16J вентил тором 17 системой КИПиА (не показана) и насосом 18 подачи оборотного агента с запорной арматурой дл  регулировани  расхода агента через вертикальный распределитель 3 и периферийные распределители, которые подключены к коллектору. Устройство работает следующим образом. Крупнокусковой материал, наприме огарок. с температурой вьше 150 С (технологическа  - 400-550 С) подаю плотным слоем в камеру 1 охлаждени , в которую через распределитель 3 хладагента поступает, например, оборотна  вода под напором 2-3 атм. При высоком теплосодержании гор чег огарка его доохлаждение происходит в нижней части камеры 1 и в расходном бункере 6 за счет поступлени  в слой воды через периферийные распределители , которые питаютс  от коллектора. Охлажденньш огарок, включа  просыпи и пыль сепаратора 4 через дозатор 7 разгрузки поступает на транспортер 8 и транспортируетс  в отвал. Пар и пыль через перфорацию каме ры 1 поступает в сепаратор 4, где происходит осаждение частиц пыли (диаметромd и крупнее) на слой огарка в бункере 6. Предельный диаметр d зависит от диаметра сепаратора В , который рассчитываетс  по формуле (1). Частицы пыли с диаметром, меньши d, вынос тс  паром через патрубок 9 в трубчатый конденсатор 10. Здесь на внутренних поверхност х труб кон денсатора 10 осуществл етс  пленочна  конденсаци  пара. Неосевшие в сепараторе 4 частицы пыли смешивают С конденсатом, который стекает в шла|моотделитель . Дл  предотвращени  j образовани  на внутренних поверхно1ст х труб конденсатора 10 шламовой корки эти поверхности очищаютс  подпиточной водой, котора  подаетс  под напором через форсунки 13 и сме шиваютс  с конденсатом. Количество подпиточной воды зависит от безвозвратно тер емой: с охлажденным огар ком, с газом в виде несконденсирова шегос  пара через вентил тор и при испарении воды с открытых поверхностей , например, шламоотделител . . Очищенна  в шламоотделителе вода подаетс  насосом 18 вновь на охлаждение материала, а шламы периодичес ки откачиваютс  насосом 15. Вода, охлаждающа  рубашки 11 конденсатора, повыщает свою темпера туру в зависимости от давлени  на бО-бО С и может быть испоЛьзована дл  производственных нужд. 54 Снабжение камеры охлаждени  перфорацией позвол ет отводить пар и , сопутствующие ему пылевые частицы в радиальном направлении через слой, что обеспечивает небольшое гидравлическое сопротивление паровому потоку . Дл  минимизации гидравлического сопротивлени  перфорации ее обща  площадь выбираетс  из того соображени , чтобы бокова  стенка камеры была продолжением пористой среды, какой  вл етс  кусковой материал. Характерный размер единичного элемента перфорации должен обеспечивать возможно меньшее просыпание материала в Зону сепаратора, где происходит отделение от парапылевого потока крупных частиц пыли. Просыпи и крупные частицы пыли собираютс  в нижней части сепаратора, котора соединена с расходным бункером . Дл  предотвращени  скапливани  мелкой фракции материала в нижней части сепаратора угол раскрыти  конуса расходного бункера принимают равным углу внутреннего трени  выгрзгасаемого материала. Диаметр сепаратора необходимо выбирать таким, чтобы возможно больша  часть пыли отделилась от парового потока и не попала в конденсатор. Остальные частицы пыли с паровым потоком попадают в конденсатор и осаждаютс  с пленкой жидкости на внутренних стенках труб. Смыв этих частиц осуществл етс  подпитывающим хладагентом , который в-водитс  под напором через форсунки, установленные в верхних торцах труб конденсатора. Повьш1ение эффективности охладител  достигаетс  за счет приспособлени  его конструктивных характеристик к использованию в качестве охлаждающего агента жидкости, например воды, котора  подаетс  под напором в центральные слои огарка и ниже по его ходу в периферийн 1е слои от общего коллектора. Использование тепла фазового перехода, а также оборот охлаждающего агента обеспечивают небольшие габариты устройства и свод т к минимуму безвозвратные потери агенпричем температура материала на та, выходе снижаетс  до 100 Ь20:С. Защита окружающей среды и обслуивающего персонала от вредных возействий , например, остаточными паами ртути, образующимис  в процессе

$1131

окаа пеп  f обеспечиваетс  герметичностью устройства. Дл  этого предусмотрены соответствующие соединени  камеры.охлаждени  с сепаратором и последнего с трубчатым конденсатором. 5 Дополнительно открытые концы труб конденсатора размещены в заполненном o6opioTHbiM агентом шламоотделителе (при работе устройства), а отвод в радиальном направлении через Ю слой и через боковую.стенку с минимальным гидравлическим сопротивленйем обеспечивают отсутствие потерь пара через слой материала в вертикальном направлении. Кроме того, 15 пoдaвae ajй под напором через форсунKJP хладагент,распьт  сь, приобретает

большую поверхность,что способствует сорбции вредных примесей из парогазового потока и его очистке от 20 этих примесей.

Лабораторные испытани  на модели предлагаемого устройства с загрузкой го.р чего (200-500 с) огарка массой t кг показали, что процесс охлаж- 25 дени  проходит с высокой интенсивностью , а температура охлажденного огаркд не превышает tOCrC. Число

оборотов охлаждающей воды практически не вли ет на ее солевой состав,зо

156

который после двух-трех оборотов . стабилизировалс  и общее солесодержание не превысило 2 г/л. Вынос шламов с паром не превысил 0,5% от массы загруженного огарка. Декрепитаци  огарка незначительна - отклонени  массовых выходов различных фракций охлажденного огарка составили ± 10% от выходов соответствующих фракций гор чего материала. Анализ состава газовой фазы после конденсатора (без форсунок) показал, что дл  случа  охлаждени  огарка с повьпиенньм содержанием флюорита (до-6%) в газах содержитс , ртуть 33,6; мьшь к 2,3; сурьма 0,19; фтор 166. Расход газа (за счет подсоса воздуха) 4 .

Сравнение работоспособности предлагаемого устройства с базовым объектом (котлом-охладителем на Никитовском ртутном комбинате) показало, что оно обеспечивает высокоэффективный и надежный замкнутый технологический процесс охлаждени  при меньших затратах на его сооружение и, что не достигнуто на.котле НРК, температура охлажденного огарка не превышает 120°С.

Claims (4)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ КРУПНОКУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, преимущественно огарка, содержащее цилиндрическую камеру охлаждения с расположенным по ее оси вертикальным перфорированным распределителем хладаген-'· та, кольцевой коллектор, загрузочный и расходный бункеры, о т л и чающее с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и защиты окружающей среды и обслуживающего персонала от вредных воздействий, оно снабжено сепаратором пара и пыли, установленным коаксиально камере охлаждения и размещенным между бункерами, лабиринтным уплотнением, трубчатым конденсатором и шламоотделителем, конденсатор выполнен из последовательно соединенных наклонными переходниками вертикально установленных труб с охлаждающей рубашкой, нижние концы которых размещены в шламоотделителе, и соединен с сепаратором, при этом верхняя часть сепаратора соединена с разгрузочным бункером лабиринтным уплотнением, нижняя часть сепаратора соединена с расходным бункером, а стенки камеры охлаждения выполнены перфорированными..

2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что общая площадь живого сечения перфораций камеры охлаждения выполнена равной площади ее продольного сечения.

3. Устройство по п. ^отличающееся тем, что диаметр сепаратора пара и Дьши определяется по формуле

Д_с = д_о Ψ ^{+ к}о^нй‘» • где Д_с - диаметр сепаратора пара и пыли;

Д_о - диаметр камеры охлаждения; - высота камеры охлаждения;

К_о - 0,125-1,75.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью очистки газов от вредных примесей и внутренней поверхности труб конденсатора от конденсата, оно снабжено форсунками, установленными в верх^!них торцах труб.

1 11