SU842369A1 - Установка дл термообработки мелкодис-пЕРСНОгО МАТЕРиАлА - Google Patents

Description

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО

МАТЕРИАЛА

1

Изобретение относитс  к термической обработке мелкодисперсного.материала, например цементной сырьевой смеси.

Известна установка дл  термообработки цементной сырьевой смеси, содержаша  враш ,аюш,уюс  печь, многоступенчатый циклонный подогреватель, соединенный с печью газоходом , топливоподающие приспособлени , патрубок дл  подачи материала из вышесто щей ступени подогревател  1.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  установка дл  термообработки цементной сырьевой смеси, содержаща  вращающуюс  печь, многоступенчатый циклонный подогреватель соединенный с печью газоходом, топливоподающие приспособлени , пат;рубок дл  ввода материала и: вышесто щей ступени подогревател , а в промежутке между патрубком и топливоподающим устройством имеетс  мостообразный распределительный орган. В верхней части газохода над загрузочным отверстием расположены дополнительные горелки дл  предотвращени  случаев неполного сгорани  топлива 2.

В известных установках топливоподающие приспособлени  в виде форсунок расположены так, что топливо, поступа  в газоход , образует горизонтальный вихревой поток. Наличие в газоходе вихревого потока приводит к возникновению циклонного эффекта и сепарации материала из газового потока за счет центробежных сил к стенкам газохода, где вертикальна  составл юща  скорости потока и, следовательно, его несуща  способность минимальны, поэтому в таких услови х значительна  часть материала проваливаетс  вниз по газоходу в печь, не-получив.необходимой тепловой обработки . Таким образом, нарушаетс  основной принцип (теплообмен в пр мотоке), на котором основана конструкци  запечного подогревател . Недостатком известной установки  вл етс  и то, что горелки создают поток , перпендикул рный потоку отход щих газов из печи гидравлическое сопротивление газохода в этом случае существенно возрастет , кроме того, создает дополнительное

Claims (1)

1. 0 сопротивление и сам распределительный орган , это приводит к увеличению потребл емой мошности приводом дымососа. Мостообразна  конструкци  распределительного органа имеет недостатки эксплуатационного характера . Монтаж и ремонт распределительного органа св зан с определенными трудност ми , так как в процессе эксплуатации в теле распределительного органа возникают знакопеременные температурные деформационные нагрузки, передаваемые на стенки газохода. Расположение горелок дл  предотвращени  недожога топлива в верхней части газохода сокращает врем  пребывани  материала в теплоносителе и уменьщает степень нагрева материала. Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена и повыщение эксплуатационной надежности установки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  термообработки мелкодисперсного материала, преимущественно цементной сырьевой смеси, содержащей вращающуюс  печь, многоступенчатый подогреватель , соединенный с печью газоходом, топливоподающие устройства и патрубки дл  ввода материала из предпоследней ступени подогревател , газоход выполнен с пережимом , расположенным под патрубками дл  ввода материала, а топливоподающие устройства установлены по обе стороны пережима , причем отнощение рассто ни  от срединной плоскости пережима до верхних и соответственно нижних топливоподающих устройств составл ет от 0,08 до 1,5, общее рассто ние между верхними и нижними, топливоподающими устройствами относитс  к периметру проходного сечени  пережима в пределах от 0,1 до 0,8, при этом нижние топливоподающие устройства расположены соосно навстречу друг другу, а верхние - со смещением осей на рассто ние от 0,05 до 0,15 периметра пережима. Кроме того, проекции осей топливоподающих устройств на горизонтальную плоскость перпендикул рны проекци м патрубков дл  ввода материала. При этом топливоподающие устройства .установлены наклонно под углом от 3 до 10° вверх от горизонтальной плоскости. Установку дл  термообработки мелкодисперсного материала предусматриваетс  использовать в обжиговых агрегатах сухого способа производства клинкера с вращающимис  печами и запечными теплообменниками циклонного или щахтно-циклонного типа . Установка монтируетс  на газоходе (щахте ) первой ступени теплообменника. Газоход (щахта) может иметь сечение различного профил  (круглое, квадратное, пр моугольное и т. п.), поэтому за масщтабную единицу выбран периметр проходного сечени . Абсолютна  величина периметра сечени  газохода регламентируетс . Она определ етс , в зависимости от производительности обжигового агрегата, из услови  обеспечечепи  скорости движени  отход щих газов в газоходе в пределах 16-20 м/с. Длина газохода каждой ступени также регламентирована конструктивными факторами . Отнощение рассто ни  от срединной плоскости пережим:а до верхних топливоподающих устройств и соответственно нижних к периметру проходного сечени  пережима составл ет от 0,08 до 1,5. Положение верхних топливоподвод щих устройств относительно пережима регламентировано нижним пределом (0,08) и это обусловлено тем, что они должны быть расположены в непосредственной близости над пережимом, в зоне где отход щие газы, проход щие сужение пережима, образуют в пристенном пространстве газохода вихреобразные потоки. Рассто ние, регламентируемое верхним пределом (1,5),  вл етс  ограничительным, соотнощение, равное 1,5, соответствует реально возможной длине участка газохода первой ступени теплообменника, расположенным между патрубками дл  ввода сырь  и обрезом вращающейс  печи. Общее рассто ние между верхними и нижними топливоподвод щими устройствами относитс  к периметру пережима в пределах от 0,1 до 0,8. Указанные соотнощени  определ ютформу пережима, а именно пережим может быть выполнен либо в виде диафрагмы (в случае изготовлени  его из бетона), либо в виде укороченного сопла типа Лавал  (в случае выполнени  в кирпичной кладке), т. е. эти соотнощени  определ ютс  конструктивными факторами, а также необходимостью создани  зон завихрени  над пережимом . Горелки верхнего  руса установлены напротив друг относительно друга и смещены по ос м на рассто ние от 0,05 до 0,15 периметра пережима. При смещении осей на рассто ние меньще 0,05 периметра пережима происходит соударение встречных топливных потоков, что приводит к повыщению гидравлического сопротивлени  газохода и снижению эффективности закрутки потока отход щих газов. При смещении осей на рассто ние больще 0,15 периметра пережима происходит перегрев футеровки боковых стенок газохода, так как в данном случае используютс  короткопламенные горелки с больщим (до 100°) углом раскрыти  факела. Как верхние, так и нижние топливоподвод щие устройства расположены под углом от 3 до 10° вверх от горизонтальной плоскости . Это обусловлено тем, что наклон в таких пределах уменьшает сопротивление газохода, так как потоки продуктов горени  станов тс  сопутствующими потоку отход щих тазов. Уменьшение угла наклона приводит к увеличению сопротивлени  газохода, а увеличение - ухудшает процесс смещени  указанных потоков. На фиг. 1 изображена установка, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Установка содержит подогреватель 1, состо щий из нескольких расположенных друг над другом циклонов, из которых показаны только два нижних циклона 2 и 3, вращающуюс  печь 4, соединенную с подогревателем газоходом 5, патрубки 6, идущие от выщесто щих циклонов, через которые в газоход подаетс  сырьевой материал, загрузочное отверстие 7, верхние топливоподвод щие устройства 8, пережим 9 и нижние топливоподающие устройства. Оси верхних топливоподающих устройств смещены на рассто ние от 0,05 до 0,15 периметра пережима 9 дл  создани  вихревого тока в центральной части газохода. Патрубки 6 расположены в вертикальной плоскости , перпендикул рной плоскости симметрии верхних топливоподвод щих устройств, ДЛЯ образовани  перекрестного тока сырь  и топочных газов от верхних топливоподвод щих устройств 8. Нижние топливоподвод щие устройства 10 расположены под пережимом 9 навстречу друг другу дл  образовани  встречных струй. Установка работает следующим образом . Сырьевой материал, подогретый в выщесто щих ступен х подогревател , поступает в газоход 5 по патрубкам 6 через отверсти  7. Из печи 4 отход щие газы движутс  по газоходу 5 вверх, диспергированное топливо нижними топливоподвод щими устройствами 10 подаетс  во встречных стру х, что способствует интенсивному смешению его с отход щими печными газами, нагреву и возгонке , а за счет избыточного кислорода в отход щих газах - частичному горению. В проходном сечении пережима 9 отход щие газы в смеси с продуктами недожога топлива приобретают максимальную скорость , исключающую возможность провала сырьевого материала в нижнюю часть газохода . Над пережимом в пристроенной области газохода 5 образуютс  торообразные вихри. Верхние топливоподвод щие устройства S, работающие с избытком воздуха, создают завихренный поток, пересека струи сырьевого материала, а за счет избытка воздуха в объеме над пережимом происходит догорание топлива, подаваемого нижними топливоподвод щими устройствами 10. Сырьевой материал под действием кинематической энергии, пада  вниз, проходит зону горени  под пережимом, а затем увлекаетс  выход щим потоком газов, истекающих через пережим, и вторично пересекает зону горени , теплообмен между газами и материалом продолжаетс  в верхней части газохода , затем в циклонах 2 и 3 материал отдел етс  от газов и далее поступает в печь 4, где окончательно обжигаетс . Расположение пережима и топливоподающих устройств под патрубками дл  ввода материала обеспечивает максимальную продолжительность пребывани  материала в теплоносителе и, следовательно, более полный теплообмен. В проходном сечении пережима создаютс  максимальные скорости потока отход щих из печи газов и продуктов частичного сгорани  топлива, подаваемого нижним и верхним топливоподающими устройствами , поэтому создаютс  услови , преп тствующие провалу материала в газоходе. Над пережимом образуетс  торообразный рециркул ционный поток, увеличивающий врем  термообработки материала, тепло в эту зону подаетс  верхними топливоподающими устройствами, расположенными со смещением осей. Такое положение топливоподающих устройств создает в центральной части газохода вращающийс  поток, пересекаемый стру ми сырь  из патрубков, что способствует интенсивному смешению и теплообмену сырь  С топочными газами. Нижние топливоподающие устройства подают топливо во встречных стру х, тем самым турбулизиру  поток и улучша  услови  теплообмена . Соотношение рассто ний между нижними и верхними топливоподающими устройствами , а также смещение осей определ ютс  необходимостью создани  в пережиме скоростей, исключающих провал материала в газоход, и обеспечени  допустимого объемного теплонапр жени  с учетом условий теплообмена и стойкости футеровки газохода . Проекции осей топливоподающих устройств на горизонтальную плоскость перпендикул рны проекци м патрубков дл  ввода материала. Такое расположение топливоподающих устройств и патрубков обеспечивает взаимодействие газов и материала в перекрестных токах, интенсифициру  тепло Топливоподающие устройства расположены наклонно под углом от 3 до 10° вверх от горизонтальной плоскости. Истечение топлива из топливоподающих устройств происходит в сопутствующем направлении с печными отход щими газами и не приводит к значительному увеличению сопротивлени  газохода. Формула изобретени  1. Установка дл  термообработки мелкодисперсного материала, преимущественно цеметной сырьевой смеси, содержаща  вращающуюс  печь, многоступенчатый подогреватель , соединенный с печью газоходом, топливоподающие устройства и патрубки дл  ввода материала из предпоследней ступени подогревател , отличающа с  тем.