SU932999A3 - Печь дл термической обработки кускового или мелкозернистого материала - Google Patents

Description

совершаетс  от инжектора в камеру об жига, гаэосборник, слой соответствую щего обжигаемого материала, отвод щий газосборник, обводной канал и обратно к инжектору. В камеру обжига вводитс  горючее и как воздух дл  горениЯ холодный воздух из зоны охлаждени . В результате интенсивной циркул ции га за образуетс  очень равномерный огонь по всему поперечному сечению и ахты 21. Однако, в стремлении ко все большим узлам печи вы вилось, что при установке инжектора дл  поддержани  циркул ции газа в каждой зоне обжига поставлены пределы, которые, в частности , состо т в больших конструк- . ционных расходах дл  этих инжекторов С другой , при помощи этих инжекторов в зоне обжига в больших пемах могут быть созданы только недостаточные перепады давлени  пор дка 78 мм вод.ст., так что в больших печах необходима  дл  циркул ции гор чего газа кинетическа  энерги  больше не может быть создана при помощи инжекторов . Поэтому пропускна  способность этих печей составл ет не более 126 tato. Цель изобретени  - снижение расхода энергии и повышение КПД. Указанна  цель достигаетс  тем, что в печи дл  термической обработки материала, преимущественно, известн ка , доломита или магнезита, содержащей шахту с зоной предварительного наг1эева, зоной обжига с газоподвод щей и газоотвод щей каиерами, причем шахта в ней выполнена с отверсти ми, и зоной охлаждени , горелочное устройство с камерой сжигани , газоподаю щее устройство дл  создани  циркул ции гор чего газа и газоход дл  отвода отход щих газов, газоподающее устройство выполнено в виде охлаждаемой воздуходувки и установлено снаружи печи на шахте между газоотвод щей камерой и камерой сжигани , причем последн   соединена трубопроводом с газоподвод щей камерой, а газоотвод ща  и газоподвод ща  камеры соедине ны между собой через отверсти  в стен ке шахты. Кроме того, печь целесообразно снабжать системой охлаждени  в виде замкнутого циркул ционного контура с .охладителем, с которым соединена воздуходувка , а охладитель выполнен в виде сотообразного или трубчатого теплообменника . Наличие непосредственно в кругообороте гор чего газа оптимально регулируемого устройства дл  перемещени  газа создает без затруднений в зоне обжига перепад давлени  около 300 мм рт.ст., так что гораздо большие количества газа в единицу времени могут быть поданы к подлежащему обжигу (спеканию) материалу. Охлаждаема  воздуходувка может без затруднений перемещать гор чий газ с температурой около 1200 в круговороте между газоотвод щим устройством и устройством обжига. Дорогие конструктивные сооружени  дл  установки инжекторов на шахте могут быть исключены , так что общие капитальные вложени  дл  печи могут быть сокращены. Установкой охлаждаемой воздуходувки в гор чем канале циркул ции между газоотвод щей камерой и камерой обжига достигаетс  особенно компактна  невысока  конструкци  печи. Соединение воздуходувки с охладителем , вход щим в систему охлаждени  в виде замкнутого циркул ционного контура, дает преимущество в том, что высокоэффективное охлаждающее средство подводитс  в воздуходувку в замкнутом кругообороте,, так что может быть достигнута .точна  установка температуры на воздуходувке и детали воздуходувки не подвергаютс  нежелательным высоким перепадам температур. С другой стороны летучие и склонные к налипанию частицы в гор чих газах кристаллизуютс  непосредственно. На относительно холодных част х воздуходувки снова подаютс  в сыпучую массу , как твердые составные части. На- липаний на воздуходувке не происходит даже и при очень высоком содержании летучих вредных составл ющих в гор чих газах. Таким образом, достигаетс  высока  безопасность и надежность воздуходувки и, тем самым всей печи. Охладитель системы охлаждени  служит в качестве теплообменника дл  подаваемых в камеру обжигу горючих материалов. Вследствие этого достигаетс  оптимальное использование отводимого воздуходувкой тепла и, в частности, в обогреваемых нефтью камерах обжига, так как горючее подогреваетс , достигаетс  его более быстрое испарение в камере обжига и тем самым, сжигание без запаздывани  воспламенени . На фиг. 1 изображена пр моточна  печь дл  технической обработки материала с частичным разрезом со встрое ной в кругооборот гор чего газа зоны обжига охлаждаемой воздуходувкой; на фиг. 2 - охлаждаема  воздуходувка продольный разрез. Печь 1 содержит шахту 2 с зоной подогрева V, двум  наход щимис  ниже зонами обжига В и В и зоной охлажд ни  К, Пр моугольна  шахта 2 имеет размещенные с обеих сторон шахты газосборные камеры 3 и , из которых газосборна  камера 3 представл ет подающую таз камеру, а газообразна  камера «представл ет газоотвод щую камеру. Между этими обеими камерами проходит выполненна  со сквозными от версти ми 5 дл  газа стенка 6 шахты. Внутри шахты перемещаетс  обжигаемый материал 7 сверху вниз в виде плотно колонны обжигаемого материала. Газоподвод ща  камера 3 соединена с камерой 8 обжига, в которую входит горелка 9. Газоотвод ща  камера k в верхней части имеет отвод щее отвер тие 10, к которому присоединен обводной канал 11, который с одной сторон входит в камеру 8 обжига. В обводном канале 11 помещена снабженна  охлаждающим средством транспортна  воздуходувка 12 дл  поддержани  замкнутого кругооборота гор чего газа в зоне обжига Bj . В конкретном случае к обво цному каналу 11 может быть присоединено ответвление из трубопровода 1 свежего воздуха, по которому гор чий воздух из зоны охлаждени  К подаетс  в камеру 8 обжига в качестве воздуха дл  сжигани . Камера 8 обжига, горелка 9 и поме щенна  в обводном канале 11 транспортна  воздуходувка 12 расположены вне шахты. Транспортна  воздуходувка 12 присоединена к расположенному вне шахты охлаждающему устройству 14 при помощи замкнутой системы направлени  охлаждающего средства. Подвод охлаждающей жидкости к воздуходувке гор чего воздуха 12 происходит при этом через трубопровод .15 и возврат к воздушному охладителю 1б производитс  по трубопроводу 17. В трубопроводах 15 и 17 наход тс  необходимые дл  контрол  круговорота охлаждающеГО средства измерительные и регулировочные аппараты, а именно: соответственно в каждом подвод щем трубопроводе 15 и трубопроводе 17 возврата по реле 18 давлени  и быстродействующему термоклапану 19. Затем трубопроводы 15 и 17 имеют измеритель 20 скорости потока дл  охлаждающей жидкости, которые выполнены в виде диафрагменных измерительных устройств с дифференциальным мано метром давлени . Дл  быстрого-отключени  подачи охлаждающего средства в трубопроводе 15 помещен пневматический вентиль 21. В отвод щем трубопроводе 17 дл  охлаждающей жидкости в самой верхней точке циркул ционного контура помещена уравнительна  емкость 22 дл  выравнивани  изменени  объема охлаждающей жидкости и перед насосом 23 охлаждающего средства размещена наполнительна  и поливочна  емкость 2 дл  охлаждающего средства. Сотовый или трубчатый охладитель 1б охлаждаетс  воздухом и снабжен регулируемым охлаждающим вентил тором 25. Конструктивное выполнение охладител  в виде трубчатого или сотового теплообменника особенно выгодно тогда, когда не требуетс  подогрева горючего, как, например, при пылеугольном горючем. Охлаждение охлаждающего средства в таком случае происходит предпочтительно пр)и помощи продуваемого воздухом охладител . Охлаждаема  воздуходувка 12 содержит вал 26 и колеса 27. Как вал 26 так и колесо 27 выполнены полыми. В полом валу 2б воздуходувки на рассто нии от полого вала коаксиально расположены полый цилиндр 28. Полый цилиндр соединен через неподвижную распределительную головку 29 с неподвижными трубопроводами 15 и 17 ДЛЯ охлаждающей жидкости, которые образуют , в свою очередь, с охладителем 16 замкнутый циркул ционный контур охлаждающего средства. Распределительна  гловка окружена герметизирующим кожухом. В выполненном также полым колесе 27 воздуходувки на внешнем конце каждой лопатки 30 колеса расположёны проход щие в виде ленты меандра направл ющие 31 из листового железа, к которым из кольцевого пространства 32 . между полым валом 2б и полым цилиндром 28 подаетс  охлаждающее средство через имеющийс  в колесе воздуходувки трубопровод 33. Вследствие такого выполнени  на лопатках колеса воздуходувки , где следует ожидать высоких температур, достигаетс  оптималь ный отвод тепла посредством увеличенной подачи охлаждающего средства . Внутреннее пространство п лого колеса 27 воздуходувки соединено с полым цилиндром 28 через соединитель ный канал З который расположен в ступице 35 колеса 27 воздуходувки. На нижнем конце расположено устройство дл  непрерывного отвода обож женного материала и патрубки 36 дл  холодного воздуха, поступающего в зону охлаждени . Кольцевое пространство 32, через .которое подаетс  охлаждающее средство , и полый цилиндр 28, через который охлаждающее средство отводитс , в сочетании с неподвижной распредели тельной головкой 29 дают оптимальное направление охлаждающего средства с минимальными гидравлически 1 сопротивлени ми . Размещением в полом валу и полом колесе воздуходувки направл ющих охлаждающее средство устройств охлажда щих трубопроводов достигаетс  оптимальна  циркул ци  охлаждающего сред ства, в особенности, на термически нагруженных детал х воздуходувки. Печь дл  термической обработки материала работает следующим образом Образованные в камере 8 обжига гор чие газы стрем тс  из камеры обжига в газосборную камеру 3 и через газовые отверсти  5 в стенке 6 шахты поперек направлени  движени  обжигаемого материала в плотно насыпанный слой обжигаемого материала, выход т на другой стороне насыпанного материала через газовые отверсти  5 в газоотвод щую камеру t и там собираютс .Из газосборной камеры гор чий газ через обводные отверсти  10 засасываетс  в отводной канал 11 посредством транспортной воздуходувки 12, котора  дл  этого находитс непосредственно в потоке гор чего га за с температурой 800-1200. Транспортна  воздуходувка 12 подает гор чи .й газ в камеру 8 обжига, в которую через грелку 9 ввод тс  горючие вещества , которые там сжигаютс  в атмосфере обогащенного кислородом подо гретого свежего воздуха. Таким образом , подаетс  кинетическа  энерги  К циркул ционному контуру гор чего газа в каждой зоне обжига, необходима  дл  многократного оборота гор чих газов в зоне обжига, при этом воздуходувка в каждой из зон обжига делает возможным точное устанавливаемый перепад давлений минимум в 350 мм рт.ст. Благодар  этому создаетс  интенсивный газооборот с большим пропускаемым объемом, так что к наход щемус  в зоне обжига ,обжигаемому материалу даже при большой пропускной способности обжигаемого материала всегда может быть подано количество теплоты, которое необходимо дл  оптимального обжига, так что может быть обожжен файнштейн. Дл  предотвращени  прохождени  газами шахты 2 вверх в вертикальном направлении между каждой зоной обжига В, и В 2. помещаетс  зона уплотнени , котора  предотвращает прохождение гор чего газа в вышележащую зону обжига или зону подогрева. Падающий из зоны обжига в зону охлаждени  К обжигаемый материал в ней охлаждаетс  посредством холодного воздуха, поступающего через патрубки Зб, до соответствующей температуры дальнейшей переработки и выгружаетс . Разогретый в зоне охлаждени  холодный воздух отдает полученную от обжигаемого материала теплоту в камере 8 обжига как воздух дл  сжигани . Часть образованных в зонах обжига 8/ и В гор чих газов отводитс  из зон обжига и по непоказанным подробно проход щим в печи 1 каналам подаетс  к пусковому материалу в зоне подогрева дл  его нагрева. Транспортна  воздуходувка 12 через распределительную головку 29 соединена с охлаждающим устройством I, который выполнен как описано выше. Охлаждение воздуходувки производитс  охлаждающим средством, предпочтительно , термостойкой органической или неорганической жидкостью, котора  имеет точку кипени  не ниже и циркулирует в замкнутом кругообороте. Благодар  этой мере при относительно низкой температуре жидкости достигаетс  высокий теплоотвод и тем самым улучшенное охлаждение отдельных деталей воздуходувки благодар  чему, в частности, могут быть сн ты температурные пики на детал х воздуходувки. Кроме того, поперечные сечени  трубопроводов охлаждающего средства могут быть выбраны настолько малыми, что даже в сложно выполненных детал х воздуходувки могут быть проложены каналы охладающей жидкости. Благодар  кругообороту охлаждающего средства, могут быть применены дорогие высокоэффективные охлаждающие средства, так как охлаждающа  жидкость не должна посто нно пополн тьс .

Охлаждающей жидкостью может быть термостойкое теплоносительное масло, в частности, силиконовое масло, посредством чего достигаетс  преимущество в том, что при помощи охлаждающего средства обычного коммерческого типа достигаетс  желаема  рабоча  температура 100 С. Целесообразно чтобы рабоча  температура охлаждающей жидкости устанавливалась 200 и , и предпочтительно между 200 и 220 С, дл  чего в неподвижных трубопроводах охлаждающего устройства 1 установлены соответствующие регулирующие приборы, как реле 18 давлени , термовентиль 19 и измеритель 20 скорости потока.

Благодар  этому имеетс  непосредственно .действующа  надежна  система контрол  охлаждающего цикла, котора  немедленно указывает рост температуры и/или помеху в прохождении охлаждающей жидкости так, что немедленно могут быть прин ты срочно противомеры . Тем самым обеспечиваетс  такое охлаждение всех наход щихс  в потоке сжатого газа (примерно 8001200 ) обводного канала 11 деталей воздуходувки, что их температура с гарантией находитс  ниже максимальных термических нагрузок использованного материала. С другой стороны, посредством максимально до разогретых в гор чем газе деталей воздуходувки улетучивающиес  из обжигаемого материала вредные, склонные к налипанию щелочные или сернистые соединени  внезапно охлаждаютс  и кристаллизуютс  из горючих газов так что на воздуходувке или на лопатках воздуходувки не могут образобать, с  осадки, которые отрицательно вли ют на характеристики воздуходувки ил ведут к слишком высоким нагрузкам на подшипниках воздуходувки. Благодар  использованию охлаждаемой при помощи теплоносительного масла в замкнутом

круговороте воздуходувки непосредственно в контуре циркул ции гор чего газа в зоне обжига обогреваемой сквозным потоком шахтной печи, во-первых, можно создать в каждой зоне обжига высокий перепад давлений и тем самым создать посто нно высокую кинетическую энергию дл  циркул ции гор чего газа, во-вторых, возможны шахтные печи с двойной пропускной способностью в сравнений с оснащаемыми до сих пор инжекторами шахтными печами со сквозным потоком.

Claims (3)

1.Печь дл  термической обработки кускового или мелкозернистого материала , преимущественно известн ка, доломита или магнезита, содержаща  шахту с зоной предварительного нагрева зоной обжига с газоподвод щей и гзоотвод щей камерами, причем шахта

в ней выполнена с отверсти ми и зоной охлаждени , горелочное устройство с камерой сжигани , газоподающее устройство дл  создани  циркул ции гор чего газа и газоход дл  отвода отход щих газов, отличающа с  тем, что, с целью снижени  расхода энергии и повышени  КПД, газоподающее устройство выполнено в виде охлаждаемой воздуходувки и установлено снаружи печи на шахте между газоотвод щей камерой и камерой сжигани , причем последн   соединена трубопроводом с газоподвод щей . камерой, а газоотвод ща  и газоподвод  ща   камеры соединены между собой через отверсти  в стенке шахты.

2.Печь по п. 1, отли чающа  с   тем, что она снабжена системой охлаждени  в виде замкнутого циркул ционного контура с охладителем , с которым соединена воздуходувка

3.Печь по п. 1, отли чающа  с   тем, что охладитель выполнен в виде сотообразного или трубчатого теплообменника.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № ,

кл. 31 а 1 1/08, опублик.19б5.

2.Патент ФРГ № 1588057, кл. 42 D 1/15, опублик. 1972.