Печь кипящего слоя Советский патент 1979 года по МПК F27B15/02 

Изобретение относится к устройствам для обжига измельченных порошков, в частности обжига известняка в кипящем слое для получения извести. Известны шахтные печи кипящего слоя для получения извести, содержащие зоны подогрева, охлаждения и обжига, подину, набранную из горелок ijНедостатками таких конструкций печей являются высокие удельные капиталь ные затраты, большой удельный расход топлива и воды. Наиболее близкой по технической сущ ности к предлагаемой является шахтная печь кипящего слоя для обжига сыпучих материалов, содержащая шахту неравномерного поперечного сечения, разделенную поперечными решетками на зоны подогрева, обжига и охлаждения, связанны между собой переточными трубами, циклоны, газогорелочный и воздушный колле торы 21. Недостатками такой печи являются неравномерность обжига извести по сечению печи в связи с неравномерной скоростью движения частиц материала, а также низкая эффективность работы печи вследствие отсутствия режима перекрестного тока при теплообмене между материалом и газом. Целью изобретения является повьпцение экономической эффективности работы печи за счет уравнивания скоростей движения частиц материала и создание противоточно-перекрестного тока. Это достигается тем, что в печи кипящего слоя, содержащей шахту неравномерного поперечного сечения, разделенную поперечными решетчатыми перегородками на зоны подогрева, обжига и охлаждения, связанные между собой переточны- ми внешними трубами, циклоны, газого- релочный и воздушный коллекторы, шахта снабжена глухой двускатной перегородкой, установленной между зонами подогрева и обжига, дополнительной переГочной трубой, расположенной наклонно вдоль длинной стороны печи, а также айрожелобом, размещенным перед газогорелочным и воздушным коллекторами. Кроме того, шахта печи в поперечном сечении выполнена с соотношением длины к ширине в пределах от 1,1 до 4,0, а решетчатые перегородки выполнены под углом от 2 до б по ходу истече. ния материала. На фиг. 1 изображен обший вид пе чи, продольный разрез; на фиг. 2 схема движения и распределения потока материала по зонам печи. Печь 1 содержит футерованную огнеупорами шахту 2, разделенную внутри огнеупорными решетчатыми перегородкам 3 на отдельные зоны - верхнюю зону 4 по догрева, нижнюю зону 5 подогрева и зону 6 обжига. Поперечное сечение печи выполнено удлиненным в виде прямоугольника (или овала эллипса) с соотношением длины к короткой стороне сечения в пределах от 1,1 до 4,0. В верхней части шахты к меньшим ее сторонам подсоединены патрубок 7 загрузки известняка и патрубок 8 отвода продуктов горения. К шахте раздельно подсоединены технологический горячий циклон 9 (тремя патрубками - дву мя 10 под нижнюю зону подогрева и од ним 11 к зоне обжига), газогорелочны коллектор 12 и воздушный коллектор 13с зонами 14 охлаждения Технологические зоны подогрева, обжига и охлаждения связаны переточными внешними трубами 15, причем для создания противоточно-перекрестного тока установлены дополнительные пере- точные устройства 16 из верхней зоны подогрева в нижнюю и расположены наклонно вдоль длинной стороны печи. Шахта ниже зон подогрева снабжена глухой двускатной перегородкой 17, которая позволяет снизить высоту печи, а значит и уравнять скорости движения частиц материала, снизить степень их истирания. Аэрожелоб 18 печи установлен в устье, выгрузки, обожженной извести и расположен перед газогорелочным 12 и воздушным 13 коллекторами у зоны 14охлаждения. Аэрожелоб 18 связан одним патрубком 19 с холодным циклоном 20 газогорелочного коллектора, а другим 21- с ниишей зоной 22 охлаж дения. Аэрожелоб позв:оляет 1ополнительно утилизировать тепло выгружаемой обрж«г женной извести - продукции, что снижает расход топлива и повышает экономичность печи в целом. В связи с различными механическими свойствами обжигаемого сырья, его гранулометрией, углом естественного откоса, коэффициентом трения или различной температурой по мере его движения сверху вниз наклон огнеупорных решетчатых перегородок 3 выбран до 6 . Например, в зонах 4 первичного подогрева он выбирается в пределах до 2 , в зоне 5 вторичного подогрева до 3 , а в зоне 6 обжига он может достигать 6 . Углы наклона являются одним из факторов технологического воздействия на производительность печи и качество получаемой извести. Печь кипящего слоя для получения извести работает следующим образом. Перед подачей сырого известняка в загрузочный патрубок 7 шахты верхней зоны подогрева через воздушный коллектор 13 подается холодный воздух для продувки зон шахты и ликвидации взрывоопасной атмосферы. После продувки в холостом режиме зажигается газо- горелочное устройство 12 для предварительного подогрева зон шахты. Соотношение продуктов горения и воздушного дутья подбирается по заранее подобранной программе. Для контроля температуры газовоздушной смеси в каждой зоне на переточных устройствах 15, 16 и на патрубке 8 отвода продуктов горения установлены термопары (на чертеже не показаны), термостаты для прямой и обратной связи соотношений: расход газа - температура газовоздушной среды - скорость движения газовоздушной среды - скорость движения известняка расход известняка через загрузочный патрубок - расход - выдача обожженной ;извести - готовой проду1сции. Соотношения тетшологических параметров контролируются и изменяются в автоматическом режиме контрольно-измерительной и регулирующей аппаратурой. При достижении заданных технологических параметров печи в предпусковой период открывается питатель-дозатор сырого известняка и фракция не более 25 мм поступает на решетчатые перегородки зон сверху вниз под воздействием снизу, за счет противоточно-перекрестного движения, газовоздушной среды, а сверху - под собственным весом из

вестняка. Известняк, подогретый в верхней зоне 4, по переточным устройствам 15, 16 поступает в нижнюю зону подогрева за счет-разности давления над решеткой и под решеткой и переточными трубами.

Благодаря выполнению дополнительного переточного устройства 16 в зонах подогрева наклонно, вдоль длинной стороны сечения шахты организуется противо- точно-перекрестный, ток в нижней зоне подогрева, что позволяет интенсифицировать процесс теплообмена.

Подогретый известняк из нижней зоны по переточному устройству поступает в зону обжига, а из зоны обжига - сначала в верхнюю зону охлаждения, а затемв нижнюю зону охлаждения. Расположенная над зоной обжига двускатная глухая перегородка 17 сокращает высоту печи и повышает ,TexHHKo-9KOHOMk4ecKHe по- , казатели печи. Обожженная известь из, нижней зоны охлаждения перегру кается на аэрожелоб, в аэрожелоб поступает также просыпь извести из холодного ци1шона от газогорелочного устройства шахты.

Использование данного TexHii4ec-: кого решения позволит обеспечить более высокую экономическую эффективность работы печи вследствие организации теп лообмена между материалом и газом в режиме перекрестного тока, а также более равномерную степень обжига по сечению печи.

Формула мзобретения

1.Печь кипящего слоя для получе™ ния.извести, содержащая шахту неравномерного поперечного сечення, разделен-

ную поперечными решетчатыми перегородками на зоны подогрева, обжига и охлаждения, связанные между собой пе- реточными внешними трубами, циююны, газогорелочный я воздушный коллекторы,

отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения эффективности работы печи за счет уравнтшания скоростей движения частиц материала и создания про- тивоточно-перекрестного тока, шахта

снабжена глухой двускатной перегородкой, установленной между зонами подогрева и обжига, дополнительной переточ- ной трубой, расположенной наклонно вдоль длинной стороны печи, а также

аэрожелобом, размещенным перед газогорелочным и воздушным коллекторами

2.Печь по п, 1; отличающаяся тем, что щахта в поперечном сечении выполнена с соотношением длины

к ширине в пределах от 1,1 до 4,0.

3.Печь по п. 1, .отличающаяс я тем, что решетчатые перегородки выпачнены под углом от 2 до 6 по ходу истечения материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторсксв свинетельство СССР № 432321, 1сл, Р 27 Б 15/ОО, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 239101, кл. Р 27 В 15/00, 1968,

8

13