Печь для эндотермического обжига сыпучего материала Советский патент 1982 года по МПК F27B15/00 

Изобретение относится к технике обжига сыпучих материалов и может быть использовано для эндотермического обжига растрескивающихся или истирающихся зернистых материалов.

Известна печь кипящего слоя для обжига известняка имеющая зоны подогрева известняка, обжига, охланудения извести и теплообменник, в котором теплом продуктов сгорания после печи нагревается воздух, поступающий в зону охлаждения 1.

Недостатком печи является .неполная утилизация физического тепла извести, поскольку воздух, поступающий в зону охлаждения, подогретдо температуры свыше .

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является печь кипящего слоя для обжига сыпучих материалов, в частности известняка, имеющая уже две зоны подогрева известняка, зону обжига, две зоны охлаждения извести, горячий и холодный циклоны. Горячий циклон установлен между зоной обжига и зоной подогрева, холодный - между зонами охлаждения. Входной патрубок холодного цикла соединен пылепроводом с бункером горячего циклона 2.

Воздух,поступающий на горение, подогревается в зонах охлаждения известью и горячей пылью в холодном циклоне. Вследствие подогрева воздуха, идущего в циклон, в одной из зон охлаждения происходит неполная утилизация физического тепла пыли, что является недостатком печи.

Потери физического тепла с пылью и

10 готовым продуктом приводят к увеличению удельного расхода топлива на процесс.

Цель изобретения - снижение удель- ного расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем,

15 что в печи для эндотермического обжига сыпучего материала с зонами подогрева, обжига, охлаждения, содержащей воздухопровод, соединенный с зоной охлаждения, горячий и холод20ный циклоны, причём входной патрубок холодного циклона соединен пылепроводом с бункером горячего циклона, входной патрубок холодного циклона дополнительно соединен с воз25духопроводом, а выходной - с надслоевым пространством зоны охлаждения. .

В холодном циклоне происходит охлаждение пыли, уловленной горячим

JO циклоном воздухом, поступающим в зону обжига для сжигания газа. Утилизация физического тепла пыли повышается за счет использования части воздуха от общего воздухопровода, имеющего температуру ниже на 100ISO c. Вторая воздуха Подается в зону охлаждения, где на его по догрев используется физическое тепло обрабатываемого материала. В над слоевой камере зоны охлаждения оба потока встречаются, перемешиваются Направляются в зону обжига для сжигания газа. Утилизация физического тепла готового продукта (извести) в зоне охлаждения также повышается, так как раздвоение воздушного потока позволяет организовать процесс обработки (охлаждения) материала при числах псевдоожижения, меньших единищл без увеличения площади аппа рата и снижения удельной производительности агрегата, что дает возможность осуществл:ять процесс охлаж дения в противоточном режиме, где усвоение тепла улучшается. В этом случае температура готового продукта, поступающего потребителю, может соответствовать температуре воздуха, поступающего на охлаждение. На фиг. 1 изображена печь эндотермического обжига сыпучего матери ала: на фиг,2 варианты возможной компоновки конструкции печи. Печь для эндотермического обжига сыпучего материала (фиг. 1) содержит зоны 1 и 2 подогрева с решетками, глухую перегородку 3, установленную между зоной обжига и подогрева, зону 4 обжига с горелочными устройствами и воздуховодами 5, горячий циклон 6, соединяющий надслое вое пространство зоны 4 обжига с камерой, расположенной между глухой перегородкой 3 и зоной 2 подогрева, зоны 7 охлазкдения с решеткой и подрешеточной камерой 8, переточнне устройства 9, холодный.циклон 10, в котором переточные устройства 9, холодньой циклон 10, в котором входной патрубок 11 соединен с пылепроводом 12 горячего циклона 6, имеющего запорнорегулирующее устройство и с общим воздухопроводом 13, а выходной патрубок 14 соединен с.надсл евым пространством зоны 7 охлаждени и воздуходувку 15. Печь работают следующим образом. , Материал, подлежащий обжигу, загружается в зону 1 .подогрева, подогревается в ней и по переточному устройству 9 поступает в зону 2 подогрева для дсшьнейшего подогрева. Подогретый материал по переточному устройству 9 передается в .зону 4 об жига, где обжигается и затем выгружается переточным ус ройством 9 в зону 7 охлаждения для утилизации фи зического тепла.- Охлажденный материал переточным устройством 9 отгру жается потребителю. Образовавшаяся в зоне 4 обжига пыль вследствие истирания и растрескивания при обжиге уносится продуктами сгорания в горячий циклон 6, где улавливается и направляется по пылепроводу 12 во входной патрубок 11 холодного циклона б для утилизации физического тепла. Воздух, необходимый для.горения топлива в зоне 4 обжига, подается воздуходувкой 15 в подрешеточное пространство 8 зоны 7 охлаждения и. в холодный циклон 10 по входному.патрубку 11 на подогрев. Подогретый воздух в зоне 7 охлаждения и холодном циклоне 10 за счет физического тепла материала и пьчи, уловленной в горячем циклоне 6, встречается и перемешивается в надслоевом пространстве зоны охлаждения 8, поступает в зону обжига для сжигания топлива. Для дальнейшего повышения теплового КПД печи возможно использовать тепло отходящих газов печи на подогрев воздуха, идущего на холодный циклон 10. Схема такой печи, предетавлена на фиг. 2. Печь работает аналогично печи, описанной выше. Отличием является подача воздуха на холодный циклон 10 по входному патрубку 11 через теплообменник 16, подсоединенного к общему воздухопроводу 13. Это позволяет использовать физическое тепло отходящих газов печи. Целесообразность выбора такой схемы печи обусловливается наличием пыли, уловленной в горячем циклоне, т.е. степенью разрушения и истирания материала при. его обработке в зонах обжига и охлаждения. Рациональна схема, когда пыли образуется мало при обработке материала в печи.. Подогрев известняка можно производить в плотном слое. Технологическая схема печи для этого случая может иметь вид, который приведен на фиг. 3. Печь имеет одну зону 1 подогрева с решеткой и подрешёточной камерой 2, зону 3 обжига с газогорелочннми.устройствами и воздуховодами 4, зону 5 охлаждения с решеткой и подрешёточной камерой 6, переточные устройства 7, холодный Iiиклoн 8, в котором входной патрубок 9 соединен с пылепроводом 10 камеры-2 и с общим трубовоздухопроводом 11, а выходной патрубок 12 соединен с надслоевой камерой зоны 5 охлаждения, и воздуходувку 13. Зона 1 подогрева и зона 3- обжига соединены газоходом 14 и переточным устройствам 7. Печь работает следующим образом. Материал, подлежащий обжигу, загружается в зону 1 подогрева, где находится в плотном слое и подогревается продуктами сгорания, откуда по переточному устройству 7 передает ся в зону 3 обжига. В зоне 3 обжига за счет сгорания топлива, вводимого вместе с воздухом по воздуховодам 4, материал обжигается в кипящем слое и переточным устройством 7 направляется в зону 5 охлаждения для охлаждения, откуда по переточному устройству 7 отгружается потребителю. Воздуходувкой 13 по трубовоздухопроводу 11 часть воздуха направляется в подрешеточную камеру 6 зоны 5 охлажд ния, где материал охлс1ждается в плот ном слое, а вторая часть - входным патрубком 9 в холодный циклон 8, в который пылепроводом 10 подается пыль, уловленная в подрешёточной камере 2. Подогретый воздух в холодном циклоне 8 и зоне 5 охлаждения перемешивается в надслоевом пространстве этой же зоны и направляется по воздуховодам 4 в зону 3 обжига для псевдоожижения слоя и сжигания топлива. Продукты сгорания из зоны 3 обжига по газоходу 14 подаиотся в камеру 2 зоны 3 подогрева для очистки от ПШ1И и подогрева материала. Пыль, осевшая в камере 2, по пылепроводу 10 направляется во входной патрубок 9 холодного циклона 8 для утилизации физического тепла. Такое выполнение упрощает конструкцию печи. Вместо одной или нескол ких зон подогрева кипящего слоя выполняется одна зона подогрева, работающая в противоточном режиме плотного слоя, обеспечивающая более полную утилизацию физического тепла от-; ходящих продуктов сгорания, а подрешеточная камера 2 подогрева 1 используется вместо горячего циклона для улавливания пыли. Экономическая эффективность от использования предлагаемой печи оп ределяется снижением удельного расхода топлива за счет более полного использования физического тепла пыли, уловленной горячим циклоном, и извести на подогрев воздуха, поступакицего в зону обжига для сжигания газа. Формула изобретения Печь для эндотермического обжига сыпучего материала с зонами подогрева, обжига и охлаждения, содержащая воздухопровод, соединенный с зоной охлаждения, горячий и холодный циклоны, причем входной патрубок холодного циклона соединен пылепроводом с бункером горячего циклона, о т л ичающаяс я тем, что, с целью снижения удельного расхода топлива, входной патрубок холодного циклона дополнительно соединен с воздухопроводом, а выходной -. с надслоевым пространством зоны охлсивдения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3293330, кл. 263-53, опублик. 1966. 2.Авторское свидетельство СССР 583367, кл. F 27 В 15/00, 1974.

Отработанные газы

909520

ff8)f(ueaemiu материал

Обжигаемый матери ал

V

1 % fput. 3

Ompa6omoMMtiif газы

11 . / воздух

Р

f3