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

(5t) ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к технике обжига зернистых материалов и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленнос ти. Известна кольцевая циклонная печь термохимической обработки мелкоизмел ченных, материалов, содержащая вертикальный корпус с днищем, ycтpoйctвa для подачи материалов, топлива и воз душно-кислородной смеси,тангенциальны к корпусу патрубки. Корпус по высоте выполнен из ряда чередующихся между собой прямых и обратных усеченных конусов, в каждом прямом конусе расположены сопла. При обжиге материал последовательно проходит через весь ряд прямых и обратных усеченных конусов, подвергаясь воздействию топливо-воздушной смеси, которая подается через тангенциально установленные дутьевые сопла. В данном аппарате не достигается полное сгорание матеоиаЛОВ вследствие имеющихся застойных зон 1 . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является аппарат для обжига зернистых материалов в псевдоожиженном слое, содержащий цилиндрический корпус с днищем, устройство для подачи зернистого материала, топлива и воздушно-кислородной смеси. При подаче первичной воздушно-кислородной смеси через щели, расположенные в днище аппарата смесь материала и ожижающего агента приобретает направленное перемещение. В этом случае в центральной части образуется струя, попав в которую частицы материала выносятся на поверхность слоя и отбрасывают.ся к стенкам. Сжигание топлива осуществляется в центральной части слой, сюра же для полноты сгорания топлива подается вторичная кислородно-воздушная смесь 2. 396 Недостатками известного аппарата являются ёынос мелких частиц из аппарата и догорание их вне корпуса аппарата (газоходы, .котлы-утилизаторы) вследствие возможного сокращения времени пребывания частиц в аппарате, что обусловлено увеличением скорости частиц за счет вторичного дутья. Тангенциальная подача воздушно-кислородной смеси, за счет которой возможно увеличение времени пребывания частиц в зоне сгорания и отброс их к стенке, в известном аппарате отсутствует. Кроме того, нерационально используется поперечное сечение вследствие проведения процесса обжига только в центральной струе. Целью изобретения является интенсификация тепломассообмена.. Указанная цель достигается тем, что печь для обжига зернистого материала, содержащая цилиндрический корпус, устройства для подачи материала, топлива и воздушно-кислородной смеси, снабжена тангенциальными патрубками для подачи вторичной воздушно-кисло род ной смеси, расположенными под углом ot, равным 10-75 .к радиусу, и углом fi, равным Ю-ЗО, к горизонту рядами по высоте корпуса, при этом в смежных рядах отношение длин патрубков составляет 2:1,5, а Отношение угловоб 1:2, причем длина патрубков верхнего ряда в два раза больше, а их угол oL в два раза меньше соответственно длины и угла ot патрубков нижнего ряда. На фиг. 1 изображена схема печи для обжига зернистого материала; на фиг. 2-разрез А-А на фиг. 1. Печь для обжига зернистого материа ла состоит из цилиндрического корпуса 1 с днищем, газораспределительной решетки 2, устройства 3 и для по- дачи зернистого материала, топлива и воздушно-кислороднойсмеси. К корпусу 1 укреплены разной длины тангенциаль Hbie патрубки 5, расположенные в горизонтальных плоскостях по высоте корпуса рядами и составляющие с направлением радиуса в горизонтальных плоскостях углы ot, равные 10-75, ас горизонтальными плоскостями - углыfb равные 10-30, причем в выше расположенных плоскостях патрубки 5 находят ся под большим углом наклона к напра лению радиуса. На схеме изображены три ряда тангенциальных патрубков. Печь для обжига работает следующим образом. Зернистый материал, топливо и воздушно-кислородная смесь подаются в корпус 1 через устройства 3 и i. На газораспределительной решетке 2 образуется псевдоожиженный слой и в реакционном объеме корпуса аппарата производится процесс обжига. С целью осуществления полного сгорания зернистого материала и исключения выноса его в газоотходы в тангенциальные патрубки 5, расположенные тaнгe fциaльно рядами, подается вторичное дутье воздушно-кислородной смеси. При расположении тенгенциальных патрубков 5 под соответствующими углами и у5 в горизонтальных плоскостях в три ряда внутренний объем аппарата разбивается на три зоны, причем в вышерасположенных плоскостях патрубки установлены под меньшим углом к направлению радиуса и имеют большую длину. Тангенциальные патрубки расположены в горизонтальных плоскостях, расстояние между которыми составляет мм и имеют в смежных плоскостях отношение длин 2:1,5, Для интенсификации тепломассообмена реакционный объем печи не должен иметь застойных зон, поэтому установка дополнительных патрубков переменной длины в горизонтальных смежных плоскостях позволяет разделить реакционный объем на несколько кольцевых.зон по радиусу. Тангенциальные патрубки составляют с направлением радиуса в горизонтальных плоскостях углы о-, равные 10-75°,. имея соотношение угла d в смежных J. плоскостях 1:2, а с горизонтальными плоскостями дополнительные патрубки составляют угол /ь, равный Ю-ЗО, причем патрубки, находящиеся в верхней плоскости, имеют длину в 2 раза большую и угол cL в два раза меньший. чем в нижней плоскости. Скорость подачи вторичного дутья в патрубки 5 различная и уменьшается к центральной оси. Вторичная воздушно-кислородная смесь, поступившая через патрубки 5, расположенные вышеописанным образом, подхватывает частицы материала и придает им винтовое движение. Этим достигается увеличение времени пербывания частиц в реакционной зоне и полное их сгорание , исключается вынос, особенно при обжиге, мелкодисперсного материала в котлыутилизаторы и газоходы,предотвращая

их забивание. Исполнение в зоне объема тангенциальных патрубков различной длины позволяет полнее использовать рабочий объем и дает возможность подать вторичную воздушно-5 кислородную смесь во все зрны по сечению аппарата. Установка тангенциальных патрубков наклонными вниз по отношению к горизонтальным плоскостям позволяет увеличить время пребывания в материала в камере сгорания и способствует полноте сгорания. Уменьшение угла наклона тангенциальных патрубков к оси аппарата в вышерасположенных плоскостях необходимо для подами вто- 5 ричного дутья в различные зоны по сечению.

Предлагаемая печь для обжига зернистых материалов является эффективным аппаратом, позволяющим провести 20 -практически полное сгорание материала. Формула изобретения

Печь для обжига зернистого материала, содержащая цилиндрический корпус.

устройство для подачи материала, топлива и воздушно-кислородной смеси, отличающаяся тем,что, с целью интенсификации тепломассообмена, она снабжена тангенциальными патрубками для подачи вторичной воздушно-кислородной смеси, расположенными под углом dL /равным 10-75 к радиусу, и углом, равнин 10-30,к горизонту рядами по высоте корпуса, при этом в смежных рядах отношение длин патрубков составляет 2:1,5, а отношение углов : - 1:2, причем длина патрубков верхнего ряда в два раза больше, а их угояо в два раза меньше соответственно длины и угла патрубков нижнего ряда.

Источники И1 |ф6рнации, принятые во в+ имание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 669165, кл. F 27 В 15/00, 197 (прототип).