Декарбонизатор

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для декарбонизации цементного сырья в процессе получения цементного клинкера и тонкоизмельченного известняка в процессе получения извести. Целью изобретения является интенсификация теплообменника за счет повышения степени декарбонизации. Декарбонизатор содержит корпус 1 с двумя цилиндрическими форкамерами 2 в верхней его части и тангенциально установленными патрубками подачи воздуха. Декарбонизатор снабжен дополнительными устройствами 6 подачи топлива, расположенными между двумя форкамерами под углом 15 - 25^o к оси, при этом высота декарбонизатора, диаметр патрубка отвода декарбонизированного материала и диаметр форкамеры равны соответственно 0,8 - 2; 0,7 - 0,8 и 0,4 диаметра декарбонизатора. 2 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для декарбонизации цементного сырья в процессе получения цементного клинкера и тонкоизмельченного известняка в процессе получения извести. Целью изобретения является интенсификации теплообмена за счет повышения степени декарбонизации. На фиг. 1 изображен декарбонизатор, разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху. Декарбонизатор содержит корпус 1 диаметром D и высотой L=1,8-2,0 D с форкамерами 2 диаметром d=0,4 D, расположенными в верхней его части. К каждой форкамере подсоединены устройства 3 для подвода топлива, тангенциально установленные патрубки 4 с соотношением высоты к ширине, равным 2,0, для подвода горячего воздуха и течки 5, врезанные в эти патрубки, для подвода сырьевого материала. В нижней части корпуса 1 имеется отвод декарбонизированного материала диаметром D¹= (0,7-0,8)D. Между двумя форкамерами 2 в крышке декарбонизатора дополнительно установлены под углом 15-25^о устройства 6 для подачи и сжигания топлива меньшей тепловой производительности, обеспечивающих сжигание топлива в коротком факеле. Исходя из условия оптимизации работы камеры сгорания декарбонизатора, его параметры выбираются в интервале L=(0,8-2,0)D. С уменьшением форсировки (в случае компоновки декарбонизатора с запечным теплообменником без смесительной камеры) допускается увеличение этого параметра до 3D. Согласно экспериментальным исследованиям достаточно равномерное распределение сырьевого материала по сечению камеры декарбонизатора обеспечивается при наличии двух форкамер. Продувка изотермических моделей этого декарбонизатора позволила установить соотношение диаметра форкамеры в зависимости от диаметра декарбонизатора. Оптимальным значением его является d=0,4D, а высота форкамеры l 1,5. Поскольку форкамера представляет собой аппарат циклонного типа, то для его эффективной работы существенное значение имеют геометрические условия входа, площадь и конфигурация входных патрубков. Опыт работы декарбонизаторов циклонного типа показывает, что на величину вращательной скорости в камере при постоянном расходе воздуха основное влияние оказывает площадь входного патрубка (B x h). С целью уменьшения потерь давления на входе декарбонизатора, подвод воздуха в форкамеры следует выполнять в виде улитки. Диаметр выходного сечения камеры сгорания декарбонизатора найден из условия приемлемого сопротивления и достаточного времени пребывания частиц топлива для полного его сгорания D¹=0,7-0,8. При этом угол раскрытия выходного конуса назначается из условия минимальных потерь давления за счет сопротивления выхода в диапазоне 2β30-45^о. Дополнительная установка устройств подачи топлива вызвана необходимостью интенсификации теплообмена между сырьевой смесью и газами. Угол установки выбран равным 1,5-20^о относительно оси камеры сгорания. Возможность установки с изменением угла дополнительных горелок позволяет регулировать температуру по высоте аппарата и оптимизировать процесс декарбонизации в каждом конкретном случае. Работает декарбонизатор следующим образом. Из вышерасположенной ступени запечного теплообменника сырьевая мука подается по течке 5 в патрубок 4 и потоком горячих газов выносится в улиткообразную часть форкамеры 2. Основное топливо подается в форкамеры 2 через устройства 3, воспламеняется и, получая вихревое движение вместе с сырьевой смесью вихревым потоком, поступающим из тангенциально установленных патрубков 4, обменивается теплом с продуктами горения топлива и выносится в камеру декарбонизатора, где происходит полное сгорание топлива. В верхнюю часть камеры декарбонизатора через устройства подачи топлива 6 поступает дополнительное топливо, которое воспламеняется, за счет чего интенсифицируется теплообмен. Достоинством такого декарбонизатора является его универсальность и возможность использования его на различных видах топлива: пылеугольного, жидкого и газообразного. Такая универсальность важна при перехода работы обжигового агрегата с одного вида топлива на другой. Оптимизация конструктивных параметров позволяет снизить металлоемкость, повысить производительность печной установки в целом, снизить энергозатраты и повысить качество клинкера.

Формула изобретения

ДЕКАРБОНИЗАТОР преимущественно цементной сырьевой смеси, содержащий корпус с двумя цилиндрическими форкамерами в верхней его части, тангенциально установленными патрубками подачи воздуха, патрубки подачи топлива и сырья, отвода декарбонизированного материала и дымовых газов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена за счет повышения степени декарбонизации, он снабжен дополнительными устройствами подачи топлива, расположенными между двумя форкамерами под углом 15 - 25^o к вертикальной оси, при этом высота декарбонизатора, диаметр патрубка отвода декарбонизированного материала и диаметр форкамеры равны соответственно 0,8 - 2; 0,7 - 0,8 и 04 диаметра декарбонизатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---