Циклонная печь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ >818502 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 1809,78 (33) 2663642/29-33 (St)hh К 3

F 27 8 15/00 (23) Приоритет (32) Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (ЗЗ) (33) Опубликовано 300381. Бюллетень Мо12 (53) УДК66. 041. 548 (088.8) Дата опубликования описания 050481

Иностранное предприятие .з..т, р

Институт Пшэмыслу Венжонцых Иатэрялув Будовл-тиык.". (ПНР2 (542 ЦИКЛОННАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к печам механического перемещения, а точнее к печам с,кипящим слоем, и может быть использовано в промышленности стро5 ительных материалов, химической промышленности, в цветной и черной металлургии для термообработки тонкоиэмельченного минерального сырья во взвешенном состоянии.

Известна циклончая плавильная камера, выполненная в виде двух усеченных конусов, соединенных между собой большими основаниями, и содержащая загрузочное устройство, сборник расплава, с устройством для слива, а также топливовоздушные сопла 1 .

Недостатком такой камеры является то,-что процесс сжигания топлива и технологический процесс обработки сырья осуществляются одновременчо в одном и том же пространстве циклонной камеры. Кроме того, в результате различий основных законов, управляющих каждым из этих процессов, в работающей циклонной плавильной камере процессы сжигания топлива и обработки сырья взаимно нарушаются.

Неустранимые, отрицательные последствия взаимного нарушения указанных процессов являются основныч фактором, ограничивающим развитие и промышленнув пригодность известной циклонной плавильной камеры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является циклонная установка для термохимической переработки тонкоизмельченного минерального сырья, содержащая вертикальную спаренную циклонную плавильную камеру с загрузочными устройства ми и с тангенциальным вводом топлива, кислорода и воздуха, сборник расплава с устройством для слива и газоотвод (2) .

Недостатками этой установки являются одновременное сжигание топлива и термообработка сырья в одной и той же камере, а также недостаточная сепарация расплава из газового потока.

Цель изобретения - интенсификация процесса сжигания топлива.

Указанная цель достигается .тем, что циклонная печь: для термообработки диспергированного минерального сырья, содержащая циклонные реакционные камеры с загрузочными устройствами, соединенными в нижней части со сборником расплава, устройство для слива, гаэоотвод, снабжена горизонталь818502 ио расположенной и выполненной в виде, цилиндра циклонной камерой сжигания топлива с устройствами для тангенциального ввода топлива и с выполненными в торцовых стенках камеры отверстиями для отвода продуктов сжигания топлива, причем газоотвод и устройство для слива расплава расположены в одной плоскости поперечного сечения сборника расплава на одинаковом расстоянии от входов циклонных реакционных камер в сборник расплава, а устройства для тангенцнального ввода топлива и воздуха расположены в середине боковой стенки камеры сжигания, причем устройство для ввода топлива, выполненное в виде горелки, преимущественно щелевого типа, расположено под устройством для ввода воздуха.

Кроме того, камера сжигания выполнена с отводами золы, расположенными в ее нижней части, а загрузочное уст- 20 ройство снабжено соосной реакционной камере компрессионной камерой, соединенной патрубком с источником сжатого воздуха, при этом устройство для слива соединено трубопроводОм с газо- 25 отводом, причем камера сжигания, циклонные реакционные камеры и сборник расплава изнутри изолированы тонким слоем минерального огнеупорного материала, а снаружи заключены в кожух. Зб на фиг. 1 изображена циклонная печь, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, вариант выполнения циклонной печи с удвоенным количеством циклонных реакционных камер; на фиг. 4 — разрез

Б-Б на фиг. 1.

Циклонная печь содержит камеру 1 сжигания топлива с двусторонним выходом продуктов сжигания через круглые отверстия 2, расположенные в тор- 40 цовых стенках камеры сжигания, причем к последним присоединены циклонные реакционные камеры 3,. цилиидрические в верхней и сужающиеся, с сохранением круглого поперечного сечения, в нижней частях. Реакционные камеры входят в сборник 4 расплава, иэ которого выводится гаэоотвод 5. Б середине боковой стенки камеры сжигания установлены устройство 6 для ввода воз- 0

Духа и расположенное под ним .устройство 7, для ввода топлива, выполненное в виде горелки, преимущественно щелевого типа, а также выдвижная пус-. ковая горелка 8. В камере сжигания в нижней ее части выполнены отводы 9 для эолы. Загрузочное устройство ре- акцйонной камЕры содержит трубопровод 10 ввода сырья, компрессионную камеру 11, соединейную патрубком 12 с источником сжатого воздуха. бб

Круглые отверстия 13 слива расплава из циклонных реакционных камер в сборник расплава, квадратное отверстие 14 выхода газов из этого сборника, расположенные в крышке 15, 65 и устройство 16 для слива расплава определяют гидродинамическую и технологическую характеристики сборника. Гаэоотвод и устройство для слива расплава. расположены в одной плоскости поперечного сечения сборника расплава на одинаковом расстоянии между входами реакционных камер в сборник расплава. Газоотвод и устройство для слива расплава соединены декомпрессионным трубопроводом 17.

Снаружи камера сжигания, реакционные камеры и сборник расплава заключены в кожух 18. Для осмотра состояния рабочих поверхностей печи установлены контрольные люки 19 и 20.

В другом варианте выполнения печи (фиг. 3) удвоенное количество реакционных камер позволяет значительно повысить производительность печи при относительно небольшом увеличении циклонной камеры сжигания.

Печь работает следующим образом.

От введенной в циклонную камеру

1 сжигания топлива мазутной или газовой пусковой горелки 8 с электрическим восплэменителем, при соответственно подобранном количестве воздуха, подаваемом устройством 6 для подачи воздуха, происходит зажигание основной струи топлива., подводимого в камеру 1 через устройство 7 для ввода топлива. После достижения стабильности процесса сжигания пусковая горелка 8 удаляется, а после получения в камере 1 газов с необходимой для данного процесса температурой в реакционные камеры 3 через загрузочное устройство начинается подача предназначенного для обработки сырья.

Полученные в камере 1 сжигания газы с высокой температурой практически в равном количестве и с очень высокой скоростью через отверстия 2 поступают в реакционные камеры 3, в которых они получают интенсивное вихревое движение в нисходящем потоке к сборнику

4 расплава.

Если в качества топлива применена угольная пыль, то полученная в процессе сжигания зола полностью плавится, скапливается на дне камеры 1 сжигания и вытекает иэ нее или через отверстия

2 в реакционные камеры 3, ° или, если по технологическим причинам она не должна входить в состав продукта, полученного после обработки, через отводы 9 ° Используя отводы 9, можно удалить из печи более 95% эолы и в pel акциониые камеры 3 поступают газы с минимальным загрязнением минеральньвли веществами. По оси вихря газов в реакционную камеру поступает сырье, которое интенсивно смешивается с газами, в течение очень короткого времени нагревается и отбрасывается на рабочую стенку реакционной камеры, на которой подвергается также очень быстрому плавлению. Образованный

818502 Формула изобретения

1. Циклонная печь для термообработки диспергированного минерального .сырья, содержащая циклонные реакционные камеры с загрузочными .устройствами, . соединенными в нижней части со сборником расплава, устройство для слива, газоотвод, о т л и ч а в щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса сжигания топлива, ома снабжена горизонтально расположенной и выпол5 ненмой в виде цилиндра циклонной камерой сжигания топлмва с устройством для тангенциального ввода топлива и с выполненными в торцовых стенках камеры отверстиями для отвода продуктов

2О сжигания топлива, причем газоотвод и устройство для слива расплава расположены в одной плоскости попереччого, сечения сборника расплава на одмнако» вом расстоянии от входов циклонным реакционных камер в сборник расплава.

2. Печь ио и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройства для тангенциального ввода топлива и воз-духа расположены в середине боковой стенки камеры сжигания, причем устройство для ввода топлива, выполненное в виде горелки, преимущественно . щелевого типа, расположемо под устройством для ввода воздуха.

3. Печь по п. 1, о т л и ч а вщ а я с я тем, что камера сжигания выполнена с отводами золы, ресположеннымн в ее нижней части.

4. Лечь ио и. 1, о т л и ч а вщ а я с я тем, что загрузочное устройство снабжено соосной реакционной камере компрессионной камерой, соединенной патрубком с источником сжатого воздуха.

5. Печь ио и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство ддя слива соединено трубопроводом с гаэоотводом.

6. Речь ио и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что камере сжигания, цикломные реакционные камеры и сборник расплава изнутри изолированы тонким слоем минерального огнеупорного материала, а снаружи заключены в кожух. расплав стекает вдоль стенок реакционных камер 3 в сборник расплава.

Некоторое количество мельчайших частиц сырья плавится уже в струе газов до соприкосновения с поверхностью рабочей стенки реакционных камер. Эти частицы подвергаются предварительной сепарации из потока газов в сужающейся книзу части реакци- онных камер 3 и окончательной — в сборнике 4 расплава. Отсепарированный расплав -покидает печь непрерывно через устройство 16 для слива расплава, а газы с очень низкой степенью загрязнения микрокаплями расплава отводятся через отверстие 14 и гаэоотвод 5.

1Iиклонная печь работает при нулевой разнице давления газа в гаэоотводе 5 и окружающей среде. Небольшие размеры печи позволяют применять ее в работе прм повьиаеммом до 0,5 МЛа (5 ати) давлении, что значительно повышает эффективность ее использования в химической промышленности. Учитывая это, печь снабжена компрессион ной камерой 11, соединенной иатрубком э

12 с источником .сжатого воздуха, ко-. торым компенсируется отрицательное воздействие избыточного давления в печи на равномерность подачи сырья из дозировочных устройств, а также декомиресснонным трубопроводом 17 с целью устранения потерь газа через устройство 16 для слива расплава. Процесс сжигания топлива в предлагаемой печи отделен от процесса обработки сырья, причем каждый из них осуществляется с использованием циклонного эффекта в отдельны<, отличакнщихся ио конструкции, циклонных камерах. Это дает возможность ведения каждого иэ этих процессов 40 в оптимальных для него условиях. Оп.-. тимизация условий сжигания топлива во входящей . в состав циклонной печи камере сжигания с двусторонним выходом продуктов сжигания позволяет ин- 45 тенснфицмровать процесс сжигания топлива, что повяиает рабочую температуру в печи. Эффектом действия обоих этих факторов является высокая производительность циклонной печи.

Применение сборника расплава позволяет получать почти 100%-ный выход расплава и практически чистые отходящие из печи газы, что облегчает мх использование и переработку.

Предлагаемая печь дает возможность эз эффективно испольэовать вольное топ.ливо, в том числе топливо с пониженной калорийностью, поскольку имеющиеся в камере сжигания отво4ра расплавленной золы исключают загрязнение об- д) работанного продукта минеральными составляющими топлива.

Источники информации, принятые во внимамие при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 366330, кл. F 27 В 15/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 535448, кл. F 27 8 15/00, 1975.

818502

4-Л

Составитель И. Иноземцева

Техред Е.Гаврилешко Корректор В. Бутяга

Редактор М. Митровка

Заказ 1501/83

Тираж б58 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

У а