Циклонный декарбонизатор

9) с.) 7 В 5) ПАТЕН ОСУДАРСТВЕННО ЕДОМСТВО ССС ОСПАТЕНТ СССР с,Р 1;ъ)с," д;1 НИЯ Е ИЗОБР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВУ Г.Федоров, А,В.Петрнко, В.И.Лобода видетельство ССС7 В 15/00, 1989,видетельство СССВ 15/00, 1974,ОНИЗАТОР И ЦИКЛ Изобретение относится к области термической обработки мелкоизмельченногоизвестняка и может быть использовано дляпроизводства порош кообразной извести,применяемой в металлургических переделах, промышленности строительнцх материалов и т.д,Для производства мелкодисперсной извести применяются аппараты различныхконструкций. Известна, например, циклонная печь для производства порошкообразной извести, содержащая цилиндрическийкорпус с газогорелочными устройствами, патрубок центральной загрузки, выполненный ввиде диффузора и снабженнцй направляющим аппаратом, патрубок для нижнего вывода дымовых газов и материала,В нижней части известной циклоннойпечи на пережиме перед отводящим патрубком происходит огложение пылевидногоматериала, который спекается с образованием настылей, Это ухудшает аэродинамическую обстановку в рабочей кэмере итребует частцх остановок дяя чистки печи,(21) 4906936/33(57) Использование: в термической обработке мелкоизмельченного известняка; в производстве порошкообразной извести, применяемой в металлургических переделах, промышленности строительных материалов, Сущность изобретения; для повышения эксплуатационной надежности аппарата тангенциальные каналы для вывода пцлегазового потока из рабочей камеры расположены под углом 100. 150 к оси камеры в нижней ее части и их суммарная площадь поперечного сечения равна 0,50,8 площади поперечного сеченйя рабочей камеры. 3 ил 1 табл. Кроме того, для предотвращения отложений материала на внутренней цилиндрической поверхности печи, обусловленных сверхвысоким уровнем тангенциальной составляющей скорости газового потока, необходимо соблюдение определенного соотношения площадей поперечных сечений рабочей самеры и отводящего патрубка, что не предусмотрено в известном техническом решении,Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому является кольцевая циклонная печь для термохимической обработки мелкоизмельченного минерального сырья, содержащая рабочую камеру с выводом пцлегазового потока через тангенциальные каналы и соосно расположенную с камерой полую вставку, имеющую профиль внутренней поверхности камеры, тангенциэльно установленные дутьевые сопла и загрузочную течку, при этом камера по высоте выполнена из чередующихся между собой прямых и обратных усеченных конусов и сопла расположены в каждом прямом конусе.3, , 1783265 4Недостаток известной конструкции за- генциальной составляющей увеличиваетсяключается в том, что в рабочей камересо- аксиальная составляющая,-что сйижает инзданы условия дляотложений материала,"тенсивность теплообмена и способствует во-первых. на ее стенках из-за"пульсаций :выпадениюматериала из газового потока скоростипылегазовогопотокаприизменении 5 под действием инерционного фактора впрофиля рабочей камеры и, во.вторых, в ниж- . " нижнейчасти:рабочей камеры,ней части рабочей камеры из-за выпадейия Установкатангенциальнйх каналов под пыли из газового потокапод влиянием инер-, .углом 100150 коси рабочей камерыявля ционного фактора, Отложение материала;ется необходимьщ но недостаточным уСловнутри рабочейкамеры ведет"кобразаванию 10 вием для" достиженияпоставленной цели. , настылей,что нарущаетоптимальйыеаэроди- . Для ее"достижениянеобходимо соблюдениенамйческие условия термической обработки соотношения площадей полеречныхсечений материала и требуетчастых остайовок печи. тангенциальНых каналов и рабочей камеры, для чисткирабочей камеры, Все этоснижаетвеличина"которого составляет 0,50,8.эксплуатационнУю надежность аппарата, Это : Определяющим параметром для аппаму может Способствовать чрезмерно высокийратов циклонного типаявляется ихдиаметр, или низкий уровень тангенциальнойсоставля- являющийся" функцией множества фактоющей скорости газового потока в рабочейка- " ров, втом числе степени крутки потока, ка- мере, что .возникает при определенных: чества извести,производительности, соотношениях йлощадей проходных сечений 20 раСходов топлива и воздуха, температуры и"рабочей камеры и тангенциальных каналов не др, При этом величина соотношения"диа- предусмотренных в известном решении).метров рабочей камеры и тангенциальныхЦелью изобретения является повышейие - каналов или,что тоже самое, соотношениеэксплуатационнойнадежности аппарата;- площадей йоперечных сечений рабочей каПоставленная цель достигается тем, что 25меры итангенциальных каналов во многомв известном циклонном декарбонизаторе" ,определяет аэродинамическую.обстановку содержащем "рабочую камеру с тангенци. в рабочей камере:, обусловленную"уровнем альноустановленными дутьевыми соплами, тангенциальной составляющей скоростигазагрузочную течку и расположенные в ниж-зового потока, который достигает оптимальней части камеры тангенциальные каналы 30 ного значения при величине соотношения для выводапылегазового потока, тангенци- площадей 0,5.;.0,8. В случае, когда суммаральныеканалы для вывода пылегазовогопо- ная площадь поперечных сечений каналов тока установлены под углом 100150 к оси меньше 0,5 площади поперечного сечения рабочей камеры и их суммарная площадь рабочей камеры происходит резкое уюелипоперечного сечения составляет 0,50,8 35 чение степени крутки потока в рабочейкаплощади поперечного сечения рабочей ка- мере с образованием спековматерйалана .меры.- ::, . :"стенках камеры, При суммарной площадиУстановка под углом 100150 к оси поперечного сечения каналов:больше 0,8рабочей камеры тангейциальных каналов площади поперечного сечения рабочей ка- .обеспечивает надежное удаление из рабочей 40 меры резко снижается тангенциальная сокамерыобрабатываемогоматерйалабезего ставляющая скорости газового потока и отложений, В случае, когда"угол меньше увеличивается аксиальная составляющая, в 100 на границе рабочей камеры с каналами результате чего снижается ийтенсивность наблюдается отложениематериала под дей- теплообмейа в рабочей камере и материал ствием-инерционного фактора. Кроме того, 45 отлагается в йижней части рабочей камеры из-за создаваемого каналами аэродинами- декарбонизатора."ческого подпора увеличивается тангенци- На фиг,1 представлен общий вид цикальная-составляющая газового потока и за лонногодекарбонизатора; на фиг.2-разрез счет этого материал отбрасывйется"на стен-" А - А фиг.1; на фиг,3 - разрез Б - Б фиг,1, ки рабочей камеры, образуя настыли. При 50 Циклонный декарбонизатор содераит углах более 150 происходит снижейие расположенную в цидиндрйческом корпусеуровня тангенциальной составляющей ско рабочую камеру 2, тангенциальные дутьерости газбвогопотокав"рабочейкамере из-вые сопла 3 для ввода теплоносителя, загруза уменьшения аэродинамического зочнуЮ течку 4 для йодачи материала на подпора,"создаваемого каналами, т,е, при 55 термообработку, В нижней части корпуса 1 углах более 150 коэффицивнт"аэродина- установлены тангенциальные каналы 5 для мического сопротивления на" границе ра- удаления из рабочей камеры 2 пылегазовобочая камера - каналы резко снижается и, го потока, При этом тангенциальные кана- таким образом, уменьшается подпор, со- лы 5 расположены к оси рабочей камеры 2 здаваемый каналами, При снижении тан- . под углом а, величина которого составляет100150, Суммарная площадь поперечных сечений тангенциэльных каналов 5 составляет 0,50,8 площади поперечного сечения камеры 2,Предложенная конструкция циклонного декарбонизатора испытывалась на лабораторной горячей модели и в опытно- промышленных условиях; диаметр рабочей камеры, соответственно, составлял 0,6 м и 1,8 м. Обжигу подвергался известняк, содержащий СаО 52,08;ь; МдО 2,34; 902 1,53%; п,п,п, 43,47 6; пр, 0,58 и измельченный в шаровой барабанной мельнице до содержания класса "-74 мкм" 89967 ь. В качестве топлива использовался природный газ с теплотворной способностью 34,95 МДж/м,При розжиге декарбонизатора в рабочую камеру, ограниченную футерованным цилиндрическим корпусом, через тангенциальные дутьевые сопла подавалась газовоздушная смесь, которая сгорала с выделением теплоты, После прогрева декэрбонизаторэ устанавливался необходимых расход теплоносителя через сопла и через загрузочную течку подавался мелко- измельченный известняк. Обжиг известняка осуществлялся в закрученном потоке теплоносителя, После термообработки материал вместе с дымовыми газами удалялся иэ рабочей камеры через тангенциальные каналы. При этом угол а расположения тангенциальных каналов относительно оси рабочей камеры и величина соотношения их площадей поперечного сечения оказывали существенное влияние на эксплуатационную надежность декарбонизатора, По тангенциальным каналам пылегэзовый поток поступал в систему улавливания готового продукта, для чего использовались аппараты циклонного типа и электрофильтр.Результаты проведенных испытаний циклонного декарбонизатора приведены в таблице, Как видно из приведенных данных, при расположении тэнгенциальных каналов под углом 100150 к оси рабочей камеры и суммарчой площади поперечного сечения каналов, равной 0,5,0,8 площади поперечного сечения рабочей камеры (см.п,п. 2, 3, 4, 7 и 8),в декарбониээторе не 5 наблюдается отложений материала и отсутствуют настыли, чем достигается высокая эксплуатационная надежность аппарата, При этом известь имеет высокую активность (83,986,0 ) и быстро гасится (1 мин. 30 с), 10 В случае, когда величины угле и отношенияплощадей меньше заявленных значений(см. п.п. 1,6 и 10), увеличивается тангенциальная составляющая скорости и, как следствие, образуются настыли в рабочей15 камере. Одновременно с этим снижаетсяскорость гашения извести (увеличиваетсявремя гашения до 3 мин.15 с3 мин,45 с).При величинах угла и отношении площадейбольше заявленных значений (см. п.п. 5;9 и20 13) кроме нэстылеобразований в рабочейкамере наблюдается уменьшение активности извести до 58,5.64,2 с временемгидратации 1 мин.50 с 2 мин,15 с из-заснижения интенсивности теплообмена (т,к.25 уменьшилась тангенциальная составляющая и возросла аксиальная составляющаяскорости газового потока). Такая же картинанаблюдается при одновременном увеличении одной и снижении другой величины от 30 носительно заявленных значений (см. п.п,11 и 12).Формула изобретенияЦиклонный декэрбонизатор,. содержащий рабочую камеру с тангенциально35 установленными дутьевыми соплами, загрузочную течку и расположенные в нижнейчасти камеры тангенциальные каналы длявывода пылегаэового потока, о т л и ч э ющ и й с я тем, что, с целью повышения40. эксплуатационной надежности аппарата,тангенциальные каналы для вывода пылегазового потока установлены под углом 100 -150 к оси рабочей камеры и их суммарнаяплощадь поперечного сечения составляет45 0,50,8 площади поперечного сечения рабочей камеры,1783265 Результаты испытаний циклонного декарбонйзатора Отношение площадей поперечн. ечений каалов и рабочей амеры, доли ед,Наличие отложений материала и Качество извести Средние составляющие скорости газового потока в рабочей камере настылей рабочеи камере, да-нет тангенциальная) Примечание: И/, Ц, Ч - соответственно тангенциальна скорости и условная скорость в рабоч1783265 ько орректо ркова Редакто Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 450 ВНИИСоставитель В. ВойкоТехред М.Моргентал Тираж " Подписноеосударственного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45