Камера обжига зернистого материала в кипящем слое
КАМЕРА ОБ)1№1ГА ЗЕРН1СТОГО МАТЕРИАЛА В КИПЯЩЕМ СЛОЕi выполненная расширяющейся по ходу движения сгорания, содержшцая газораспределительную решетку и устройство для сжигания TOnjmsa, отличающаяся TeHt 4to с целью увеличения тепловой эффективности процесса обжига, отношение площади газораспределительной решетки к площади наибольшего поперечного сечений камеры составляет 0,6-0,92,
СОЮЗ СОИЕТСНИХ
ОР,И ЛВ И В
PECfMiÄÈÍ (Ю (10 З(51) F 27 В 15/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е
ГООУДМРС1МННИЙ КОМИТЕТ СССР
Л ЮЮВВМЯ 9
Н АВТОРСИОМЪ СИИДЕТЕЛЬС ГВМ (21) 3259484/29-33 (22) ll .03 .81 (46) 30.07.83. Бел. Н 28 (72) Ю.П,Нехлебаев, ИЛ1.йиндели, Д,Т,Бондаренко, О.В,:Зац, А. П.Чеботарев, В,В.Конев, Г.Б.Куклин, О.А.Кенкебашвили и Г.И.Максименко (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии . (53) 66.023;096 .5(088 .8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 239181, кл. F-27 В l/16, 1966.
2. Авторское свидетельство СССР . 11 505863., кл. F 27 В 15/00, 1974. (54)(57) КАИЕРА ОБЖИГА .ЗЕРНИСТОГО
МАТЕРИАЛА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ; выполненная расширяющейся по ходу движения .продуктов сгорания, содержащая газораспределительную решетку и устройство для сжигания топлива, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения тепловой эффективности процесса обжига, отношение площади газораспределительной решеъси к площади наибольшего поперечного сечения камеры составляет 0,6"0,92.
1632
Изобретение относится к технике эндотермического обжига сыпучих ма" териалов и может быть использовано в металлургической и химической ngoмышленности и промышленности строительных материалов, Известна камера обжига печи. кипя. щего слоя цилиндрическдй формы, содержащая газораспределительную ре-. шетку с горелочными устройствами ти- 1О па труба в трубе, Топливо сжигается в слое псевдоожиженного,материала (13., В результате плохого радиального перемешиванйя невозможно добиться полного сжигания газа в пределах слоя при его ограниченных высотах,. так как смешение топлива с воздухом происходит непосредственно в области, образованной струей,. исходящей из решетки, Из-за плохого радиального перемешивания топлива .с воздухом часть последнего фильтруется, не смешиваясь с топливом, че1 рез застойные зоны, что приводит к . необходимости увеличивать общее коли- 25 чество воздуха и гювывать коэффициент избытка воздуха, А это, e csoio очередь, приводит к увеличению удель" ного расхода топлива. Так, например, увеличение коэффициента избытка воздуха в печах кипящего слоя для обжига известняка с 1,1 до 1,3 приводит к увеличению удельнога,расхода топлива на 12,Q.
Известна камера обжига трехзонной печи кипящего слоя для обжига извест-, «35 няка цилиндрической формы, содержащая газораспределительную решетку с газогорелочными устройствами, состоящими из воздушной насадки с газовым колпачком .
В результате расположения топ- ливосжигающих устройств на подине печи происходит уменьшение коэффициента расхода воздуха по сравнению с печами, где топливо вводят в боко" вой части.. Однако при цилиндричес"кой форме камеры обжига с кипящим слоем нельзя добиться минимального коэффициента расхода воздуха вследствие существования застойных зон между горелочными устройствами, 4асть воздуха фильтруется через имеющиеся застойные зоны, что приводит к увеличению его расхода, Кроме того, на- 55 личие застойных зон вызывает ряд трудностей при организации процес1 са горения в момент пуска печи, так
31О 3 . Ъ как образующееся поле высоких температур может попасть. в эту . область и стать причиной образования конгломерата, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является комбинированная установка для сушки и обжига тонкодисперсных материалов, содержащая камеру обжига, расширяющуюся по ходу движения теплоносителя, газораспределительную решетку и устройства для сжигания топлива® .
Недостатком известной установки является существование застойных зон, при попадании в которые гюля высоких температур приводит к об" разованию конгломерата и, соответственно, к необходимости увеличивать общее количество воздуха и повышать коэффйциент избытка воздуха.
Цель изобретения - увеличение тепловой эффективности процесса обжига.
Указанная цель достигается тем, что в камере обжига зернистого материала в кипящем слое, выполненной расширяющейся йо ходу движения продуктов сгорания, содержащей газораспредеяительную решетку и устройства для сжигания топлива, отношение пло . щади газораспределительной решетки к площади наибольшего поперечного сечения камеры составляет О,б-0,92.
Существенное снижение площади газогорелочной решетки по сравнению с площадью надслоевой части камеры позволит значительно уменьшить обра-. зуащйеся застойные зоны, исключить утечку воздуха в радиальном направ-, лении. до минимума, т,е, процесс горения в целом сделать более устойчивым, Другими методами (увеличение размера насадок или их числа) для данной технологической схемы этого добиться нельзя, так как существует определенное соотношение твердый материал -..ожижающая среда.
Согласно опыты, выполненным на холодной модели, с натурными газогорелочными устройствами интервал . изменения относительной скорости выхода воздуха из отверстия воздушного насадка в расчете на его живое сечение составляет 6МХ
= 1,3-2,Д. вот
Отношение справедливо для материала со средним диаметром от 1 до
25 мм. При этом 1,8 соответствует началу образования факела и движения
32310 1
tS
35
Составитель И.Иноземцева Редактор .Л.Пчелинская Техред Т.Иаточка
Корректор С А1екмар
Заказ 5384/45 Тираж 615
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5
Подписное ул. Проектная; 4
3 10 чвстиц у его основания, а 2,2 .- кон цу. процесса образования устойчивого фасела.и началу интенсивной циркуляции частиц .в зоне фжела, Площадь газорасншеделительной рею шетки на которой располагаются насадки, равна
@8=У С а- х свих g (44-2,М Ьмт ;:гдв f - площадь живого сечения решетки; ф
1 ®.1," Расход воэдуха, нм /ч-м, Площадь -зоны обжига на срезе наибольшего сечения камеры
С лс. Q n.с, (оп-а,а) . "ьит Up где . — = О,-П-О, аЛ; 1вмт
МР - рабочая скорость, и/с
МВ»,- скорость витания частиц, и/с; . 2 ч " расход продуктов сгорания, м/ч, 3
При отношении @ < 0,17 наблюда- ется перераспределение воздушного потока по насадками, Высота факела « р
: над отдельными насадкжи уменьшается вплоть до.его вырождения.
При †«0 22 происходит слияние . газовоздушных струй и образование больших пузырей. Отношение площадей решетки к наибольшему сечению эоны обжига сос:тавит мс . Qs, )((О,п-ори)
ЪОНЬ1
При расчете вариантов по данной формуле для условий обжига известня.ка среднего диаметра 1-25.мм отноаение площадей составит 0,6-0,92, филиал ППП "Патент", г. Ужгород, /
На чертеже изображена схема камеры обжига.
Камера 1 обжига содержит газораспределительйую решежу 2.с топлю восжигающими устройствами 3, состоящими из воздушной насадки -4 и газоподводящей трубки 5, и переточное устройство 6 для подачи материала в камеру;,Воздух для горения подводится по воздуховодам 7, а газ - по га-. зопроводам 8.
Камера выполнена расширяющейся по ходу движения продуктов сгорания с отношением площади газораспреде ютельной решетк и и площади . 148K симал ь ного сечения камеры 0,6-0,92.
Предлагаемая камера работает следующим образом.
Воздух по воздуховодам 7 подают к воздушным насадкам 4, через кото- ные он поступает в зону обжига. Топливо по газопроводам 8 через газопод; водящую трубку 5 вводят в основание факела. До перехода слоя в -псевдоожиженное состояние при .числах псевдоожижения примерно равных 0,85-0,9 у основания насадки образуется каверна шарообразной формы с местной циркуляцйей частиц вокруг нее, в ко-. торой происходит смешение газа с воздухом, С увеличением расхода ожижающей среды каверна увеличивается и перерождается в факел цилиндрической формы. Иатериая через переточное устройство 6 поступает в камеру обжига, где обжигается, заполняя объем факелов над насадками.
Расширение камеры обжига от .решет« ки и по ходу движения продуктов сгорания позволит увеличить тепловую эффективность процесса обжига путем уменьшения коэффициента расхода воздуха и, следовательно, уменьшения удельного расхода топлива на процесс.
