Устройство для разогрева агрегата обжига

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (111 си)4 F 27 В 15/14

1 .к

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,(21) 3797 126/22-02

:(22) 24.09.84 (46) 15.04.86. Бюл. Н 14 (7 1) Уфимский нефтяной институт (72) А.И.Кобяков, В.А.Дрейман, М.Г.Кашапов, С.А.Горбатов и А.П.Богатов (53) 66,096. 5(088.8) (56) Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.

М.: Химия, 1973, с.322-323.

Амелин А.Г. Производство серной кислоты. М.: Химия, 1967, с.472. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА

АГРЕГАТА ОБЖИГА, содержащее печь ки— пящего слоя с топливными горелками в надслоевом пространстве и испарительными пакетами в слое, котел-утилизатор с ширмами и питательным барабаном, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, оно дополнительно снабжено электронагревателями питательного барабана и индукционными нагревателями печи и котла-утилизатора, стержнями-перемычками, жестко соединенными с испарительными пакетами печи и ширмами котла-утилизатора.и размещенными снаружи печи и котла-утилизатора, и индукционными катушками, размещенными на стержнях-перемычках.

1224525

Изобретение относится к техноло-. гическим аппаратам и может быть использовано в химической промышленности, цветной металлургии для разогрева агрегатов обжига в кипящем слое сульфидных материалов, в частности серного колчедана, никелевых концентратов.

Целью изобретения является снижение энергозатрат. 10

На чертеже изображено устройство для разогрева агрегата обжига, общий вид.

Устройство для разогрева агрегата обжига содержит печь 1 кипящего слоя, 15 в надслоером пространстве которой установлены топливные горелки 2, .а в кипящем слое 3 дисперсного материала расположены испарительные пакеты 4, и котел-утилизатор 5 с ширмами 20

6. Для создания замкнутых магнитных систем индукционных нагревателей испарительные пакеты и ширмы на выходе из печи и котла снабжены ферромагнитными стержнями-перемычками 7, 25 на которых закреплены индукционные катушки 8. Стержни-перемычки имеют жесткую и магнитную связь с коллекторами испарительных пакетов и ширм.

Конструкция стержней исключает про- Зр хождение по ним водяной или пароводяной эмульсии. Теплообменные системы печи и котла связаны посредством питательного барабана 9 с установленными внутри электронагревателями 10.

3S

Устройство работает следующим образом.

Подключают переменный ток к катушкам 8 индукционных нагревателей пе- чи 1, котла 5 и к электронагревателю

10 барабана 9. При этом.в каждой замкнутой магнитной системе индукционных нагревателей, включающих в себя толстостенные трубы испарительных пакетов 4 и ширм 6 со стержнями-перемычками 7, возникает рабочий магнитный поток р, величина которого

IW Р= ——

"м где I — - ток,, протекающий по катушке;

W — - число витков катушки;

R — магнитное сопротивление замкнутой системы нагревателя.

Переменный магнитный поток Ф инду- 5S цирует в стальном сердечнике вихревые токи, замыкающиеся в плоскостях, перпендикулярных к оси потока. Эти токи нагревают испарительные пакеты, ширмы, находящуюся в них воду (пароводяную эмульсию)., материал слбя печи и газы, омывающие испарительные пакеты печи и ширмы котла-утилизатора. Количество тепла, выделяемого индукционным нагревателем, прямо пропорционально активной мощности потерь в стали его магнитной системы.

Эти потери возникают за счет явлений гистерезиса и вихревых токов и определяются по формуле .P„ = (K,f + К f)B G, (2) где Кь и К, — коэффициенты, зависящие от свойств ферромагнитного материала и способа исполнения магнитопровода;

f — частота тока источника питания;

С вЂ” вес магнитной системы нагревателя;

 — максимальная магнитная индукция, значение которой прямо пропорционально магнитному потоку f .

Большая часть тепла выделяется в испарительных пакетах 4 и ширмах

6, так как их выполняют из толстостенных стальных труб. Стержни перемычки 7 для уменьшения их нагрева г (уменьшения К и Кр) собирают из изолированных между собой листов электротехнической стали. Для уменьшения магнитного сопротивления замкнутой магнитной системы индукционньгь нагревателей (т.е. для увеличения магнитного потока стержни-перемычки с коллекторами испарительных пакетов и ширм соединяют жестко, при этом поверхности соединений предварительно пришлифовывают.

Нагрев воды (пароводяной эмульсии) в барабане 9 осуществляют,электронагреватели 10, например, резистивного вида. Количеетво тепла, выделяемое ими, Q =0,24 ТКС, (3) где Т вЂ” ток, протекающий по нагревателю

R — - .. сопротивление нагревателя;

t — время работы нагревателя.

3а счет тепла индукционных нагревателей и электронагревателей происходит разогрев дисперсного материала

1224525

Составитель В.Красина

Редактор Л.Веселовская Техред Н.Боикало Корректор.М.Иаксимишинец

Заказ 1909/34 Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,1роизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 кипящего слоя 3, поверхности труб ширм 6 и воды, которая находится в системе питательный барабан — ширмы котла — пакеты печи. Для обеспечения равномерного прогрева дисперсного материала слоя печи в нее подают дутье. Это улучшает процесс разогрева агрегата. Во избежание конденсации агрессивных соединений (окислов азота, серы, паров воды и др.) на по- 1О верхности труб ширм их температура к моменту подачи топлива в горелки должна быть выше температуры точки росы. Поэтому на начальном этапе разогрев рационально вести только за счет электронагрева. При этом происходит разогрев всех основных элементов агрегата: материала слоя, испарительньгх пакетов печи, ширм котла.

После доведения температуры кот- щ ла до точки росы включают топливные горелки 2 для интенсификации темпа разогрева агрегата за счет дополнительного тепла от сжигания топлива.

При достижении заданной температуры д кипящего слоя отключают горелки топлива, увеличивают расход дутья до номинального значения и начинают подачу сырья в печь. При этом электронагрев на начальном этапе подачи дисперсного материала не отключают, что необходимо для компенсации потерь тепла слоя на нагрев холодного сырья и дутья. Это обеспечивает вывод процесса обжига isa рабочий (автогенный) режим, при котором отпадает надобность в электронагреве.

Устройство для разогрева агрегата обжига позволяет более эффективно разогревать материал слоя за счет размещения дополнительного источника тепла непосредственно в объеме слоя и только частично путем подвода тепла через границу раздела фаз. Это приводит к уменьшению расхода топлива, сжигаемого в надслоевом простран; стве печи, что снижает энергоэатраты на пуск агрегата и благоприятно отражается на состоянии фугеровки надслоя печи.