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Vorrichtung zum Brennen von Kalkpulver und Zementklinkern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Brennen von Kalkpulver und Zementklinker, welche die
Wärme der Abgase zum Vorwärmen des feinzerstäubten Rohstoffes durch Rezirkulation in mehrstufigen
Wärmeaustauschern ausnützt.
Aus der österr. Patentschrift Nr. 200114 und aus der deutschen Patentschrift Nr. 1027123 ist eine solche
Vorrichtung bekannt, die aus einer bestimmten Anzahl von miteinander verbundenen Kanälen besteht, welche in der Richtung der Gasströmung durch ein System von Leisten in der Form einer Jalousie abge- schlossen sind. An der Stelle des Anschlusses der Jalousie wird im vorhergehenden Kanal durch eine ge- eignete Einengung ein grösserer Unterdruck gebildet, so dass ein Teil der Gase samt dem mitgenommenen staubförmigen Rohstoff aus der Ausmündung der Jalousie. in den vorhergehenden Kanal umgesaugt wird und auf diese Weise durch den ganzen Austauscher etappenartig durchgeht.
Eine solche Vorrichtung erwies sich als vorteilhaft hauptsächlich für das Vorwärmen des gemahlenen
Kalksteins für das Kalkbrennen im Drehofen. Für eine richtige Funktion derselben erwies es sich jedoch als notwendig, einen auf Fraktionen von 50 bis 300 Mikron gemahlenen Kalkstein zu verarbeiten. Falls jedoch andere Fraktionen in einer solchen Vorrichtung verarbeitet werden sollten, führte die Verwendung von Jalousien in kurzer Zeit zu deren Verstopfung. Ausserdem hat die Praxis gezeigt, dass die Jalousien ein sehr empfindliches Element der Vorrichtung bilden und sehr bald ausgetauscht werden müssen.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 967250 ist eine andere Vorrichtung bekannt, die ebenfalls aus einer bestimmten Anzahl von miteinander verbundenen Rohrabschnitten besteht, die annähernd vertikal verlaufen, durch Krümmer verbunden sind und so einen fortlaufenden Kanal für die Abgase mit jeweils wechselnder, auf-bzw. absteigender Richtung ergeben, wobei an jedem unteren Krümmer Abscheidungs- einrichtungen in Form von Absetzkammem angeordnet sind, die die festen Körper abscheiden und sie in einem stromaufwärts gelegenen Punkt dem Abgasstrom unter Verwendung von schief angeordneten Fallröhren wieder zuführen.
Da jedoch der statische Druck in einem solchen Rohrsystem in der Gasströmungsrichtung abnimmt, strömt durch die verwendeten Verbindungsfallröhren ein Gasstrom entgegen der durch die Schwerkraft bedingten Bewegungsrichtung der festen Körper, wodurch natürlich die Funktion der ganzen Vorrichtung sehr ungünstig beeinflusst wird. Ausserdem bedingt die Verwendung von Verbindungsfallröhren eine Vergrösserung der Konstruktionshöhe der Vorrichtung, da deren einzelne Stufen gegeneinander überhöht angeordnet werden müssen. Dadurch werden die Herstellungskosten nicht nur der Vorrichtung selbst, sondern auch der notwendigen Gebäude usw. stark erhöht. Auch die Ausbildung der unteren Krümmer in Form von Absetzkammem durch Vergrösserung deren Querschnittes bildet keine günstige Lösung des Problems der Ausscheidung von festen, von einem Gasstrom mitgenommenen Körpern.
Ein solches Element, das auf dem Prinzip der Gravitationsabscheidung beruht, besitzt nur eine sehr geringe Wirkung. Dieser Umstand, zusammen mit der Tatsache, dass der Transport der festen Körper stromaufwärts in den vorhergehenden Kanal, durch den Strom der Gase, die in der entgegengesetzten Richtung fliessen, gebremst wird, machen praktisch den gewünschten Durchgang der Werkstoffe durch die ganze Einrichtung unmöglich.
Die Erfindung bezweckt eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher sämtliche aufgezeigten Nachteile der bekannten Vorrichtungen beseitigt sind.
Dies wird dadurch erreicht, dass bei einer Wärmeaustauschvorrichtung, die aus nebeneinander angeordneten annähernd vertikalen Rohrabschnitten besteht, die durch Krümmer verbunden sind und so einen fortlaufenden Kanal für die Abgase mit jeweils wechselnder, auf-bzw. absteigender Strömungsrichtung
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ergeben, wobei an jedem zweiten Krümmer Abscheidungseinrichtungen angeordnet sind, die die festen
Körper abscheiden und an einem stromaufwärts gelegenen Punkt dem Abgasstrom wieder zuführen, wobei am Ort der Einführung des abgeschiedenen Staubes die Rohre verengt sind, erfindungsgemäss als Staubab- scheideeinrichtung Krümmer verwendet werden, an deren Ende, in Richtung der Gasströmung gesehen, je ein an sich bekannter Schälschlitz angebracht ist.
Eine solche Vorrichtung, die sich von den bekannten Vorrichtungen hauptsächlich dadurch unterschei- det, dass sie auf dem Prinzip der Zentrifugalabscheidung beruht, wodurch eine hohe Wirkung erreicht wird, ermöglicht nicht nur den gewünschten Durchgang der Werkstoffe durch die ganze Vorrichtung, sondern auch die Verarbeitung von Rohstoffen ohne Rücksicht auf deren Feinheitsgrad.
Das Arbeitsschema der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
Der eigentliche Austauscher besteht somit aus einem System der Kanäle 1, 2 und 3, die durch Bö- gen 9,10 und 11 abgeschlossen und auf an sich bekannte Weise durch die Rohrleitung 4 und 5 miteinan- der verbunden sind. Die heissen Rauchgase treten in den Austauscher durch die Rohrleitung 6 ein und durch den Kanal 3 in der bezeichneten Richtung aus. Durch den Strömungswechsel wird der Staubrohstoff auf den
Aussenkreisen der Bögen 9,10 und 11 verdichtet. An diesen Stellen ist in den Bögen der Schlitz 12,13 und 14 ausgeführt, der durch die Rohrleitung 15 an dem Anfang des vorhergehenden Kanals angeschlossen ist. An der Anschlussstelle wird im Punkte 17 und 18 durch eine geeignete Einengung ein höherer Unter- druck gebildet, so dass ein Teil der Rauchgase samt dem enthaltenen Staubrohstoff aus dem Aussenkreis in den vorhergehenden Kanal umgesaugt wird.
Hier vermengt er sich mit dem Hauptgasstrom und der Roh- stoff wird von demselben in der Richtung des Bogens 10 bzw. 11 weiter mitgenommen. Aus dem letzten
Bogen wird dann der Rohstoff durch die Rohrleitung 16 in den Wirbler 19 oder einen andern Abscheider zu- geführt, wo er sich von den Gasen abscheidet und in den Drehofen kommt. Der Ausfall aus dem Wirbler ist mit Rückschlagklappen oder ändern Verschlüssen versehen. Ebenso kann die Rohrleitung 15 mit Rückschlagklappen versehen werden.
Auf diese Weise geht der Rohstoff durch den ganzen Austauscher durch, ohne dass es notwendig wäre, die einzelnen Kanäle voneinander zu trennen, das Material von den Gasen abzuscheiden oder sonst mit ihm zu manipulieren. Die Ausnützung der auf die Rohstoffteilchen in den Bögen einwirkenden Schleuderund Schwungkräfte ermöglicht eine. sehr intensive Verdichtung des Rohstoffes auf dem Aussenkreis des Bogens vor seinem Absaugen in den vorhergehenden Kanal ohne Rücksicht auf die Körnung des Rohstoffes.
Diese Lösung bringt gleichzeitig eine wesentliche konstruktive Vereinfachung des gesamten Systems des Austauschers gemäss der österr. Patentschrift Nr. 200114 bei völliger Beibehaltung aller seiner charakteristischen Züge.
Diese Tatsache gewinnt an ausserordentlicher Wichtigkeit, hauptsächlich beim Klinkerbrennen im Trockenverfahren.
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Device for burning lime powder and cement clinker
The invention relates to a device for burning lime powder and cement clinker, which the
Heat from the exhaust gases to preheat the finely atomized raw material through recirculation in multiple stages
Exploits heat exchangers.
From the Austrian patent specification no. 200114 and from the German patent specification no. 1027123 such is
Apparatus is known which consists of a certain number of interconnected channels which are closed in the direction of the gas flow through a system of strips in the form of a blind. At the point where the blind is connected, a suitable constriction creates a larger negative pressure in the preceding channel, so that some of the gases, including the dust-like raw material that has been carried along, emerge from the opening of the blind. is sucked into the previous channel and in this way passes through the entire exchanger in stages.
Such a device proved to be advantageous mainly for preheating the ground
Limestone for lime burning in a rotary kiln. However, for them to function properly, it was found necessary to process limestone ground to fractions of 50 to 300 microns. However, if other fractions were to be processed in such a device, the use of blinds quickly clogged them. In addition, practice has shown that the blinds form a very sensitive element of the device and must be replaced very soon.
Another device is known from German patent specification No. 967250, which also consists of a certain number of pipe sections connected to one another, which run approximately vertically, are connected by bends and thus create a continuous channel for the exhaust gases, each with alternating, open or. descending direction, with separation devices in the form of settling chambers being arranged at each lower bend, which separate the solid bodies and feed them back to the exhaust gas flow at an upstream point using inclined downpipes.
However, since the static pressure in such a pipe system decreases in the direction of gas flow, a gas flow flows through the connecting downpipes against the direction of movement of the solid bodies caused by gravity, which of course has a very adverse effect on the function of the entire device. In addition, the use of connecting downpipes results in an increase in the construction height of the device, since the individual steps of the device must be arranged at an elevated level. This greatly increases the manufacturing cost not only of the device itself, but also of the necessary buildings, etc. The formation of the lower bends in the form of settling chambers by enlarging their cross-section does not constitute a favorable solution to the problem of the separation of solid bodies carried along by a gas flow.
Such an element, which is based on the principle of gravitational separation, has only a very small effect. This fact, together with the fact that the upstream transport of the solid bodies in the preceding channel is slowed down by the flow of gases flowing in the opposite direction, practically make the desired passage of the materials through the whole installation impossible.
The aim of the invention is to create a device in which all of the disadvantages of the known devices are eliminated.
This is achieved in that in a heat exchange device which consists of almost vertical pipe sections arranged next to one another, which are connected by bends and thus create a continuous channel for the exhaust gases with alternating, open and closed sections. descending direction of flow
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result, wherein separation devices are arranged on every second bend, the solid
Separate bodies and feed them back to the exhaust gas flow at an upstream point, the pipes being narrowed at the point of introduction of the separated dust, according to the invention elbows being used as dust separating devices, at the end of which, viewed in the direction of the gas flow, one known per se Peeling slot is attached.
Such a device, which differs from the known devices mainly in that it is based on the principle of centrifugal separation, whereby a high effect is achieved, enables not only the desired passage of the materials through the entire device, but also the processing of Raw materials regardless of their degree of fineness.
The working diagram of the device according to the invention is illustrated in the drawing.
The actual exchanger thus consists of a system of channels 1, 2 and 3, which are closed off by bends 9, 10 and 11 and connected to one another in a manner known per se by pipeline 4 and 5. The hot flue gases enter the exchanger through the pipe 6 and exit through the channel 3 in the direction indicated. Due to the flow change, the dust raw material is on the
Outer circles of arcs 9, 10 and 11 condensed. At these points, the slot 12, 13 and 14 is made in the arches, which is connected by the pipe 15 at the beginning of the preceding channel. At the junction at points 17 and 18, a suitable narrowing creates a higher negative pressure so that part of the flue gases and the dust raw material they contain are sucked out of the outer circuit into the preceding duct.
Here it mixes with the main gas flow and the raw material is carried along by the same in the direction of the bend 10 or 11. From the last one
Then the raw material is fed through the pipe 16 into the agitator 19 or another separator, where it is separated from the gases and comes into the rotary kiln. The outlet from the vortex is provided with non-return valves or other closures. The pipeline 15 can also be provided with non-return valves.
In this way, the raw material passes through the entire exchanger without it being necessary to separate the individual channels, separate the material from the gases or otherwise manipulate it. The use of the centrifugal and centrifugal forces acting on the raw material particles in the arches enables a. very intensive compression of the raw material on the outer circle of the arch before it is sucked into the preceding channel without regard to the grain size of the raw material.
This solution brings at the same time a significant structural simplification of the entire system of the exchanger according to the Austrian patent specification No. 200114 while completely retaining all of its characteristic features.
This fact is gaining in importance, especially when burning clinker using the dry process.