DE1758143C3

DE1758143C3 - Mehrstufige Anlage zum Vorwärmen von Zementrohmehl oder ähnlichem feinkörnigem Material

Info

Publication number: DE1758143C3
Application number: DE19681758143
Authority: DE
Inventors: Francis Dambrine
Original assignee: Fives Lille Cail
Current assignee: Fives Lille Cail
Priority date: 1967-04-11
Filing date: 1968-04-09
Publication date: 1973-08-09
Also published as: NL6805146A; US3498595A; LU55828A1; DE1758143A1; CH497675A; DE1758143B2; BE712630A; FR1527044A; SE332690B; DK118686B; GB1204233A; NL145665B

Description

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Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Anlage zum Vorwärmen von Zementrohmehl oder ähnlichen feinkörnigem Material durch die Abgase eines Ofens, bei der nur das Material nacheinander · durch alle Stufen geführt wird.

Im allgemeinen besteht bu diesen Anlagen der Vorwärmer aus mehreren Abscheidern, gewöhnlich Zyklonen, die untereinander und mit dem Ofen derart verbunden sind, daß die vom Ofen kommenden Gase aufeinanderfolgend durch alle Abscheider strömen, wobei das von jedem Abscheider abgeschiedene Material, mit Ausnahme des dem Ofen am nächsten gelegenen, in die Leitung eingeführt wird, welche das Gas, bezogen auf die Gasströmungsrichtung dem vorhergehenden Zyklon zuführt, während das in dem mit dem Ofen verbundenen Zyklon abgeschiedene Material in den Ofen eingeführt wird.

Bei Vorwärmen dieses Typs erfolgt der Wärmeaustausch zwischen dem Material und den Gasen vor allem in den die Gase zu den Zyklonen führenden Leitungen, wo das von den Gasen mitgeführte Material in der gleichen Richtung wie das Gas strömt. Nun ist aber bekanntlich der Wärmeaustausch unter diesen Bedingungen auf die Differenz der Materialtemperatur von der Gastemperatur beschränkt und deshalb ist auch die Temperatur der Gase bei ihrem Austritt aus dem Vorwärmer relativ hoch, selbst wenn man mehrere Stufen verwendet.

Um den Wärmeinhalt der entweichenden Gase zurückzugewinnen, verwendet man diese bisweilen, insbesondere bei Anlagen zur Zementherstellung, zum Trocknen des Rohmaterials oder des zum Heizen des Ofens verwendeten Brennstoffes. In diesem Fall muß aber die Trockenanlage abhängig von der Temperatur der entweichenden Gase bemessen werden, da hiervon das Durchsatzvolumen der Gase abhängt. Es sind daher im allgemeinen Apparate und Rohrleitungen mit großem Durchtrittsquerschnitt erforderlich, die den Preis erhöhen und die Schwierigkeiten bei der Ldtungsführung machen. , «o,™* ·

Durdi die deutsche Auslegeschrift 1083 746 ist ein Vcrerhitzer bekannt, der aus einem vertikalen Schacht besteht, welcher zwei Gruppen von Zyklonen trägt Die Ofenabgase werden dem unteren Teil des Schachtes zugeführt und gelangen über die Abgasrohre in die Zyklone, von wo sie im oberen Teil des Schachtes über Abgasrohre wieder zugeführt werden, in diesem nach oben strömen, über weitere Abgasrohre in die zweite Gruppe von Zyklonen gelangen und dort von einem Ventilator abgesaugt werden. Bei dieser Anlage wird das grobe Material im Gegenstrom erwärmt, während das feinkörnige Material durch den nachgeschalteten Zyklon gerissen werden kann. Dieses feinkörnige Material unterliegt nicht der Gegenstromerwärmung.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 083 746 ist eine mehrstufige Anlage zum Vorwärmen von feinkörnigem Material bekannt, bei der die Abgase eines Ofens über zwei getrennte Wege unterschiedliche Z\ klone durchströmen. Das Material wird nacheina:: der durch alle Zyklone geführt. Eine Gegenstrorr. Wärmetauschung erfolgt bei dieser Anlage nicht. Insbesondere die Aufgabestufe ist nicht als Gegenstrom-Wärmetauscher ausgebildet.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, den Wirkungsgrad von Vorwärmeanlagen dadurch zu verbessern, daß der Wärmeinhalt der aus dem Ofen entweichenden Gase nicht nur auf rationellere Art, aber auch nicht bis zur weitgehenden Abkühlung in mehrstufigen Anlagen verwertet wird.

Dies wird dadurch erreicht, daß

a) eine nur von einem Teil der Heißgase durchströmte, als Gegenstrom-Wärmetauscher ausgebildete Aufgabestufe, vor deren Gasauslaß in die Atmosphäre nur ein Zyklon und/oder eine andere Entstaubungsanlage geschaltet ist,

b) (eine) zur Aufgabestufe gasseitig parallel-, materialseitig nachgeschaltete Stufe(n), deren Abgasleitung mit einem Trockner oder anderem Wärmeverbraucher verbunden ist,

c) eine gasseitig erste Wärmestufe, die von der Gasmenge beaufschlagt ist.

Durch die Ausbildung der Aufgabestufe als Gegenstrom-Wärmetauscher ist eine gute Wärmeausnutzung der Gase gewährleistet. Die gesonderte Ableitung der Gase aus den materialseitig vorgeschalteten Stufen zu anderen Wärmeverbrauchern sorgt für eine rationelle Trocknung und auch für eine weitgehende Ausnutzung dieser Gase. Die gemeinsame, erste gasseitige Stufe ist in der Bauart sehr einfach. Auch die Gesamtanlage ist bezüglich ihrer Bauart einfach. Es können auch Gase mit höherer Temperatur als bei den bekannten Anlagen für die Trocknung des Rohmaterials verwendet werden, so daß ein entsprechend kleines Gasvolumen auch zur Trocknung sehr feuchter Materialien ausreicht. Hierdurch können hinsichtlich der Wärmeabstrahlung und auch der Strömungsverluste günstigere Vorrichtungen für die Trocknung verwendet werden. Durch die abrupte Trocknung wird der spezifische Energieverbrauch bei einem kombinierten Brecher und Trockner geringer. Der andere Gasanteil kann in einer weiteren Anlage verwehet werden, nachdem er die hinter der Entnahmestelle, an der die Gase für den Gegenstrom-Wärmetauscher abgezapft werden, gelegene Zyklone durchlaufen hat.

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Durch die Erfindung ist es möglich, die Durchsatz- gewonnene Staub werden am oberen Ende des Gegen -

menge und die Temperatur der aus der letzten Stufe strom-Wärmetauschers 16 eingeführt, wanrena cm

des Zyklon-Vorwärmers kommenden Gase zu regeln Teil der aus dem Zyklon 14 austretenden Oase_ am

und insbesondere diese Größen den Bedürfnissen der unteren Ende des Gegenstrom-Warmetauscners uoer

weiteren Anlage anzupassen, in'der sie verwertet 5 Rohrleitungen 24 und 25 eingeführt wird-im uegen-

werden. Andererseits wird durch Verwendung eines strom-Wärmetauscher fällt das Material aur uruna

Gegenstrom-Wärmetauschers der Wämeinhalt der der Schwerkraft nach unten, wahrend die uase_ von

Gase sehr viel besser asugenützt, der in diesem Aus- unten nach oben strömen. Diese GegenstromzirKuia-

tauscher praktisch ganz abgegeben wird. tion der Gase und des Materials schaffen einen lnien-

Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung io siven Wärmeaustausch und die aus dem uegensirom-

durchströmt der nicht im Gegenstrom-Wärmetau- Wärmetauscher 16 austretenden Oase naoen ^l°^l&"^cn

scher verwendete Abgasanteil alle im weiteren Vor- eine niedrige Temperatur. Diese Oase durcn auien

wärmer enthaltenen Zyklone aufeinanderfolgend. dann den Zyklon 42, wo sie von dem entnaiienen

Hierdurch wird eine zweckmäßige Aufteilung der Staub befreit werden, der in dem unteren ι en oes

Gase vorgenommen. 15 Gegenstrom-Wärmetauschers 16 eingeführt wira.

Je nach Materialart des vorzuwärmenden Mate- Nach Durchqueren des Zyklons 42 und des,

rials kann es zweckmäßig sein, die Zyklone und den Rauchgasreinigers 18 werden die Gase vom ventua-

Gegenstrom-Wärmetauscher mit gleich warmen Gas- tor 26 an die Atmosphäre abgegeben. Das im uegen-

anteilen zu versorgen. strom-Wärmetauscher 16 erwärmte Material wird am

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug- 20 unteren Ende der Leitung 50 eingeführt, wo es von

nähme auf die Zeichnung beschrieben. Die beschrie- den aus dem Zyklon austretenden Oasen mitgetunrt

bene Anlage kann zur Kalzination mineralischer wird. „

Materialien, zur Fabrikation von Kalk, Zement Im Zyklon 46 wird das Material von den uasen

od. dgl. verwendet werden. aogeschieden und dann am unteren Ende der Le'™¹¹?

Die dargestellte Anlage besteht im wesentlichen 25 48 eingeführt, wo es der von der Rohrleitung 24 über

aus einem Drehrohrofen 10, einem dreistufigen Zy- die Rohrleitung 36 kommende Gasstrom weiteroe-

klonvorwärmer mit vertikalen Leitungen 12, 48 und fördert. .

50 und Zyklonen 14, 44 und 46, einem Gegenstrom- Das im Zyklon 44 aus diesem Gasstrom abgescnie-

Wärmetauscher 16, der von einem Turm gebildet dene Material wird am unteren Ende der Leitung IZ wird, den das Material und die Gase in umgekehrten 3» eingelassen, wo es mit den aus dem Ofen austrctcn-

Richtungen durchlaufen, einem Abscheider 42 und den Gasen in Berührung kommt und nachdem es im

einem Rauchgasreiniger oder Staubabscheider 18. Zyklon 14 aus dem Gasstrom ausgeschieden worden

Eine senkrechte Leitung 12 ist an ihrem unteren ist, wird es teils in den Ofen 10 eingeführt und teils

Ende an die Rauchschutzkappe 22 des Ofens 10 und in die Kolonne oder Leitung 12. am oberen Ende an die Eintrittsseite des Zyklons 14 35 Durch die Rückführung eines Teils des Materials

angeschlossen. Unter der Spitze des Zyklon 14 ist ein kann man diesen in der Leitung 12 einer intensiven

Verteiler 28 bekannter Art angeordnet, der das aus Erwärmung unterwerfen oder sogar einer Warrnebe-

dem Gasstrom abgeschiedene Material zwischen zwei handlung, z. B. einer Dekarbonatisierung. Diese

Kanälen 30 und 32 aufteilt, die es zum unteren Ende Rückführung kann jedoch gegebenenfalls wegfallen der Leitung 12 bzw. in den Ofen 10 fördern. 40 und es könnte in dem Ofen 10 das ganze am Kegel

Durch Rohrleitungen 24 und 25 ist der Gasauslaß des Zyklons 14 abgezapfte Material eingeführt wer-

des Zyklons 14 mit dem unteren Ende eines Gegen- den.

strom-Wärmetauschers 16 verbunden. Die aus dem Zyklon 46 austretenden Gase werden

Die Leitung 48 ist an ihrem unteren Ende über von einem Ventilator 52 einer Trockenvorrichtung eine Rohrleitung 36 mit der Rohrleitung 24 und an 45 für das Rohmaterial oder fur den im Uten iu ver-

ihrem oberen Ende mit der Einlaßseite des Zyklons wendeten Brennstoff oder irgendeiner anderen ange-

44 verbunden. Die Gasauslaßseite des Zyklons 44 ist schlossenen Anlage zugeführt.

mit einer Rohrleitung 49 an das untere Ende der Lei- Der Gasdurchsatz durch die Rohrleitung, 36 und

tung 50 angeschlossen, deren obeies Ende zur Ein- die Eigenschaften der zweiten und dritten Stufe des laßseite des Zyklons 46 führt. Die Gasauslaßseite des 50 Zyklonvorwärmers hangen von dem warmeoeaart

Zyklons ist mit der Ansaugseite eines Ventilators 52 der von diesen Gasen beschickten angeschlossenen,

verbunden. weiteren Anlage ab.

Das obere Ende des Gegenstrom-Wärmetauschers Die Anordnung des Zyklonvorwärmers kann be-

16 ist mit der Einlaßseite des Zyklons 42 verbunden, züglich des Gasstromes auch so sein, daß die zweiten dessen Gasauslaßseite unter Zwischenschaltung des 55 und dritten Stufen parallel anstatt in Reihe geschaltet

Rauchgasreinigers 18 mit einem Ventilator 26 ver- sind. In diesem Falle zweigt sich der Gasstrom in

bunden ist. entsprechend viele Zweigströme auf. Das zu behan-

Das zu behandelnde, von einem Trichter 40 korn- delnde Material folgt dabei aber dem gleichen Weg

mende Material und der in dem Rauchgasreiniger 18 wie in der beschriebenen Anlage.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrstufige Anlage zum Vorwärmen von Zementrohmehl oder ähnlichen feinkörnigem Material durch die Abgase eines Ofens, bei der nur das Material nacheinander durch alle Stufen geführt wird, gekennzeichnet durch

a) eine nur von einem Teil der Heißgase durchströmte, als Gegenstromwärmetauscher (16) ausgebildete Aufgabestufe, vor deren Gasauslaß in die Atmosphäre nur noch ein Zyklon (42) und/oder eine andere Entstaubungsanlage geschaltet ist,

b) (eine) zur Aufgabestjfe gasseitig parallel-, materialseitig nachgeschaltete Stufe(n) (44, 48; 46, 50), deren Abgasleitung mit einem Trockner oder anderem Wärmeverbraucher verbunden ist,

c) eine gasseitig ersle Wärmestufe (12, 14), die von der Gesamtgasmenge beaufschlagt ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht im Gegenstrom-Wärmetauscher (16) verwendete Abgasanteil alle im weiteren Vorwärmer enthaltenen Zyklone (46, 44) aufeinanderfolgend durchströmt.