ДЕКАРБОНИЗАТОР-ТОПКА

Полезная модель относится к печным агрегатам с вращающейся печью, оборудованной запечным теплообменником, например, циклонными теплообменниками.
Известно устройство по авторскому свидетельству SU 1677471 A1, в котором декарбонизатор выполнен в виде двух циклонных камер, расположенных одна над другой. Входные патрубки камер установлены диаметрально противоположно относительно друг друга. Данное устройство принято авторами за аналог.
Оба устройства (предлагаемое и прототип) работают на одном и том же принципе: ликвидация крутки газового потека в выходном трубопроводе из декарбонизатора. Однако, если аналог относится к системам с выносным реактором-топкой с нисходящим потоком с последующим завершением процесса декарбонизации при смешивании с печными газами в смесительной камере, то предлагаемое устройство устанавливается в системе с восходящим потоком.
Техническим результатом использования полезной модели является интенсификация процесса декарбонизации сырьевого материала при его тепловой обработке в запечном теплообменнике.
Технический результат состоит в применении:
а) двух циклонных камер с противоположными тангенциальными подводами;
б) общего коллектора;
в) цилиндрической вставки.
Технический результат достигается тем, что:
во-первых, в декарбонизаторе-топке две циклонные камеры с противоположными тангенциальными подводами, обращенные конусами вверх, находясь одна на другой, соединены по высоте одним общим коллектором;
во-вторых, между камерами установлена цилиндрическая вставка с патрубком подвода сырья для тепловой обработки, при этом поперечное сечение цилиндрической вставки меньше выходного сечения конуса верхней камеры.
На фиг.1 показана конструктивная схема декарбонизатора-топки; на фиг.2 - вариант декарбонизатора с цилиндрической вставкой; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1.
Конструктивно декарбонизатор-топка состоит из двух камер сгорания: нижней 1 и верхней 2 (см. фиг.1 и 2) - циклонного типа. Камера 1 и 2, имеющие каждая цилиндрическую и коническую части, установлены вертикально одна на другой конусами, обращенными вверх. По высоте камеры 1 и 2 соединены общим коллектором 3. Камеры 1 и 2 разные и отличаются: во-первых, направлением тангенциального подвода третичного воздуха: если в нижней камере 1 закрутка потока осуществляется по направлению часовой стрелки, то в верхней камере 2 - в противоположную сторону, и наоборот; во-вторых, выходным сечением конуса. Выходное сечение конуса нижней камеры 1 выполнено меньшего диаметра, чем в верхней камере 2, и рассчитано из условия равенства скоростей газового потока на выходе из камер. Между камерами 1 и 2 может быть установлена цилиндрическая вставка 4 с патрубком 5 подвода сырья для тепловой обработки. Горелки 6 и 7 установлены в воздушных патрубках цилиндров обеих камер по направлению к центру топки - оси декарбонизатора. В системе запечного теплообменника декарбонизатор подсоединен к газоходу 8, в котором установлен патрубок 9 подвода сырья для тепловой обработки. Коллектор 3 является частью воздуховода 10 - трубопровода третичного воздуха из холодильника клинкера.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Третичный воздух из коллектора 3 поступает в камеры сгорания 1 и 2 декарбонизатора-топки двумя закрученными в противоположные стороны потоками. С помощью горелок 6 и 7 в обеих камерах происходит сгорание топлива. Вследствие противоположной крутки наружного потока третичного воздуха в верхней камере 2 происходит раскрутка внутреннего закрученного потока горячих газов из нижней камеры 1. Далее смешанный и выровненный по сечению восходящий поток горячих газов направляется в систему запечного теплообменника по газоходу 8. Через патрубок 9 в газоход поступает предварительно нагретый, например, в системе циклонных теплообменников сырьевой материал для декарбонизации. При подаче нагретого сырьевого материала в цилиндрическую вставку 4 по патрубку 5 процесс декарбонизации начинается уже в верхней камере 2. Вследствие взаимодействия друг с другом двух противоположно закрученных потоков: внутреннего - горячих газов и наружного - третичного воздуха, - происходит интенсивное перемешивание частиц сырьевого материала по всему сечению камеры; одновременно сжигается топливо с помощью горелки 7. В газоходе 8 продолжается процесс декарбонизации частиц материала, равномерно распределенных по сечению движущегося вверх незакрученного потока горячей пылегазовой смеси.
Такая конструкция предлагаемого устройства:
а) способствуют ликвидации крутки в верхней камере закрученного потока газов из нижней камеры и выравниванию смешанного потока газов перед выходом их из декарбонизатора-топки в систему запечного теплообменника;
б) вследствие этого, обеспечивает равномерное распределение частиц сырьевого материала по сечению восходящего потока горячей пылегазовой смеси,
в) а значит, приводит к интенсификации процесса декарбонизации сырья.