Охлаждение корпуса вращающейся печи

Практический опыт советской цементной промышленности показал, что охлаждение корпуса вращающейся печи водой на участке зоны спекания увеличивает срок службы огнеупорной футеровки в 1,5—2 раза [20]. Охлаждение корпуса печи способ­ствует образованию защитной обмазки на футеровке печи, что особенно важно при использовании сырьевой смеси с повышен­ным содержанием БіОг-

При отсутствии охлаждения корпуса печи на горячей футе­ровке возникает тонкий расплавленный слой клинкерной жид­кой фазы низкой вязкости, который препятствует образованию защитной обмазки. При охлаждении корпуса печи 1 снижается температура футеровки; слой клинкерной жидкой фазы при­обретает большую вязкость, что создает благоприятные условия для образования обмазки.

В большинстве печей с водяным охлаждением корпуса для футеровки зоны спекания вместо дорогостоящих огнеупоров можно использовать огнеупорный шамот.

Вращающиеся печи диаметром 3,6 м и более, для футеровки которых применяется хромомагнезитовый кирпич толщиной 230 мм, после устройства водяного охлаждения корпуса могут отфутеровываться кирпичом толщиной 160 мм, а в отдельных
случаях —120 мм. Только от снижения толщины достигается экономия около 20% огнеупоров. Кроме того, меньшая толщина футеровки увеличивает полезный объем печи и ее производи­тельность.

Водяное охлаждение не вызывает дополнительных потерь тепла через корпус печи на участке зоны спекания, наоборот,

Как было установлено, потери снижаются из-за изолирующих свойств обмазки, образующей­ся на футеровке печи.

Изменение количества ох­лаждающей воды дает возмож­ность регулировать толщину обмазки на футеровке печи. Применяемый на практике спо­соб охлаждения корпуса печи в зоне спекания показан на рис. 20.49.

Охлаждающее устройство состоит из двух орошающих трубопроводов диаметром 150 мм. На каждом трубопро­воде вдоль всей длины имеет­ся два ряда отверстий диамет­ром 4 мм, отстоящих друг от друга на 30 мм. Трубопровод разделен на 8 участков с неза­висимой подачей воды. На кон­цах трубопроводов расстояния между отверстиями увеличены, что позволяет получить более плавную температурную кри­вую. В дополнение к ним пре­дусмотрены три разбрызгива­ющих трубопровода. После ввода печи в нормальный ре­жим эксплуатации охлаждение корпуса проводят путем сту­пенчатого включения распыли­телей для предотвращения рез­кого охлаждения. Затем вклю­чают орошение, а разбрызги­вание при необходимости отключают. Обычно разбрызгивающие сопла располагают на расстоянии 700 мм от корпуса печи. Для разбрызгивания требуется фильтрованная вода.

Охлаждение корпуса вращающейся печи

Рис. 20.49. Водяное охлаждение кор­пуса вращающейся печи в зоне спе­кания

/ — несущая рама; 2— трубопроводы для орошения; 3 — трубопровод для разбрыз­гивания; 4 — разбрызгивающие сопла; 5 — водосборник; 6 — фильтр; 7 — вытяжной колпак

Длина участка печи, охлаждаемого водой, равна примерно 6 диаметрам печи считая от обреза горелки. Расход воды для охлаждения корпуса советских вращающихся печей 5X185 м
мокрого способа производства составляет 80 м3/ч. Описанная выше установка разработана Гипроцементом и применяется в СССР на многих цементных заводах [234]. Применимость этого способа во всех случаях без исключения сомнительна, так как водяное охлаждение может порождать и негативные эффекты

Для снижения температуры отходящих газов вращающихся печей с целью их дальнейшей очистки (в частности, в тканевых фильтрах), для увлажнения отходящих газов вращающихся пе­чей перед электрофильтрами, а также для охлаждения так на­зываемых обводных (байпасных) газов суспензионных теплооб­менников применяется разбрызгивание влаги. В приведенном ниже примере рассчитано количество воды, необходимое для снижения температуры печных газов.

Пример 20.5. Длинная вращающаяся печь сухого способа производи­тельностью 500 т/сут (347 кг клинкера в 1 мин) с удельным расходом тепла 1134 ккал/кг клинкера выделяет при нормальных условиях 578 м3/мин отхо­дящих газов, т. е. 1,66 м3/кг клинкера. Отходящие газы состоят из 482 м3 (482-1,2928=623,1 кг) продуктов горения топлива и из 96 м3 (96-1,9768= = 189,8 кг) углекислого газа, выделяющегося из обжигаемого сырья. Масса отходящих газов составляет 812,9 кг/мин. Температура отходящих газов 450° С и должна быть снижена до 285° С путем разбрызгивания влаги, чтобы не повредить ткань рукавного фильтра. Для расчета применяют следующие формулы:

Р (кг/мин^отходящих газов) -0,25 (ti — t2) = Q (ккал/мин);

Q

Y = Ht — Ht ‘

Н ‘.і

Где f,—температура отходящих из печи газов; t2 — температура газов перед фильтром (в примере равна 285° С); t3 — температура воды (15° С); Н tt — удельная теплоемкость воды при температуре tr, Ніз —- то же, при температу­ре із~, у — расход воды для разбрызгивания, кг/мин.

После подстановки получаем:

812,9-0,25(450 —285) = 33,532 ккал/мин;

33,532

У = ————- 77 = 42,3 кг/мин воды.

80о — 1о

Расход газов перед разбрызгиванием воды 273 + 450

578———— = 1526 м’/мин при 450° С.

Li О

Расход газов после разбрызгивания воды

273 285

578 + 42,3-1,24 = 630—————- = 1285м3/мин при 285° С.

L / о

На рис. 20.50 показана схема установки для разбрызгивания воды с целью снижения температуры отходящих газов вращаю-

Таблица 20.13. Установки для разбрызгивания воды (фирма «Фуллер», Катасокуа, США)

Вода, л/мин

0—132

0—265

0—400

0—605

Максимальное давление воздуха, кгс/см2

4,9

8,6

15,4

15,4

Максимальное давление во­ды в сопле, кгс/см2

2,8

2,8

2,8

3,5

Мощность компрессора, кВт

11,2

18,6

37,2

37,2

Охлаждение корпуса вращающейся печи

Рис. 20.50. Схема установки для разбрызгивания воды с целью охлаждения отходящих газов вращающихся печей (справа вверху—вариант установки)

/—печь; 2 — регулятор впуска воздуха; 3 — пыльная камера; 4 — термопара; Ь — отхо­дящие газы к пылеосаднтелю; 6 — труба для впрыскивания воды; 7 — гибкие шланги; 8 — самописец н регулятор; 9 — распределительный клапан расхода воды; 10 — пневма­тический контактор (включается при прекращении подачи воздуха); // —гидравличес­кий контактор (сигнализирует о прекращении подачи воды); 12 — манометры; 13 — об­ратные клапаны; 14 — счетчик расхода воздуха; /5—напорные клапаны; /6 — водомер; /7—подача воды; 18 — подача воздуха; 19 — компрессор; 20 — водяной насос; 21 — тру­бопровод большого диаметра или камера; 22— газовый поток

Щейся печи (фирма «Фуллер», Катасокуа, США, бюллетень № WS-1A).

В табл. 20.13 приведены данные о размерах установок для разбрызгивания воды.

Установки для водяного охлаждения отходящих газов по­лучили значительное распространение в США, где до недавнего времени стоимость топлива была не очень высокой. В Европе стремились использовать тепло отходящих газов для сушки сырья. Подключение сушильных барабанов или установок для помола, совмещенного с сушкой, сделало ненужным водяное охлаждение.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *