промисловості Японії.
Таблиця 1
Тип печі
Середня витрата
теплоти на 1 кг
клінкеру, кДж
Питома
продуктивність,
кг/(м 3 В· год)
Печі з циклонними теплообмінниками
3400
64,5
Печі з циклонними теплообмінниками і декарбонізатора
3400
97,9 (до 137,5)
Печі з кальцинатора типу "Лепола"
3880
58,5
Печі мокрого способу
5520
21,9
Ці дані показують, що питома продуктивність печей з циклонними теплообмінниками в 3 рази вище, ніж печей мокрого способу. Питома продуктивність печей з циклонними теплообмінниками на практиці в окремих випадках більш висока ≈ 73 кг/(м 3 В· год), а при здійсненні заходів з підвищення частоти обертання може бути доведена до 95,8 кг/(м 3 В· год).
Система циклонних теплообмінників працює за принципом протитоку гарячих газів і матеріалу в системі в цілому і прямотока в кожному циклі. Висока ефективність теплообміну в циклонних теплообмінниках забезпечується внаслідок безпосереднього контакту частинок матеріалу і гарячих газів.
Дослідження процесу теплопередачі в системі циклонних теплообмінників дозволяють припустити, що основною теплообмін між газами і матеріалом протікає в газоходах (≈ 80%) і тільки на 20% в циклонах. Основні параметри газу в системі циклонних теплообмінників: швидкість в газоходах - 20-22 м/с; витрата газу за циклонними 1,4-1,5 м 3 /кг клінкеру; пилеунос з циклонів 6-9% витрати сировинної муки. Питома витрата теплоти визначається багатьма факторами і зменшується зі збільшенням розмірів та потужностей печей. Так, піч з циклонним теплообмінниками фірми "Гумбольдт" при продуктивності 350 т/добу. Має питома витрата теплоти 920 Г— 4,1868, а при продуктивності 3500 т/добу. - 740 Г— 4,1868 кДж/кг. p> Час перебування сировинної муки в системі циклонних теплообмінників дуже нетривало - 25-30 c. За цей короткий проміжок часу газовий потік віддає теплоту і охолоджується приблизно з 1050 до 300-350 Вє C, а сировинна борошно встигає отримати теплоту і нагрітися приблизно від 50 до 780-800 Вє C.
При температурі матеріалу 780-800 Вє C, ступінь декарбонізації становить 20-25%, при вищій температурі - 800-810 Вє C може бути 30-35% і Толька у вельми сприятливих умовах теплообміну досягає 35-40%.
Однак слід мати на увазі, що на практиці ступінь декарбонізації матеріалу, що надходить з циклонних теплообмінників в піч, зазвичай доходить до 40-45%. Це обумовлюється виносом з печі прокаленного матеріалу в систему теплообмінників і має враховуватися при налагодженні процесу і визначенні фактичної підготовки сировини в запечний теплообмінниках.
циклоном теплообмінниками обладнуються короткі обертові печі (50-70 м). Теплообмінники, встановлені над завантажувальними кінцями печей, розташовуються один над іншим і призначені подібно конвеєрним кальцинатора для підігріву та часткової декарбонізації сировинної суміші. Але на відміну від конвеєрних кальцинаторів матеріал, що підлягає випалу в теплообмінники, надходить не у вигляді гранул, а у вигляді порошкоподібної суміші.
Обертові печі з циклонними теплообмінниками з прямоточних елементів, запропоновані Ф. Мюллером, на початку п'ятдесятих років стала випускати фірма "Гумбольдт" (ФРН). Обертові печі з циклонними теплообмінниками виявилися настільки ефективними, що слідом за фірмою "Гумбольдт" їх стали конструювати і випускати майже всі зарубіжні фірми, що виробляють обладнання для цементної промисловості. Найкращих результатів щодо економічності та потужності печей досягли фірми "Полізіус", "Ведаг" і "Крупп" (ФРН). Печі відносно невеликий продуктивності випустили американський філія датської фірми "Смідт" і Пржеровскій машинобудівний завод (Чехія).
В даний час основна найбільш ефективне і перспективний напрям розвитку техніки виробництва цементного клінкеру сухим способом полягає у застосуванні та вдосконаленні обертових печей з циклонними теплообмінниками.
1.2 Автоматизація процесу випалу цементного клінкеру з циклонним теплообмінником
Цементний клінкер обпалюють в обертових печах. Обертова піч представляє собою теплообмінний технологічний апарат у вигляді обертового зі швидкістю 0,5 - 1 об/хв циліндра, розташованого на опорах. Завдяки нахилу (3 - 5% до горизонту) і обертанню циліндра на опорах сировинний матеріал безперервно переміщується в печі. Циліндр обертається за допомогою приво...
