3.3 Конструкция и принцип действия вращающейся печи с циклонными теплообменниками

Вращающиеся печи с циклонными теплообменниками предложены

Мюллером и впервые построены в ФРГ в 1950 году. Вращающиеся печи сухого способа производства различаются по размерам и виду запечных устройств.

Вращающаяся печь представляет собой наклонный стальной барабан, в загрузочную часть которого подаётся сырьевая мука. Со стороны выгрузочной части (головки) печи через форсунки вдувается топливо. Поступивший в печь материал вследствие вращения и наклонного положения обжигаемого барабана движется по направлению к головке печи. Материалы газа движутся по принципу противотока.

Обжигательный барабан вращающейся печи сваривается из отдельных обечаек, изготовленных из стального листа толщиной 24- 50мм. Внутри барабан выложен огнеупорной футеровкой, предохраняющей металл от действия высоких температур и уменьшающей тепловые потери. Печь опирается на опорные ролики, в точках опоры на печь надевают стальные бандажи. У одной из опор устанавливают два контрольных ролика, с левой и правой стороны бандажа, для наблюдения за перемещением печи.

На вращающуюся печь насаживают венцовую шестерню, при помощи которого печь вращается. Обжигательный барабан устанавливают под углом 3-4˚ к горизонту. Скорость вращения печи 0,5- 1,3 об/мин.

В основу работы печей с циклонными теплообменниками положен принцип теплообмена между отходящими газами и сырьевой мукой во взвешенном состоянии. Уменьшение размера частиц обжигаемого материала и резкое увеличение его поверхности, а также максимальное использование этой поверхности для контакта с теплоносителем интенсифицирует теплообмен между ними. Передача теплоты во взвешенном состоянии гарантирует быстроту и равномерность нагревания массы. Печи этого типа работают на порошкообразной смеси. Циклонные теплообменники состоят обычно из 4-х ступеней циклонов,

варенных из листовой стали толщиной 8-12мм. Циклоны, облицованные внутри огнеупорным кирпичом, расположенным по вертикали в металлических или железобетонных этажерках и соединены между собой газоходами, которые также облицованы огнеупорным кирпичом.

Откорректированная сырьевая мука пневмонасосом подаётся в бункер, откуда она питателем и элеватором транспортируется к дозирующему устройству. Из дозирующего устройства мука поступает в газоход, где подхватывается газами температурой до 400˚С и выносится в циклоны ΙV ступени. В газоходах циклонных теплообменников скорость газа составляет 15-20 м/с, что значительно выше скорости витания частиц сырьевой муки.

Из циклонов ΙV ступени мука, нагретая до 250- 350˚С, стекает через течку в газоход, соединяющий циклоны ΙΙ и ΙΙΙ ступени, где подхватывается подходящими газами и направляется в циклон ΙΙΙ ступени, из которого попадает таким же образом сначала в циклон ΙΙ ступени, а затем в циклон Ι ступени. Нагретая до 700- 800˚С сырьевая мука из теплообменника Ι ступени по охлаждаемой течке поступает во вращающуюся печь для завершения обжига, а затем в холодильник. Таким образом, сырьевая смесь последовательно проходит через все ступени циклонов сверху вниз, нагреваясь в каждой из них в среднем на 200˚С.

Газы и материалы движутся в одном направлении лишь на выходе в каждый циклон. В целом же, циклонные теплообменники работают по противоточной схеме. Отработанные газы поступают в пылеулавливающие устройства и через дымовую трубу выходят в атмосферу.