SE443226B - Veemwvexlare - Google Patents

Description

8001749-4 loppet, vilket nödvändiggör anordnandet av en komplicerad ut- matningsutrustning. Vid den i FR patentskriften 2 024 620 föreslagna värmeväxlaren chargeras det partikelformiga mate- rialet till en ringformig kammare, vars övre del samtidigt tjänar som gasuppsamlingskammare. Den ringformiga kammaren är anordnad att vrida sig omkring sin lodaxel för âstadkommande av jämn fördelning av det chargerade materialet. Utöver sin kompli- ceradekonstruktion är värmeväxlaren enligt denna franska patent- skrift behäftad även med de olägenheter som utmärker de genom ovan diskuterade US och DE patentskrifter kända värmeväxlarna.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en ny och fördelaktig värmeväxlare, vid vilken ovan angivna olägenheter i åtminstone väsentlig utsträckning undvikes.

I nämnda syfte föreslås, att vid en värmeväxlare av det inledningsvis angivna slaget materialinloppet har ringformig tvärsektion med en av nämnda rör bildad yttre beqränsningsvägg samt gasinloppet har formen av ett rör, som sträcker sig kon- centriskt ned genom materialinloppet för att bilda dettas inre begränsningsvägg och slutar nedanför materíalinloppets utmat- ningsöppning.

Genom detta arrangemang uppnås med tíllverkningstekniskt enkla medel en garanti för att allt genom det ringformiga ma- terialinloppet inmatat material kommer i kontakt med den frân gasinloppet till och genom nämnda gasuppsamlingskammare passe- rande gasen. Vidare kan avgânqen av material från värmeväxlaren ske på enkelt sätt, eftersom materialet utmatas genom ett rör- formigt utlopp, medan frånvaron~av hinder inuti höljet säker- ställer en jämn nedâtriktad materialströmning. Ehuru värmeväx- laren är i första hand avsedd för kylning av varmt partikel- eller styckeformigt material med en företrädesvis kall gas, är det givet att den även kan utnyttjas för värmeväxling mellan kallt partikelformigt material med en varm gas.

För åstadkommande av gynnsamt rörelsemönster för det värme- växling undergâende partikelformiga materialet och ökning av arean, där gasen kan inströmma i nämnda material, kan gasinlopps- röret, åtminstone i dess nedanför materialinloppet nående om- râde, vara vidgat, företrädesvis koniskt, nedåt och utåt, för åstadkommande av en snett utåt riktad rörelse av'materialet ut- 8001749-4 efter det rörformiga gasinloppet.~ För uppnående av i hög grad fullständig värmeväxling är med fördel gasinloppsrörets utmatningsöppning belägen på ett avstånd under materialinloppets utmatningsöppning som är unge- fär lika med eller större än det radiella avståndet mellan ma- terialinloppets utmatningsöppninq och det omgivande höljets vägg.

Vidare kan för undvikande av oönskat läckage av luft el- ler annan gas in i och ut ur värmeväxlarhöljet med fördel före- finnas organ för tillförsel av tätningsgas till materialinlop- pet och organ för tillförsel av tätningsgas till materialut- loppet.

Uppfinningen beskrives i det följande med hänvisning till bifogade ritning, som i vertikalsektionsvy visar en föredragen utföringsform av värmeväxlaren enligt uppfinningen.

Den på ritningen visade Värmeväxlaren beskrives i samband med kylning av ett material i form av heta kulor, exempelvis sintrade heta järnmalmspellets eller heta direktreducerade pellets med en förhållandevis kall gas, exempelvis luft i sam- band med sintrade pellets och inert eller reducerande gas i samband med direktreducerande pellets.

Värmeväxlaren visas innefatta ett generellt med 1 beteck- nat hölje, innefattande en cylindrisk ovandel 2, en konisk mel- landel 3 och en rörformig underdel 4, vilken likaså är cylind- risk och bildar utlopp för kulorna, som kylts genom värmeväx- lingen med kall gas inuti höljet 1. Under utloppet 4 är schema- tiskt visad en matare 5 för bortmatning av det kylda materialet 6.

På höljets 1 ovandel är anbragt en huv 7 med en utlopps- öppning 8 och en denna omgivande fläns 9 för underlättande av .huvens 7 anslutning till en ej visad ledning för bortförsel av den i höljet 1 för vârmeväxlingsändamål utnyttjade och därvid värmda gasen till exempelvis en värmeåtervinningsanläggning.

Centralt i höljets 1 ovandel 2 inskjuter ett inlopp för material 6, som skall kylas. Inloppet innefattar ett rör 10 med cirkulär tvärsektion och sträcker sig nedåt från bottnen av en ficka 11 med ett förråd av material 6 och genom huven 7 samt av- slutas av en nedåt vettande öppning 12. Material_6 tillâtes 8001749-4 passera fritt in i höljets 1 inre efterhand som kylt material 6 uttages genom materialutloppet 4, varför läget för och lut- ningen av den i höljet 1 förefintliga materialchargens ovan- sida 13 bestämmes_av materialets 6 naturliga rasvinkel och öppningens 12 läge. z Gasen för kylning av det i höljet 1 inkommande materialet 6 tillföres genom ett gasinlopp i form av en ledning 14, vil- ken har cirkulär tvärsektion och sträcker sig koaxiellt ned genom röret 10 samt slutar på avstånd nedanför öppningen 12 med en nedåt vettande öppning 15. Såsom framgår av det ovan- stående, har materialinloppet ringformig tvärsektion med en av röret 10 bildad yttre begränsningsvägg och en av gasinlopps- röret 14 bildad inre begränsningsvägg. Den undre delen 16 av gasinloppet 14 är koniskt vidgad och visas även försedd med en förtjockad periferiell ändkant 17 för att dels ge upphov till ett med pilarna 18 antytt gynnsamt strömningsmönster för mate- rialet 6, dels öka den även genom materialets 6 rasvinkel för- storade ytan 19, där den genom inloppet 14 ankommande kalla ga- sen kan tränga in i materialet 6. I praktiken har det visat sig fördelaktigt att låta gasinloppen 14 utmynna i höljet 1 på ett avstånd under materialinloppets 10 öppning 12 som är av samma storleksordning som eller större än det radiella avståndet mel- lan öppningen 12 och det omgivande höljets 1 vägg. För uppnâende av optimala förhållanden kan rören 10 och 14 vara axiellt üßtäfl- bara relativt varandra.

Genom det beskrivna arrangemanget av den ringformiga mate- rialinloppsöppningen 12 erhålles i höljesdelen 2 utanför och runt röret 10 ett till huven 7 anslutande ringformig uppsam- lingskammare 20 för den från gasinloppet 14 kommande kalla gasen.

På grund av det koaxiella arrangemanget av gasinloppet 14 innan- för röret 10 och gasuppsamlingskammaren 20 utanför nämnda rör, tvingas kylgasen att passera genom praktiskt taget alla delar av det ovanför gasinloppsöppningen 15 belägna området av kulchargem såsom antydes med pilarna 21. Detta resulterar i en jämn och väsentligen fullständig värmeväxling mellan kulorna 6 och gasen, varigenom gasåtgången blir förhållandevis låg med åtföljande förhållandevis litet och därmed billigt gascirkulationssystem samt en rationell återvinning av värme ur den genom värmeväx- 8001749-4 H1 lingen värmda gasen möjliggöres. Vid ett praktiskt fullskale- försök (45 ton material per timme) i samband med kylning av sintrade järnmalmspellets i en värmeväxlare enligt uppfin- ningen hölls en temperatur av 499°C på i höljet 1 inkommande kulor och en temperatur av'1 - 500 pâ i höljet 1 inkommande, i detta fall av luft bestående kylgas. Efter värmeväxling var temperaturen på utgående kulor 52oC och temperaturen på ut- gående gas 327OC, vilket ger en god bild av den med värmeväx- laren erhâllbara, mycket fullständiga värmeväxlingen.

För undvikande av oönskat läckage av gas in i eller ut ur värmeväxlaren kan, såsom antydes med ringledningen 22 och de vid 23 utmynnande fördelningsledningarna 24, vara anordnade organ for tillförsel av smärrelümgder tätningsgas till material- inloppet. Pâ liknande sätt kan, såsom antydes med ringledningen 25 och de vid 26 utmynnande fördelningsledningarna 27, vara an- ordnade organ för tillförsel av smärre mängder tätningsgas till materialutloppet 4.

Uppfínningen är ej begränsad till den ovan beskrivna och på ritningen visade utföringsformen, utan utförandet av den- samma kan varieras inom ramen för den i patentkraven angivna uppfinningstanken.

Claims (6)

8001749-4 ¿ PATENTKRAV -

1. Värmeväxlare för värmeväxling mellan nedåt strömman- de partikelformigt fast material (6) med en gas, bestående av ett väsentligen koniskt hölje (1) med ett vid detsammas botten anordnat rörformigt utlopp (4) för värmeväxlat mate- rial, ett materflfljxñopp, vilket utmynnar i höljet och innefat- tar ett rör (10), som är anordnat väsentligen symmetriskt kring höljets lodaxel, ett gasinlopp (14), som är beläget i det inre av höljet nedanför nämnda materialinlopp och är anordnat väsent- ligen symmetriskt kring höljets lodaxel, samt en uppsamlings- kammare (20) för värmeväxlad gas, vilken kammare är belägen vid höljets överdel utanför materialinloppet och är försedd med gasutlopp (7, 8), k ä n n e t e c k n a d av att materialin- _loppet har ringformig tvärsektion med en av nämnda rör (10F bildad yttre begränsningsvägg samt av att gasinloppet (14) har formen av ett rör, som sträcker sig koncentriskt ned genom ma- terialinloppet för att bilda dettas inre begränsningsvägg och slutar nedanför materialinloppets utmatningsöppning (12).

2. Värmeväxlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att gasinloppsröret (14), åtminstone i dess nedanför material- inloppets utmatningsöppning (12) nâende område (16), är radiellt vidgat för åstadkommande av en snett utåt riktad rörelse av ma- terialet (6).

3. Värmeväxlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d _ av att gasinloppsröret (14) vidgar sig koniskt nedåt och utåt.

4. Värmeväxlare enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att gasinloppsrörets (14) utmatningsöppning är belägen på ett avstånd under materialoppets utmatningsöpp- ning (12) som är ungefär lika med eller större än det radiella avståndet mellan materialinloppets utmatningsöppning och det omgivande höljets (1) Vägg.

5. Värmeväxlare enligt något av krav 1 - 4, k ä n n e - t e c k n a d av organ (22, 23, 24) för tillförsel av tätnings- gas till materialinloppet.

6. Värmeväxlare enligt något av krav 1 - 5, k ä n n e - t e c k n a d av organ (25, 26, 27) för tillförsel av tätnings- gas till materialutloppet (4).