BE646124A

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Info

Publication number: BE646124A
Authority: BE

Description

Perfectionnements aux refroidisseurs à grille.

La présente invention concerne des échangeurs de chaleur*
Suivant la présente invention, il est prévu un échangeur de chaleur comportant une grille tournante destinée à supporter une matière granulaire ou nodulaire, et un racloir placé au-des- sus de la grille pour évacuer la matière supportée par la grille, la disposition étant telle qu'en fonctionnement, la matière est déposée sur la grille tournante et des gaz passent au travers de la grille et de la matière, de sorte qu'un échange de chaleur se produit entre la matière et les gaz, tandis que la matière supportée par la grille est entraînée vers le racloir par la grille tournante.

Pour bien faire comprendre l'invention, ainsi que la façon de la mettre en oeuvre, on se référera ci-après, à titre d'exemple, aux dessins annexas dans lesquels: la Fig'l est une coupe verticale d'un échangeur de chaleur ; la Fig.2 est une coupe suivant la ligne II-II de la Fig.l ; la Fig.3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig.1 ; la Fig.4 est une coupe verticale suivant la ligne IV-IV de la Fig.2 ; et, la Fig.5 est une coupe suivant la ligne V-V de la Fig.2.

L'échangeur de chaleur représenté est destiné à assurer un échange de chaleur entre du clinker de ciment chaud et des gaz de refroidissement et comprend une grille annulaire- tournante 1 composée de couronnes intérieure et extérieure de barreaux 4 et 5 qui sont supportés par des tambours intérieur et extérieur 2 et 3 ainsi que par une lame annulaire 42. Un organe de support et d'entraînement 6 est fixé au tambour 3 à l'extérieur de ce dernier et comprend sur sa surface inférieure une couronne dentée 7 et une piste de roulement 8 pour des galets. La couronne dentée 7 et la piste 8 sont clairement représentées sur la Fig.5. Les dents de la couronne 7 engrènent les dents du pignon 9 -(Fig.5) qui est entraîné par un moteur 10 par l'intermédiaire d'une botte d'en- grenages 11 et d'un accouplement flexible 12.

Un certain nombre de galets (Fig.l) tourillonnent dans des paliers 14 (Fig.2) et coopèrent avec la piste 8 pour supporter la grille 1 à des inter- valies également espacés autour de sa circonférence.Les tambours intérieur et extérieur 2 et 3 sont reliés l'un à l'autre par une série de chicanes radiales 15 qui divisant l'espace situé en des- ' sous de la grille 1 en plusieurs secteurs 16. Chaque secteur 16 est raccordé par une ouverture 17 ménagée dans le tambour extérieur 3 à une chambre annulaire 18 formée entre le tambour extérieur 3

et une enveloppe extérieure 19 de l'échangeur de chaleur. L'envelop: pe 19 supporte les paliers 14.

Une chicane (non représentée) est placée à un endroit qui est à peu près diamétralement opposé au conduit 23 et sert à ré- duire au minimum la circulation du gaz dans le sens circonférentiel de la grille et au-dessus de celle-ci. D'autres chicanes circonfé- rentiellement espacées peuvent être prévues dans le même but, si on le désire.

La grille tournante 1 et les parties fixées à cette grille sont placées dans un espace annulaire formé entre l'enveloppe 19 et une enveloppe intérieur20. Au-dessus du niveau des barreaux 4 et 5 de la grille, les enveloppes 19 et 20 sont garnies de bri- ques réfractaires 21 qui sont elles-mêmes protégées contre toute détérioration mécanique par des plaques d'usure 22. Les plaques d'usure 22 se terminent à un niveau qui est situé Juste au-dessus de la surface supérieure des barres 4 et 5.

Un conduit vertical garni de briques réfractaires 23 sert d'entrée pour le clinker chaud et de sortie ou d'échappement pour ' les gaz. La partie supérieure du conduit 23 est raccordée à un tour rotatif (non représenté). La partie en surplomb du conduit 23 (fig.l) est supportée par des colonnes 23A.

Un racloir fixe 24 (Fig.4) est pris en sandwich entre les plaques d'usure 22 et la paroi en briques réfractaires 25 (Fig. 2).

Le bord Inférieur du racloir 24. est situé au-dessus de la surface supérieure de la grille 1. A titre d'exemple, une distance de 1 pouce (2,5 cm) peut être ménagée entre la surface supérieure des barres 4 et 5 et la surface inférieure du racloir 24. Le racloir 24 s'étend vers l'extérieur au-delà du tambour 3, une goulotte 26 (Fig.4) étant prévue à l'extérieur du tambour 3 et en dessous du racloir 24. La goulotte 26 s'incline vers le bas depuis le racloir 24 vers un crible 27. Un concasseur rotatif à marteaux 28 est monté au-dessus du crible 27 et sert à projeter de gros fragments de elinker de ciment vers le haut contre des plaques d'im-

pact 29 pour les briser. Des chaînes suspendues 30 limitent la distance à laquelle le concasseur à marteaux 28 peut projeter le clinker.

En dessous du crible 27 se trouve un orifice de décharge de clinker 31 qui conduit à un transporteur (non représenté).

La grille 1 porte également des racloirs 32 qui sont placés en dessous de la grille 1, de façon à aller presque jusqu'à la surface des fondations 33 de l'échangeur. Comme le montre la
Fig.3, chaque racloir 32 comprend deux organes formant un angle l'un par rapport à l'autre, la région où les deux organes se réunissent étant située à la même distance de l'axe de l'échangeur qu'une ouverture 34 ménagée dans la fondation 33 et communiquant avec l'ouverture 31. Une grille 35 couvre l'ouverture 34 pour empêcher des fragments de barreaux brisés de pénétrer dans l'ou- verture 34.

Deux conduits d'admission d'air circonférentiellement espacés 36 et 37 (Fig.3) servant à amener de l'air en dessous de la grille 1 (Fig.2) traversent l'enveloppe 19 et communiquent avec la chambre annulaire 18. La chambre 18 est elle-même divisée en deux compartiments courbes 18A et 18B au moyen de volets 38A et 38B et de chicanes 39. Chaque compartiment 18A et 18B communi- que avec plusieurs secteurs 16. Le volet 38A est sollicité contre le tambour 3 par la pression régnant dans le compartiment 18A et le volet 38B est élastiquement sollicité vers le tambour 3 contre l'action de la pression régnant dans le compartiment 18A. Les deux volets 38A et 38B pivotent sur l'enveloppe 19 et, comme dé- crit ci-après, la pression qui règne dans le'compartiment 18A est supérieure à celle qui règne dans le compartiment 18B.

A un endroit situé près des chaînes 30, un conduit verti- cal 40 s'étend vers le haut à partir de l'espace situé au-dessus de la grille 1 et sert de sortie pour les gaz.

Pendant l'utilisation de l'échangeur de chaleur, du clinker de ciment chaud tombe dans le conduit 23 en provenance d'un fo@r reposant sur un plancher indiqué d'une manière générale en 41.

} La grille 1 est entraînée en rotation au moyen du moteur 10 par l'intermédiaire de l'engrenage 7/9 et le clinker qui tombe sur la grille 1 par la cheminée 23 est entraîna sur presque 360 , vers le racloir 24. De l'air de refroidissement primaire est débité par le conduit 36 et pénètre dans le compartiment 18A d'où il passe en dessous des barreaux 4 et 3de la grille par les ou- vertures 17. L'air de refroidissement remonte alors entre les barreaux 4 et 5 et traverse le lit de clinker supporte par les barraaux, puis est déchargé principalement par le conduit 23 dans le four (non représenté) mais également dans le conduit 40.

Les volets 38A, 38B et les chiennes 39 ainsi que les chicanes 15 empêchent en substance l'air primaire de circuler circonférentiel lement, l'air étant principalement maintenu dans un secteur de
120 de la grille 1. De même, de l'air de refroidissement secondai- re à une pression inférieure à l'air primaire alimentant le con- duit 36, est introduit dans le conduit 37. Cet air secondaire passe en dessous des barreaux 4 et 5 et remonte ensuite entre les barreaux 4 et 5 et à travers le lit de clinlcer supporté par ces barreaux pour être évacué en substance par le conduit 40 mais également en partie par le conduit 23,
Le clinker est entraîné en substance sur 360 par la grille 1 et est ensuite raclé par le racloir 24 de la surface su- pdrieure des barreaux 4 et 5. puis il est envoyé sur la goulotte
26.

Une certaine fraction du clinker est entraînée en dessous du racloir 24 qui laisse environ 1 pouce (2,5 en) de clinker sur la grille 1, cette couche de clinker servant à protéger les barreaux de toute détérioration mécanique et de toute détérioration due à une surchauffe. Le clinker refroidi glisse de la goulotte 26 sur le crible 27 et les particules qui sont suffisamment fines traversent le crible 27 et tombent dans l'ouverture 31. Les frag- ment. de clinker qui n'arrivent pas à traverser le crible 27 sont projetés vers le haut par le concasseur à marteaux 28 et frappent les plaques 29 de sorte que ces grcsfragments de clinker sont brisés

et deviennent suffisamment petits pour traverser le crible 27.

Le clinker qui traverse les barreaux 4, et 5 de la grille est entraîné par les racloirs 32 jusque ce qu'il atteigne l'ouverture 35 ,le clinker étant alors déchargé par l'ouverture '
35 et étant entraîna avec le clinker tombant par l'ouverture 31 vers le transporteur.

En fonctionnement, la totalité de l'air déchargé par le conduit 40 peut être remise en circulation vers le conduit 36 ou bien une partie de cet air seulement peut être remise en cir- culation. Dans ce cas, l'air refroidi est débité par le conduit
36 et monte par le secteur de la grille 1 qui communique avec le compartiment 18b. Cet air est ensuite évacué par le conduit 40 et une partie ou la totalité de cet air est réintroduite en des- sous de la grille par le conduit 37.

Cet air remis en circulation monte à travers le secteur de la grille 1 communiquant avec le compartiment ISA. Après avoir traversé la grille une seconde fois, l'air est entraîné par le conduit 23 dans le four.

La forme des barreaux 4 et 5 de la grille est telle que seule une petite surface de chaque barreau est oxposée à la matièr chaude tandis qu'une surface relativement grande du barreau est exposée à la matière froide.

Si on le désire, les barreaux 4 et 5 peuvent être rempla- cés ou utilisés conjointement avec des plaques perforées et la - grille 1 peut avoir la forme d'un disque au lieu d'un anneau.

Les barreaux sont facilement amovibles de sorte que s'ils viennent à se briser, ils peuvent être remplacés.

L'échangeur de chaleur représenté peut être'utilisé dans une variante pour assurer un échange de chaleur 'entre les gaz d'échappement chauds d'un four et des modules de ciment à introduire dans le four. Dans cette variante, le conduit 40, le concasseur à marteaux rotatifs 28, le crible 27, les plaques 29, les chaînes 30 et l'ouverture 31 sont omis. Le conduit 23 est remplacé par une trémie dont l'extrémité supérieure communique

avec un noduliseur et dont l'extrémité inférieure se termine au- dessus de l'extrémité supérieure de la. grille 1. L'extrémité in- , férieure de la trémie peut être située à environ 7 pouces (la cm) au-dessus de la grille 1.

Le racloir 24 dans cette variante dirige les nodules de ciment dans un conduit qui communique avec le four rotatif, ce conduit servant également à faire passer les gaz chauds du four à la zone située au-dessus de la grille 1.

Une chicane est, dans cette forme de réalisation, placée au-dessus de la grille à un endroit qui est à peu près diamétralement oppo- sé à la trémie. Le conduit 36 sert de sortie de gaz d'en dessous de la grille et est raccordé par un séparateur'cyclone et un ventilateur à une entrée qui communique avec l'espace séparant la trémie de la chicane diamétralement opposée. Bien entendu,le conduit 37 se trouve d'un coté de la chicane et l'entrée se trouve de l'autre côté. Le conduit 37 sert également de sortie de gaz et aboutit à un ventilateur aspirant ainsi qu'à une cheminée.

En fonctionnement, dans cette variante, des nodules tom- bent de la trémie sur la grille et sont entraînés par la grille de presque 3600 vers le racloir 24. Le racloir 24 dirige les nodu- les dans le conduit communiquant avec le four et le long duquel les gaz chauds sortent du four. Ces gaz sont introduits dans l'es- pace ménagé au-dessus de la grille et situé entre le raccord 24 et la chicane diamétralement opposée. Le gaz descend à travers les nodules reposant sur la grille et est évacué d'en dessous de la grille par le compartiment 18B et par le conduit 36. Ce gaz est . ensuite introduit dans l'espace qui se trouve au-dessus de la . grille de l'autre coté de la chicane, c'est-à-dire entre la chi- cane et la trémie.

Le gaz descend à nouveau entre les nodules et traverse la grille pour être évacué par le conduit 37 et être introduit dans la cheminée. On obtient ainsi un effet de chauffa- ge en deux phases.

Claims

REVENDICATIONS.

1.- Echangeur de chaleur caractérisé en ce qu'il comprend une grille tournante destinée à supporter une matière granulaire ou nodulaire, et un racloir placé au-dessus de la grille pour éliminer la matière supportée par cette grille, la disposition étant telle qu'en fonctionnement de la matière est déposée sur la grille tournante et des gaz passent au travers delà grille et de la matière de sorte qu'un échange de chaleur se produit entre la.matière et les gaz tandis que la matière supportée par la grille est amenée au racloir par la grille tournante.

2. - Echsngeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le racloir est espacé de la grille, la disposition étant telle que la matière est entraînée en dessous du racloir par la grille tournante et reste sur la grille pour former une couche de protection.

3. - Echanger de chaleur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des chicanes sont prévues en dessous de la grille pour diviser l'espace prévu en dessous de celle-ci en secteurs de telle façon que les gaz ne puissent pas circuler circonférentiellement en dessous de la grille.

4.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins une chicane est prévue au- dessus de la grille pour diviser l'espace prévu au-dessus de celle-ci en secteurs de telle façon que les gaz ne puissent pas EMI8.1 circuler circonférentiellement au-dessus de la grille.

5.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que deux conduits au moins sont prévus pour amener du gaz en dessous de la grille, les conduits étant circon- férentiellement espacés l'un de l'autre autour de la grille et des conduites sont prévues au-dessus de la grille pour extraire de l'échangeur de chaleur les gaz qui montent des conduits à tra- vers la grille. <Desc/Clms Page number 9>

6.- Echangeur de chaleur suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les conduite comprennent un pre- mier et un second conduits, le premier conduit communiquant avec un espace qui est situé d'un côté d'une des chicanes et le second conduit communiquant avec l'espace situé de l'autre coté de cette chicane.

7.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que deux conduits sont prévues pour in- , troduire des gaz dans l'espace situé au-dessus de la grille, les @ conduits étant espacés l'un de l'autre dans le sens circonféren- tiel de la grille.

8.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en oe que deux conduits au moins sont prévus pour extraire d'en dessous de la grille des gaz qui descendent travers la grille en provenance des conduits.

9.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 5, 6 ou 8, caractérisé en ce que chaque conduit cqmmunique avec un compartiment courbe et chaque compartiment communique avec un certain nombre de secteurs.

10. - Echangeur de chaleur sujvant la revendication 9,carac- térisé en ce que la grille est annulaire et supportée par des tambours rotatifs intérieur et extérieur, le tambour extérieur étant entouré par une enveloppe et l'enveloppe et le tambour extérieur formant entre eux une chambre annulaire divisée pour former les compartiments et le tambour extérieur comportant des ouvertures servant à mettre les secteurs en communication avec les compartiments.

11.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la chambre est divisée en compartiments par des volets qui pivotant sur l'enveloppe et qui contactent le tambour extérieur.

12. - Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes., caractérisé en ce que la grille est <Desc/Clms Page number 10> composée de barreaux remplaçables.

13'- Eohangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractériel en oe que des racloirs sont prévus en dessous de la grille pour entraîner la matière qui tombe à travers la grille sur la fondation de l'échangeur de chaleur les racloirs étant fixés à la grille et déplaçant la matière sur la fondation pour la décharger par une ouverture ménagée dans celle-ci.

14.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un des conduits sert d'entrée pour la ma- tière.

15.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des conduits sont prévus pour amener des gaz à la grille dont un secteur est traversé par les gaz, pour évacuer les gaz et pour les renvoyer vers la grille de façon qu'ils la traversent une seconde fois.

16.- Echangeur de chaleur en substance comme décrit avec réfé- rence aux dessins annexés.