A dobos kemence (dobos forgókemence, cső alakú kemence, dobszárító) ipari kemence alapanyagok és félkész termékek pörkölésére és szárítására .
A forgódobos kemence vízszintes, 1,2–5 m átmérőjű, 18–200 m hosszúságú henger alakú, amely lassan forog egy tengely körül. Ömlesztett anyagok fizikai és kémiai feldolgozására tervezték. Az üzemanyagot általában a kemencében égetik el; kevésbé gyakori a közvetett melegítés ( a tokfalon keresztül ) és a feldolgozott anyag kombinált melegítése . A porított , szilárd , folyékony vagy gáznemű tüzelőanyagokat forgókemencében égetik el . Általában földgáz . A kemencében általában a fűtőgázok a feldolgozott anyag felé mozognak ( ellenáram ); ritkábban fordulnak elő a párhuzamos gáz- és anyagáramlású kemencék .
A kemence vízszintesen elhelyezett hengeres házból (dobból), belülről tűzálló téglával bélelt , tartószerkezetekből és meghajtóból, fejekből - kemence- és gázkimenetből, valamint hűtőszekrényből áll.
A dobkemencék rendelkezhetnek újragereblyéző és hőcserélő eszközökkel, valamint speciális eszközökkel, amelyek szilárd és gáznemű anyagokat szállítanak az egyes kemencezónákhoz a burkolat nyílásain keresztül. A burkolat általában teljes hosszában süket, 10-30 mm vastag vaslemezből hegesztett. Néha az átmérőt a kemence hossza mentén megváltoztatják. A nagy átmérőjű burkolat merevítő gyűrűkkel van megerősítve . A burkolat belülről tűzkő , magnezit vagy magas timföldtartalmú téglával van bélelve. A burkolaton kívül egy hőszigetelő réteget helyeznek el. A bélés vastagsága általában 200-300 mm, a hőszigetelés vastagsága 10-30 mm.
A tartó acél kötések és a nagy korona fogaskerekek a burkolaton kívül vannak rögzítve . A kötszerek hengereken alapulnak. A kemence 0,6-2 fordulat/perc sebességgel forog. Villanymotor teljesítménye 40-1000 kW.
A kemence egy hengeres, vízszintesen enyhén ferde tartály, amely lassan forog a tengelye körül. A feldolgozandó anyagot a dob felső végébe táplálják. Amíg a kemence forog, az anyagot simán leengedik az alsó végére, és keverik és keverik. A forró gázok áthaladnak a kemencén, esetenként a kezelendő anyaggal azonos irányban (párhuzamosan), de általában ellenkező irányban. Forró gázok jelenhetnek meg egy külső tűztérben , vagy keletkezhetnek a kemencében lévő belső lángból. Ez a láng az égőcsőből (kemenceégőből) jön ki, amely úgy működik, mint egy Bunsen-égő . Ennek tüzelőanyaga lehet gáz, olaj, porított kőolajkoksz vagy őrölt szén.
A héj 15-30 milliméter vastag hengerelt lágyacél rácsokból készül, amelyek hegesztésével 230 méter hosszú, 6 méter átmérőjű dobot hoznak létre. Az örvényáramlás elkerülése érdekében a keleti/nyugati tengelyen lesz elhelyezve. Az átmérő felső határát az határozza meg, hogy a héj hajlamos a saját súlya miatt deformálódni egy ovális keresztmetszetben, amit a forgás közbeni elhajlás követ. A hosszúság korlátlan, de nehéz megbirkózni a fűtés és hűtés során bekövetkező hosszváltozásokkal (általában a hossz 0,1-0,5%-a), ha a kemence túl nagy.
A tűzálló bélés célja, hogy elszigetelje az acélhéjat a kezelt termék korrozív tulajdonságaitól. Ez állhat tűzálló téglákból vagy öntött tűzálló betonból, vagy hiányozhat a kemence olyan részein, ahol a hőmérséklet 250° alatt van. A tűzálló anyagot a kemence hőmérsékletétől és a kezelendő anyag kémiai tulajdonságaitól függően választják ki. Egyes iparágakban, például a cementiparban a tűzálló anyag élettartamát meghosszabbítják profilaxis segítségével - bevonják a kezelendő anyagot a tűzálló anyag felületére. A bélés vastagsága általában 80-300 milliméter tartományba esik. Egy tipikus tűzálló anyag képes fenntartani az 1000°-os hőmérsékletesést. A héj hőmérsékletét 350° alatt kell tartani, hogy az acél ne sérüljön meg. Folyamatos infravörös szkennerek arra szolgálnak, hogy kiégésre figyelmeztetést küldjenek a rossz tűzálló anyagról.
A kötszerek , amelyeket néha szalaggyűrűknek is neveznek, általában egyetlen öntött acélból állnak, amelyet sima hengeres felületté alakítanak ki, amely lazán rögzítve van a kemence héjához különböző tartókon keresztül. Ez ötletes tervezést igényel, hiszen magának a szalagnak szorosan kell illeszkednie a héjra, és biztosítania kell a hőmozgást is. A kötést egy pár acélgörgőre szerelik fel, sima hengeres felülettel dolgozzák fel, és a kemence átmérőjének közel felére szerelik fel. A görgőknek támasztniuk kell a kemencét, és biztosítaniuk kell a lehető legkopásmentesebb forgást. Egy jól megtervezett forgó kemence sokszor ingaként leng, mielőtt áramszünet esetén megállna. Az összes hagyományos 6×60 m-es kemence, beleértve a tűzálló anyagokat és az adagolót is, körülbelül 1100 tonnát nyom, és a kemence teljes hosszában elhelyezett 3 sávon és egy görgős mechanizmuson működik. A leghosszabb kemencék 8 görgős szerkezettel rendelkezhetnek, míg a legrövidebbek csak 2 készletet. A kemencék általában 0,5 és 2 fordulat/perc között forognak, de néha 5 fordulatnál is gyorsabban. A modern cementgyárak kemencéi 4-5 fordulat/perc sebességgel működnek. A gördülőcsapágyaknak ellenállniuk kell a nagy statikus és külső terheléseknek, és gondosan védeni kell őket a sütő hőjétől és a por behatolásától. A tartógörgőkön kívül a szalagokkal szemben alacsony és magas tartógörgős csapágyak találhatók, amelyek megakadályozzák, hogy a tartógörgők lecsúszjanak a sütőről.
A sütőt általában a kémény hűtőrészét körülvevő egyetlen kerületi fogaskerék forgatja, de néha mozgó görgők is forgatják. A fogaskerék egy mozgó mechanizmuson keresztül csatlakozik egy változtatható sebességű villanymotorhoz. Ehhez a kemence nagy excentrikus terheléssel történő indításához indító forgónak kell lennie. Egy 6 x 60 méteres sütő körülbelül 800 kilowattot igényel, hogy 3 fordulat/perc sebességgel forogjon. A kemencében az anyagáramlás arányos a forgási sebességgel, és ez a szabályozás változtatható sebességű hajtást igényel. A görgők meghajtásakor hidraulikus hajtásokat használnak. Előnyük, hogy javítják a magas löketet. Sok üzemmódban veszélyes hagyni, hogy a forró sütő leálljon, ha a meghajtó áramellátása megszűnik. A felső és alsó közötti hőmérséklet-ingadozás deformációt és a tűzálló anyag károsodását okozhatja. Emiatt egy további meghajtó is rendelkezésre áll áramszünet esetén. Ez lehet egy kis villanymotor külön tápegységgel vagy egy dízelmotor . Nagyon lassan forgatja a sütőt, de megakadályozza a sérüléseket.
A forgókemencében a hőcsere vezetés, konvekció és sugárzó hő révén történhet . Az alacsony hőmérsékletű folyamatoknál, illetve a nagy kemencék hűtési részeinél előmelegítők hiánya tapasztalható, mivel a kemencét gyakran belső hőcserélővel szerelik fel, hogy megkönnyítsék a gáz és az alapanyag közötti hőcserét. Állhatnak kanalas típusú levegőbemenetekből vagy "emelőkből", amelyek sorosan kapcsolják be a betáplálást a gázáramon keresztül, vagy lehetnek fémbetétek, amelyek a kemence tetején melegítenek, és átadják a hőt az ellátó rendszernek, bár az alatt rejtve maradnak. a felületi nedvesség a kemence forgásakor. A legegyszerűbb hőcserélő csatornákból áll, amelyeket a gázáramban a bélésen tartanak.
A kemence az alsó végén lévő kéménykimenethez és a füstgázcsatornákhoz csatlakozik. Ehhez gáztömör tömítésre van szükség a kemence másik végén. A kipufogógáz leselejtezhető, vagy bejövő betáplálással kerülhet az előmelegítőbe. A gázoknak át kell haladniuk a kemencén, ha az előmelegítő ventilátorral van felszerelve a kimeneti végén. Az előmelegítő felszereléséhez, ahol nagy nyomásesés léphet fel, nagyobb teljesítményre van szükség a ventilátornak. Gyakran a ventilátor a legnagyobb meghajtó a sütőrendszerben. A kipufogógázok port és nem kívánt összetevőket, például kén-dioxidot és hidrogén-kloridot tartalmazhatnak. A berendezést úgy kell felszerelni, hogy megakadályozza a gázok légkörbe jutását.
A forgókemencék hasznos hőátadása körülbelül 50-65% [1] .
A töltet és a tüzelőanyag általában a kemence ellentétes végéből jut be a kemencébe. A keverék a kemence forgása és bizonyos dőlésszöge miatt mozog (például 1,5%).
| Kemencék | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fűtés | |||||||||||
| Fűtés és főzés | |||||||||||
| konyha | |||||||||||
| Ipari |
| ||||||||||