FR2601761A1 - Grate-type cooler, particularly intended for cooling clinker in a cement plant - Google Patents
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Abstract
Description
"Refroidisseur à grilles, notamment destiné à refroidir
le clinker en cimenterie. "Grate cooler, in particular intended for cooling
the clinker in a cement plant.
La présente invention concerne un refroidisseur à grilles notamment destiné à refroidir le clinker en cimenterie, ce refroidisseur étant installé à la sortie d'un four de cimenterie et se composant d'un ensemble de grilles dont les unes sont fixes et les autres sont mobiles alternativement d'arrière en avant pour faire avancer le matériau à refroidir sous la forme d'un lit traversé par un flux d'air de refroidissement. The present invention relates to a grate cooler intended in particular for cooling the clinker in a cement plant, this cooler being installed at the outlet of a cement kiln and consisting of a set of grids, some of which are fixed and the others are movable alternately from back to front to advance the material to be cooled in the form of a bed traversed by a flow of cooling air.
Les refroidisseurs à grilles en particulier les refroidisseurs à clinker en cimenterie sont des échangeurs de chaleur à courants croisés. Le lit de matière est traversé de bas en haut par une veine d'air qui se réchauffe à la traversée du lit et est utilisé en partie comme air de combustion du four. Grate coolers, in particular clinker coolers in cement plants, are cross-flow heat exchangers. The bed of material is traversed from bottom to top by an air stream which heats up at the crossing of the bed and is used in part as combustion air from the furnace.
On peut ainsi définir un rendement de récupération thermique du refroidisseur vis-à-vis du four.We can thus define a heat recovery efficiency of the cooler vis-à-vis the oven.
Or, le rendement d'un refroidisseur et plus généralement le rendement thermique d'une installation de cimenterie est un élément extrêmement important dans l'exploitation de la cimenterie car le coût de fonctionnement dépend principalement du coût en combustible. However, the efficiency of a cooler and more generally the thermal efficiency of a cement plant is an extremely important element in the operation of the cement plant because the operating cost depends mainly on the fuel cost.
I1 est connu d'améliorer le rendement de l'installation en améliorant le rendement du refroidisseur. Pour cela, il est intéressant d'augmenter la hauteur de la couche de matière sur les grilles de refroidissement et de diminuer le débit d'air traversant le lit. Toutefois, on ne peut augmenter de manière trop importante la hauteur de la couche de matire sur la grille notamment à la Jetée du four à cause du phénomène de réagglomération de la matière à la surface de la couche. En effet, à ce niveau, l'air ayant traversé la couche de matière est pratiquement à la température du clinker sortant du four de sorte que la couche supérieure du clinker n'est pratiquement pas refroidie et se réagglomère en surface, après sa chute. It is known to improve the efficiency of the installation by improving the efficiency of the cooler. For this, it is advantageous to increase the height of the layer of material on the cooling grids and to decrease the air flow through the bed. However, the height of the layer of material on the grid cannot be increased too much, in particular at the pier of the oven because of the phenomenon of re-agglomeration of the material on the surface of the layer. Indeed, at this level, the air having passed through the layer of material is practically at the temperature of the clinker leaving the furnace so that the upper layer of the clinker is practically not cooled and re-agglomerates on the surface, after its fall.
Cela détruit la surface d'échange air/clinker et détériore le rendement de récupération. This destroys the air / clinker exchange surface and deteriorates the recovery efficiency.
La présente invention a pour but de créer un refroidisseur à grilles notamment pour cimenterie permettant d'augmenter le rendement thermique de l'installation sans que cela ne soit au détriment du débit de matière dans l'installation. The object of the present invention is to create a cooler with grids, in particular for a cement plant, making it possible to increase the thermal efficiency of the installation without this being to the detriment of the flow of material in the installation.
A cet effet, l'invention concerne un refroidisseur à grilles du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend
- une première partie de grilles à son entrée, avec un moyen d'entrainement des grilles mobiles pour faire avancer le lit de produits à une première vitesse,
- une seconde partie de grilles en aval de la première partie, avec un moyen d'entrainement des grilles mobiles pour faire avancer le lit de produits à une seconde vitesse inférieure à la première vitesse, la hauteur de la première partie de grille étant supérieure à celle de la seconde partie de manière à permettre le mouvement des produits de la première partie vers la seconde partie, et la première et la seconde vitesses étant choisies pour qu'en fonction du débit de produits à refroidir, il se forme un lit de faible épaisseur sur la première partie et un lit de forte épaisseur sur la deuxième partie, le lit de la première et de la seconde parties étant traversés par des flux d'air de refroidissement. To this end, the invention relates to a grid cooler of the above type, characterized in that it comprises
- a first part of grids at its entry, with a means for driving the movable grids to advance the bed of products at a first speed,
a second part of grids downstream of the first part, with a means for driving the movable grids to advance the bed of products at a second speed lower than the first speed, the height of the first part of grid being greater than that of the second part so as to allow the movement of the products from the first part towards the second part, and the first and the second speeds being chosen so that, as a function of the flow of products to be cooled, a weak bed is formed thickness on the first part and a very thick bed on the second part, the bed of the first and second parts being traversed by flows of cooling air.
Ainsi, sur la première partie des grilles à l'entrée du refroidisseur, sous la jetée du four, le moyen d'entrainement des grilles mobiles fait avancer le lit de matière à une vitesse relativement grande pour obtenir un lit de faible épaisseur. Ce lit est traversé par un premier flux d'air qui permet de refroidir la matière sans lui laisser le temps de se réagglomérer. La matière se trouvant à l'extrémité de la première partie peut passer sur la seconde partie car cette première partie de grilles est à un niveau situé au-dessus de la surface supérieure du lit de matière sur la seconde partie de grille qui assure le refroidissement principal de la matière. Thus, on the first part of the grids at the inlet of the cooler, under the jetty of the oven, the means for driving the movable grids advances the bed of material at a relatively high speed to obtain a bed of small thickness. A first air flow is passed through this bed, which cools the material without giving it time to re-agglomerate. The material at the end of the first part can pass over the second part because this first part of grids is at a level situated above the upper surface of the bed of material on the second part of grid which ensures cooling. principal of the matter.
Bien que le rendement de l'échange de chaleur dans la première partie soit inférieur à ce qu'il est sur une longueur de couche identique dans un refroidisseur connu, il est possible d'augmenter de manière considérable l'épaisseur de la couche de la seconde partie de grille et d'obtenir à ce niveau un rendement exceptionnel de sorte que le rendement d'ensemble présente une amélioration particulière importante par rapport à celui d'une installation connue. Although the efficiency of the heat exchange in the first part is lower than it is over an identical layer length in a known cooler, it is possible to considerably increase the thickness of the layer of the second part of the grid and to obtain an exceptional yield at this level so that the overall yield presents a particular significant improvement compared to that of a known installation.
De plus, cette augmentation du rendement ne se fait pas au détriment du débit de fabrication de produits dans l'installation. In addition, this increase in yield is not to the detriment of the rate of production of products in the installation.
De façon genérale, le rendement d'ensemble sera d'autant meilleur que le rendement dans la première partie sera bon, c'est-à-dire que le débit d'air à travers cette première partie de grilles sera faible, en restant suffisant pour assurer la tenue mécanique des plaques formant les grilles. Generally, the overall efficiency will be all the better as the efficiency in the first part will be good, that is to say that the air flow through this first part of grids will be low, while remaining sufficient to ensure the mechanical strength of the plates forming the grids.
A cet effet, il est particulièrement intéressant que le refroidisseur comporte une alimentation en air-règlable séparément pour les parties de grilles. For this purpose, it is particularly advantageous that the cooler includes a separately adjustable air supply for the grid parts.
Ce règlage indépendant permet de règler les différents flux d'air suivant les conditions de fonctionnement
de l'ensemble de l'installation.This independent adjustment allows the different air flows to be adjusted according to the operating conditions.
of the whole installation.
I1 est particulièremet intéressant
que l'alimentation en air règlable séparément soit
constituée par deux machines soufflantes ou groupes de
machines soufflantes .distinctes.I1 is particularly interesting
that the separately adjustable air supply is
consisting of two blowing machines or groups of
separate blowing machines.
Cette solution donne une grande
souplesse de fonctionnement à l'installation
La présente invention sera décrite
de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés
dans lesquels
- La figure 1 est une vue d'ensemble
d'un refroidisseur à grilles placé en sortie du four
tournant d'une cimenterie,
- La figure 2 est une vue schématique
de la partie du refroidisseur au niveau des grilles.This solution gives great
flexibility of operation at installation
The present invention will be described
in more detail using the accompanying drawings
wherein
- Figure 1 is an overview
a grid cooler placed at the outlet of the oven
turning of a cement plant,
- Figure 2 is a schematic view
from the part of the cooler to the grids.
Selon la figure 1, le refroidisseur
à grilles de l'invention est installé à la sortie d'un
four tournant 1 de cimenterie.According to Figure 1, the cooler
of the invention is installed at the outlet of a
rotary kiln 1 of cement plant.
Le refroidisseur se compose de
grilles apparaissant surtout à la figure 2 et qui sont
en fait des rangées transversales de plaques à trous.The cooler consists of
grids appearing especially in Figure 2 and which are
actually cross rows of hole plates.
Ces rangées, disposées à la manière des tuiles mécaniques
d'une toiture, se chevauchent les unes les autres.These rows, arranged like mechanical tiles
of a roof, overlap each other.
Les plaques d'une même rangée sont
solidaires de façon amovible d'une structure ou poutre
transversale. Une sur deux rangées de plaques est fixe
et l'autre est mobile en translation d'avant en arrière
de façon à faire avancer pas à pas la couche de matière
étalée sur les plaques. Il est à remarquer que l'ensemble
des grilles forme une surface en général inclinée vers le
bas, de l'entrée vers la sortie.The plates of the same row are
removably connected to a structure or beam
transverse. One in two rows of plates is fixed
and the other is movable in translation back and forth
so as to advance the material layer step by step
spread on the plates. It should be noted that the whole
grids form a surface generally inclined towards the
down from the entrance to the exit.
Pour assurer l'entrainement des grilles
mobiles, les poutres transversales sont portées par des
poutres longitudinales elles-mêmes munies de moyens
d'entrainement pour' commander les mouvements de va-et-vient
des grilles mobiles. To ensure the training of the grids
mobile, the transverse beams are carried by
longitudinal beams themselves provided with means
training to 'control the back and forth movements
movable grids.
La vitesse à laquelle s'effectue ce mouvement de va- -vient détermine la vitesse à laquelle la couche de matière avance sur les grilles. Cette vitesse détermine elle-même l'épaisseur de la couche de produits qui se forme sur les grilles. The speed at which this reciprocating movement takes place determines the speed at which the layer of material advances on the grids. This speed itself determines the thickness of the layer of products that forms on the grids.
Selon l'invention, le refroidisseur placé à la sortie du fond 1, se compose de deux parties de grilles 2, 3. According to the invention, the cooler placed at the outlet of the bottom 1, is made up of two parts of grids 2, 3.
Au-dessus des grilles 2, 3, le refroidisseur est entouré d'une enveloppe pour récupérer l'air chaud sortant de la couche de matière. Une partie de cet air chaud est introduit dans le four 1 de manière à participer à la combustion et à circuler (flèche A) dans le four 1 à contre courant de la matière. Above the grids 2, 3, the cooler is surrounded by an envelope to recover the hot air leaving the layer of material. Part of this hot air is introduced into the furnace 1 so as to participate in the combustion and to circulate (arrow A) in the furnace 1 against the current of the material.
Une autre partie de l'air, inJecté à travers la matière près de la sortie du refroidisseur, est évacuée par une cheminée 4 ou est réinJectée après dépoussiérage. Another part of the air, injected through the material near the outlet of the cooler, is evacuated by a chimney 4 or is reJJected after dedusting.
De façon générale, les différents flux d'air traversent les couches de matière sur les grilles, de bas en haut en pénétrant par les- grilles. Generally, the various air flows pass through the layers of material on the grids, from bottom to top, penetrating through the grids.
Le refroidisseur comporte des machines soufflantes pour fournir les flux d'air. The cooler has blowing machines to supply the air flows.
Seule la machine soufflante 5, située en façade du refroidisseur, a été représentée. Cette machine assure l'alimentation en air de refroidissement de la partie de grilles 2. Only the blowing machine 5, located on the front of the cooler, has been shown. This machine supplies cooling air to the grid part 2.
Les autres machines soufflantes ne sont pas représentées. Elles alimentent des gaines 6 débouchant dans des chambres de soufflage en dessous de la partie de grilles 3. The other blowing machines are not shown. They feed sheaths 6 opening into blowing chambers below the part of grids 3.
En dessous des grilles 2, 3, il y a des trémies 7 qui collectent les poussières tombant à travers les gril.les 2, 3 pour les déposer sur le tapis d'un convoyeur 8. Below the grids 2, 3, there are hoppers 7 which collect the dust falling through the grills. 2, 3 to deposit them on the conveyor belt 8.
En sortie de la partie de grilles 3, il y a un concasseur 9. At the outlet of the grid part 3, there is a crusher 9.
De façon plus détaillée selo le schéma de la figure 2, la partie de grilles 2 se compose de plusieurs rangées de grilles 20, 20' dont les unes (20) sont fixes et les rangées 20' de grilles mobiles sont solidaires de poutres longitudinales 21 commandées en translation selon un mouvement de va-et-vient -par des moyens d'entrainement 22. In more detail according to the diagram in FIG. 2, the part of grids 2 is composed of several rows of grids 20, 20 ′, some of which (20) are fixed and the rows 20 ′ of movable grids are secured to longitudinal beams 21 controlled in translation in a back-and-forth movement -by drive means 22.
En fait, il s'agit d'un basculement suivant les doubles flèches B autour des moyens d'entrainement 22. In fact, it is a tilting according to the double arrows B around the drive means 22.
La partie de grilles 3 en aval de la partie 2 dans le sens de circulation des produits, se compose d'un ou plusieurs ensembles de grilles formées de rangées 30, 30' transversales de grilles ou plaques, une rangée 30' sur deux étant mobile et l'autre 30 fixe. Ces rangées mobiles 30' sont solidaires par l'intermédiaire de poutres transversales, de poutres longitudinales 31 munies de moyens d'entrainement suivant un mouvement de translation (flèches C), de façon à faire avancer la couche de produits 34; ces moyens d'entrainement sont constitués par exemple par des vérins reliés à une extrémité de poutres 31. L'autre extrémité des poutres 31 roule sur des galets ou cylindres 23. La partie de grilles 3 peut ainsi, suivant sa longueur, être portée par deux ou trois ensembles de poutres longitudinales 21. The part of grids 3 downstream of part 2 in the direction of circulation of the products, is composed of one or more sets of grids formed by rows 30, 30 'of transverse grids or plates, one row 30' of two being movable and the other 30 fixed. These movable rows 30 'are secured by means of transverse beams, longitudinal beams 31 provided with drive means in a translational movement (arrows C), so as to advance the product layer 34; these drive means are constituted for example by jacks connected to one end of beams 31. The other end of the beams 31 rolls on rollers or cylinders 23. The part of grids 3 can thus, along its length, be carried by two or three sets of longitudinal beams 21.
Les moyens d'entralnement 21, 22 et 31, 32 travaillent à des vitesses différentes. The entrainment means 21, 22 and 31, 32 work at different speeds.
Suivant la vitesse d'entrainement, la couche de produits 23 avance entre la partie amont 24 sous la
Jetée du four 1 et la partie aval 25 à une vitesse V1 de manière que l'épaisseur a de la couche soit relativement faible. Cette épaisseur permet le passage d'un flux d'air F1 pour refroidir la matière sortant du four suffisamment pour qu'elle ne s'agglomère plus. Depending on the drive speed, the product layer 23 advances between the upstream part 24 under the
Discharge from the furnace 1 and the downstream part 25 at a speed V1 so that the thickness a of the layer is relatively small. This thickness allows the passage of an air flow F1 to cool the material leaving the oven enough so that it no longer agglomerates.
Les moyens d'entratnement 31, 32 font avancer la couc.e 36 entre la partie amont 34 et la partie aval 35 à une vitesse V2. The drive means 31, 32 advance the couc.e 36 between the upstream part 34 and the downstream part 35 at a speed V2.
Les moyens d'entrainement 32 sont ndépendants des moyens 22 de façon que la vitesse du va-et-vient soit différente et permette d'avoir une épaisseur b de couche 36 différente de l'épaisseur a. The drive means 32 are independent of the means 22 so that the speed of the back-and-forth is different and allows to have a thickness b of layer 36 different from the thickness a.
En effet et comme déjà indiqué, l'épaisseur a est relativement faible au détriment du réchauffage du flux d'air à une température voisine de celle des produits sortant du four 1 mais au profit d'une absence de réagglomération de la couche 23. Au contraire, pour assurer un excellent rendement thermique, la couche 36 est de forte épaisseur, de manière à réchauffer le flux d'air F2 traversant cette couche à une température intéressante pour le rendement thermique, ce qui est possible puisque, dès la partie amont 34, la température de la matière est suffisamment abaissée pour éviter tout risque de réagglomération. Indeed and as already indicated, the thickness a is relatively small at the expense of reheating the air flow to a temperature close to that of the products leaving the oven 1 but in favor of an absence of re-agglomeration of the layer 23. Au on the contrary, to ensure excellent thermal efficiency, the layer 36 is very thick, so as to heat the air flow F2 passing through this layer to a temperature which is advantageous for thermal efficiency, which is possible since, from the upstream part 34 , the material temperature is lowered enough to avoid any risk of re-agglomeration.
De cette façon, le bilan thermique total du refroidisseur est particulièrement avantageux. In this way, the total heat balance of the cooler is particularly advantageous.
A titre d'exemple, l'installation fonctionne avec les paramètres suivants
- hauteur de la couche de la première partie (environ 40 cm),
- hauteur de la couche de la seconde partie (de 1 m à 1,40 m environ),
- température du clinker à la sortie du four (entre 1 300 et 1 5000C),
- longueur approximative de la première partie : 7 rangs de plaques de grilles, soit environ 2 m.For example, the installation works with the following parameters
- layer height of the first part (about 40 cm),
- height of the layer of the second part (from 1 m to 1.40 m approximately),
- temperature of the clinker at the outlet of the oven (between 1,300 and 1,500C),
- approximate length of the first part: 7 rows of grate plates, approximately 2 m.
- répartition en provenance de l'air secondaire de combustion du four
a) première partie : 30 X au maximum environ,
b) deuxième partie : 70 X au minimum environ. - distribution from the secondary combustion air of the oven
a) first part: approximately 30 X maximum,
b) second part: minimum 70 X approximately.
La présente invention, décrite ci-dessus dans son application à un four de cimenterez peut s'utiliser dans toute application nécessitant le refroidissement de produits qui risqueraient de se réagglomérer à l'entrée du refroidisseur. The present invention, described above in its application to a cement kiln can be used in any application requiring the cooling of products which would risk re-agglomerate at the inlet of the cooler.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8610482A FR2601761B1 (en) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | GRILLE COOLER, ESPECIALLY FOR COOLING THE CEMENT CLINKER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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FR2601761A1 true FR2601761A1 (en) | 1988-01-22 |
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ID=9337556
Family Applications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |