při navrhování rotační pece se bere v úvahu mnoho faktorů. Každý z nich ovlivňuje schopnost produkovat požadovanou chemickou reakci / změnu fáze účinným způsobem. Charakteristiky, jako je sypná hustota, specifické teplo, a tekutost, mimo jiné, všechny interagují, aby ovlivnily, jak bude materiál reagovat na zpracování, a následně, jak bude třeba pec navrhnout kolem těchto charakteristik, aby se dosáhlo požadovaného výsledku. Jedním z kritických faktorů při navrhování rotační pece je konfigurace proudění vzduchu, nebo směr, ve kterém procesní plyn protéká pecí ve vztahu k materiálu.
konfigurace proudění vzduchu v rotační Peci
rotační pece jsou k dispozici ve dvou typech konfigurací proudění vzduchu: ko-proud a protiproud. Obě možnosti byly vyvinuty rozsáhlým výzkumem a vývojem s cílem maximalizovat tepelnou účinnost procesu. Během procesu návrhu je výběr, která konfigurace proudění vzduchu bude nejlépe vyhovovat aplikaci, založen na vlastnostech materiálu a celkových požadavcích na proces. Z tohoto důvodu je důležité pochopit, jak každá možnost proudění vzduchu funguje, aby plně pochopila výhody, které každý nabízí.
souběžný proud vzduchu
souběžný proud vzduchu, který je také označován jako paralelní tok, je, když produkty spalování proudí ve stejném směru jako materiál. Tím se okamžitě dostane nejchladnější materiál do kontaktu s nejteplejším plynem v peci, což má za následek rychlou počáteční změnu teploty. Současné pece pracují nejlépe s materiály, které pro řízenou transformaci nepotřebují postupné zvyšování teploty. Proces organického spalování běžně používá tuto konfiguraci proudění vzduchu, protože nevyžaduje velmi specifický konečný produkt. V tomto příkladu se do pece zavádí odpadní materiál (např. skládkový produkt) obsahující organický i anorganický materiál. Tyto materiály mohou přijít do okamžitého kontaktu s vysokým teplem a pec může usnadnit změnu fáze velmi brzy v procesu. Organický materiál je spálen vysokým teplem a zbývá suchý popel.
protiproudový proud vzduchu
protiproudový proud vzduchu je, když vzduch proudí v opačném směru toku materiálu. V tomto provedení se materiál postupně zahřívá při cestování pecí. V této konfiguraci materiál přichází do styku s nejžhavějšími produkty spalování těsně před vypuštěním. Hlavní výhodou této konfigurace proudění vzduchu je tepelná účinnost; s hořákem namontovaným na konci cyklu tepelného zpracování je zapotřebí méně tepla, což vede ke snížení spotřeby paliva. To je znázorněno v následujících tabulkách.
souběžná konfigurace potřebuje mnohem vyšší počáteční teplotu (4000° v tomto příkladu)k ohřevu procesního materiálu z jeho počáteční teploty a získání požadované fáze nebo chemické změny, ke které v tomto příkladu dochází při 2000°. Naproti tomu v protiproudové konfiguraci jsou materiál a teplota procesního plynu přímo korelovány. Pro příklad v grafu musí být teplota proudění vzduchu (procesní plyn) pouze mírně vyšší než požadovaná teplota pro transformaci materiálu. Výsledkem je nižší teplota hořáku a nižší provozní náklady.
kromě toho se protiproudová konstrukce běžně používá pro více řízenou fázi nebo chemickou změnu, kde je třeba postupně zvyšovat teplotu materiálu, aby se dosáhlo požadovaného konečného výsledku. Tepelné kalení je běžný proces, který využívá protiproudový proud vzduchu k udržení řízené změny fáze. Postupný, ale extrémní proces ohřevu umožňuje, aby se materiál, jako je propant, přeměnil na mnohem tvrdší materiál.
pochopení toho, jak každý systém proudění vzduchu funguje, je jedním z mnoha úvah při navrhování nejúčinnější a nejúčinnější rotační pece pro danou práci. Obě konfigurace proudění vzduchu mají své jedinečné a různé výhody pro transformaci materiálu. FEECO doporučuje, aby každý materiál prošel procesem výzkumu a vývoje v našem inovačním centru na místě. Informace získané prostřednictvím osvědčených zkušebních postupů společnosti FEECO nám umožňují navrhnout nejúčinnější a nejvýhodnější rotační pec pro materiálové požadavky našich zákazníků.