mulți factori sunt luați în considerare la proiectarea unui cuptor rotativ. Fiecare afectează capacitatea de a produce o reacție chimică dorită / schimbare de fază într-un mod eficient. Caracteristici precum densitatea în vrac, căldura specifică și fluiditatea, printre altele, toate interacționează pentru a influența modul în care materialul va răspunde la procesare și, ulterior, modul în care cuptorul va trebui proiectat în jurul acestor caracteristici pentru a produce rezultatul dorit. Un factor critic în proiectarea unui cuptor rotativ este configurația fluxului de aer sau direcția în care gazul de proces curge prin cuptor în raport cu materialul.
configurațiile fluxului de aer rotativ al cuptorului
cuptoarele rotative sunt disponibile în două tipuri de configurații ale fluxului de aer: co-curent și contra-curent. Ambele opțiuni au fost dezvoltate prin cercetări și dezvoltări ample pentru a maximiza eficiența termică a procesului. În timpul procesului de proiectare, selectarea configurației fluxului de aer care se va potrivi cel mai bine aplicației se bazează pe proprietățile materialului, precum și pe cerințele generale ale procesului. Din acest motiv, este important să înțelegem cum funcționează fiecare opțiune de flux de aer pentru a înțelege pe deplin beneficiile pe care fiecare le are de oferit.
fluxul de aer Co-curent
fluxul de aer Co-curent, care este, de asemenea, denumit flux paralel, este atunci când produsele de ardere curg în aceeași direcție ca și materialul. Acest lucru pune imediat cel mai rece material în contact cu cel mai fierbinte gaz din cuptor, rezultând o schimbare rapidă a temperaturii inițiale. Cuptoarele Co-curente funcționează cel mai bine cu materiale care nu necesită o creștere treptată a temperaturii pentru o transformare controlată. Un proces de ardere organică folosește în mod obișnuit această configurație a fluxului de aer, deoarece nu necesită un produs final foarte specific. În acest exemplu, în cuptor este introdus un material rezidual (de exemplu, un produs de depozitare a deșeurilor) care conține atât material organic, cât și material anorganic. Aceste materiale pot intra în contact imediat cu căldura ridicată, iar cuptorul poate facilita schimbarea fazei foarte devreme în proces. Materialul organic este ars cu căldură mare și ceea ce rămâne este o cenușă uscată.
fluxul de aer contra-curent
fluxul de aer contra-curent este atunci când aerul curge în direcția opusă fluxului de material. În acest design, materialul este încălzit treptat în timp ce călătoriți prin cuptor. În această configurație, materialul vine în contact cu cele mai fierbinți produse de ardere chiar înainte de descărcare. Principalul beneficiu al acestei configurații a fluxului de aer este eficiența termică; cu arzătorul montat la sfârșitul ciclului de procesare termică, este necesară mai puțină căldură, ceea ce duce la scăderea consumului de combustibil. Acest lucru este ilustrat în tabelele de mai jos.
configurația de co-curent are nevoie de o temperatură inițială mult mai mare (4000 în acest exemplu) pentru a încălzi materialul de proces de la temperatura inițială și pentru a obține faza dorită sau schimbarea chimică, care în acest exemplu, are loc la 2000 inkt. În schimb, într-o configurație de contracurent, materialul și temperatura gazului de proces sunt direct corelate. Pentru exemplul din diagramă, temperatura fluxului de aer (gaz de proces) trebuie să fie doar puțin mai mare decât temperatura necesară pentru transformarea materialului. Rezultatul este o temperatură mai scăzută a arzătorului și costuri de operare mai mici.
în plus, designul contra curentului este utilizat în mod obișnuit pentru o fază mai controlată sau o schimbare chimică, unde temperatura materialului trebuie crescută treptat pentru a obține rezultatul final dorit. Întărirea căldurii este un proces comun care utilizează fluxul de aer contra-curent pentru a menține o schimbare de fază controlată. Procesul gradual, dar extrem de încălzire permite un material, cum ar fi proppant, să se transforme într-un material mult mai greu.
înțelegerea modului în care funcționează fiecare sistem de curgere a aerului este una dintre numeroasele considerente în proiectarea celui mai eficient și eficient cuptor rotativ pentru lucrare. Ambele configurații ale fluxului de aer au avantajele lor unice și variate pentru transformarea materialelor. FEECO încurajează ca fiecare material să treacă printr-un proces de cercetare și dezvoltare la centrul nostru de Inovare la fața locului. Informațiile obținute prin procedurile de testare dovedite de FEECO ne permit să proiectăm cel mai eficient și benefic cuptor rotativ pentru cerințele materiale ale clienților noștri.