många faktorer beaktas vid utformning av en roterande ugn. Varje påverkar förmågan att producera en önskad kemisk reaktion/fasförändring på ett effektivt sätt. Egenskaper som bulkdensitet, specifik värme och flytbarhet, bland andra, alla interagerar för att påverka hur materialet kommer att reagera på bearbetning och därefter hur ugnen måste utformas kring dessa egenskaper för att ge önskat resultat. En kritisk faktor vid utformningen av en roterande ugn är luftflödeskonfigurationen eller riktningen i vilken processgasen strömmar genom ugnen i förhållande till materialet.
roterugn Luftflödeskonfigurationer
roterugnar finns i två typer av luftflödeskonfigurationer: samström och motström. Båda alternativen har utvecklats genom omfattande forskning och utveckling för att maximera processens termiska effektivitet. Under designprocessen är valet av vilken luftflödeskonfiguration som bäst passar applikationen baserat på materialets egenskaper samt övergripande processkrav. På grund av detta är det viktigt att förstå hur varje luftflödesalternativ fungerar för att fullt ut förstå fördelarna som varje har att erbjuda.
Co-nuvarande luftflöde
Co-nuvarande luftflöde, som också kallas parallellt flöde, är när förbränningsprodukterna flyter i samma riktning som materialet. Detta sätter omedelbart det kallaste materialet i kontakt med den hetaste gasen i ugnen, vilket resulterar i en snabb initial temperaturförändring. Samströmsugnar fungerar bäst med material som inte behöver en gradvis temperaturökning för en kontrollerad omvandling. En organisk förbränningsprocess använder vanligtvis denna luftflödeskonfiguration, eftersom den inte kräver en mycket specifik slutprodukt. I detta exempel införs ett avfallsmaterial (t.ex. deponiprodukt) som innehåller både organiskt och oorganiskt material i ugnen. Dessa material kan komma i omedelbar kontakt med den höga värmen och ugnen kan underlätta fasförändringen mycket tidigt i processen. Det organiska materialet bränns av med den höga värmen och det som finns kvar är en torr aska.
motström luftflöde
motström luftflöde är när luften flyter i motsatt riktning av materialflödet. I denna design värms materialet gradvis under resan genom ugnen. I denna konfiguration kommer materialet i kontakt med de hetaste förbränningsprodukterna strax före urladdning. Den största fördelen med denna luftflödeskonfiguration är termisk effektivitet; med brännaren monterad i slutet av värmebehandlingscykeln krävs mindre värme vilket resulterar i minskad bränsleförbrukning. Detta illustreras i tabellerna nedan.
samströmskonfigurationen behöver en mycket högre initialtemperatur (4000 kg i detta exempel) för att värma processmaterialet från dess initiala temperatur och få önskad fas eller kemisk förändring, vilket i detta exempel sker vid 2000 kg. Däremot, i en motströmskonfiguration, är materialet och processgastemperaturen direkt korrelerade. För exemplet i diagrammet behöver luftflödestemperaturen (processgas) bara vara något högre än den erforderliga temperaturen för materialtransformationen. Resultatet är en lägre brännartemperatur och lägre driftskostnader.
dessutom används motströmdesignen vanligtvis för en mer kontrollerad fas eller kemisk förändring, där materialtemperaturen gradvis måste ökas för att uppnå önskat slutresultat. Värmehärdning är en vanlig process som utnyttjar motströmsluftflödet för att upprätthålla en kontrollerad fasförändring. Den gradvisa, men ändå extrema uppvärmningsprocessen möjliggör ett material som proppant, att förvandlas till ett mycket hårdare material.
att förstå hur varje luftflödessystem fungerar är en av de många övervägandena vid utformningen av den mest effektiva och effektiva rotationsugnen för jobbet. Båda luftflödeskonfigurationerna har sina unika och varierande fördelar för materialtransformation. FEECO uppmuntrar att varje material går igenom en forsknings-och utvecklingsprocess på vårt innovationscenter på plats. Informationen som erhållits genom FEECOS beprövade testprocedurer gör det möjligt för oss att designa den mest effektiva och fördelaktiga roterugnen för våra kunders materialkrav.