Çimento endüstrisinde kullanılan önısıtıcı siklon reaktörlerin deneysel incelenmesi

ÖZET Anahtar Kelimeler: Siklonlar, önısıtıcı Siklonlar Önısıtıcı siklon reaktörler çimento üretim tesislerinin önemli bir parçasını oluşturmaktadır. Döner finmn ısıl yükünü azaltmak ve böylece enerji tasarrufu sağlamak üzere çimentonun hammaddesi farinin belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılması gerekir. Bunun için döner fırından çıkan sıcak gazlardan yararlanılır ve gazm taşıdığı ısı enerjisinin önemli bir bölümü çok kademeli olarak tasarlanan önısıtıcı siklon reaktörlerde farine geçirilir. Böylece klinker hammaddesi olan farinin miktar bakımından hemen hemen üçte biri kalsinasyon sıcaklığına kadar ısıtılmış olur. Dolayısıyla önemli bir ısı tasarrufu sağlanarak sistemin ısıl verimi yükseltilir. Bu öneminin yanında, ön ısıtıcı siklon reaktörler, günümüze kadar, ısı geçişi ve akışkanlar dinamiği bakımından yeterince incelenmemiştir. Ayrıca konuyla ilgili verilerin önemli ticari değerlerinin bulunması, bunların literatürde kapsamlı olarak yer almaması gibi bir sonucu doğurmuştur. Siklon performansına etkisi olan temel parametreleri siklonun geometrik yapışma belirleyen, boyutsal oranların yanında, işletme parametreleri, gaz debisi, gaz giriş/çıkış sıcaklıkları, gaz yoğunluğu, siklondaki basmç düşümü, hammadde konsantrasyonu ve gaz akımının siklondaki hız dağılımı sayılabilir. Burada siklonun sıcak gazlardan farine yüksek bir ısı geçişini, düşük basınç kayıpları ve yüksek ayrışma (tutma verimi) ile gerçekleştirme istenir. Bu çalışmada, siklon geometrik özellikleri ile çalışma koşullarının siklon performansı üzerindeki etkilerini incelemek üzere deneyler yapılmıştır. Deneyler için, önısıtıcı siklon reaktör olarak Humboldth tipi [2] bir siklon, seçilmiştir. Bu önısıtıcı siklon bir kademeli olarak incelenmiştir. Siklon dalma borusu derinliği, gaz giriş sıcaklığı, gaz giriş hızının ve farin konsantrasyonunun, araştırma sonuçlarına göre performans üzerinde önemli etldlerinin bulunduğu ve ön ısıtıcı siklon tasarımında mutlaka dikkate alınması gerektiği anlaşılmıştır. Bununla beraber daha genel sonuçlara varabilmek için çeşitli deney koşullarında ve siklon tipleriyle deneyler yapmaya gereksinim vardır. Buradan elde edilen deneysel bulguların, kurulacak teorik modellere önemli bir katkı yapacağı açıktır. XI