Колосниковый холодильник

 

1. КОЛОСНИКОВЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК , содержащий корпус, колосниковую решетку с подвижными и неподвижными колосниками, устройство для подвода охлаждающего воздуха, привод колосниковой решетки и патрубок для выхода аспирационного воздуха, отличающийся тем, что, с целью снижения пылевыноса в атмосферу и интенсификации теплообмена между охлаждающим воздухом и клинкером, он снабжен установленными в горячей и холодной зонах горизонтальными рамками , выполненными в виде параллельных стержней с равномерно закреплен ,ными на них в шахматном порядке цепными подвесками, звенья которых снаб жены игольчатыми электродами, причем § в холодной зоне, в интервалах между параллельными стержнями , смонтированы дополнительные заземленные цепные подвески без игольчатых электродов с возможностью контакта со слоем клинкера .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()Ю (И) 96 А

jc59 F F7 В 7/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l3

15 .

17

5 Л 18 4 сРыг 7

ГОСУДМ СТВЕННЫй HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3342743/29-33 (22) 08.10.81 (46) 23.03.83. Бюл. N 11 (72) Л. И. Ещенко, А.Л. Солодко, Л. Л. Я.суд, Н. П. Пе рмигин, В. А. Смирнов, Л. В. Ветрова и Л.И.Бугаевская. (71) Научно-исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промышленности строитель» ных материалов (53) 666.94.041 (088.8) (56) 1. Дуда Н; 8. Цемент. М, Стройиздат, 1981, с. 431-433.

2. Банит Ф. Г., Несвижский О.А.

Механическое оборудование цементных заводов. М. "Машиностроение", 1975, с. 213-214. (54) (57) 1. КОЛОСНИКОВЫЙ ХОЛОДИЛЬ"

НИК, содержащий корпус, колосниковую решетку с подвижными и неподвижными колосниками, устройство для подвода охлаждающего воздуха, привод колосниковой решетки и патрубок для выхода аспирационного воздуха, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения пылевыноса в атмосферу и интенсификации теплообмена между охлаждающим воздухом и клинкером, он снабжен установленными в горячей и холодной зонах горизонтальными рамками, выполненными в виде параллельных стержней с равномерно закреплен,ными на них в шахматном порядке цепными подвесками, звенья которых снаб жены игольчатыми электродами, причем в холодной зоне, в интервалах между Е параллельными стержнями, смонтированы дополнительные заземленные цепные подвески без игольчатых электродов с возможностью контакта со слоем клинкера.

1ОО6896

2. Холодильник по п.1, о т л и ч,а ю шийся тем, что,параллельные стержни с цепными подвесками, установленные. в горячей зоне корпуса холодильника, расположены перпендикулярно продольной оси холодильника, а в холодной зоне - параллельно.

3. Холодильник по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что игольчатые электроды в горячей зоне корпуса холодильника расположены вертикально, а в холодной зоне - горизонтально и

Изобретение относится к производству гидравлических цементов, в частности к обработке клинкера, его охлаждению и может быть использовано для охлаждения цементного клинкера, 5 а также глиноземного спека, доломи- тов, огнеупорных глин и других обож- женных сыпучих материалов.

Известен колосниковый холодильник фирмы Гумбольдтведаг" (фРГ ) с колос « никами переталкивающего типа. Осо.бенностью холодильника является то, что колосники установлены наклонно с уклоном 5/ ). Холодильник выполнен с одной или несколькими подвижными решетками, расположенными последовательно или ступенчато, с промежуточным дроблением.

Клинкер, выходящий из вращающей-, ся печи, падает непосредственно на колосниковую систему, расположенную в нижней части корпуса холодильника. .Дальше он транспортируется по ней.

Поскольку направление движения переталкивающей подвижной рамы несколько от.клоняется от направления транспортирования клинкера, возникает перемешивание (относительное перемещение) клинкера, что благоприятно .влияет на теплообмен клинкера с воздухом (1).

Наиболее близким . по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому холодильнику является отечественный колосниковый хо- 35 лодильник типа "Волга", На входе горячего материала из печи в холодильник-:имеется шахта, где установлены колосники острого дутья, к которым подведен воздух от вентилято- 46 ра высокого давления. За колосниканаправлены вдоль оси выходного патрубка аспирационного воздуха, причем игольчатые электроды как в горячей, так и в холодной зонах направлены противоположно друг другу.

4. Холодильник по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения удобства обслуживания и ремонта, параллельные стержни рамок выполнены съемными, а рамки с возможностью изменения их положения по высоте. ми размещается горизонтальная решетка, через которую вентилятором среднего давления подают воздух в слой клинкера. Решетка имеет живое сечение 9,5-101 и представляет собой набор подвижных колосников, чередующихся с неподвижными колосниками.

Неподвижные колосники закреплены на неподвижных балках, подвижные — соответственно на подвижных балках.

Подвижные колосники совершают воз вратно-поступательное движение. При перемещении подвижных колосников назад они подобно клину входят под слой клинкера, при этом передняя крутая плоскость неподвижного колосника препятствует смещению клинкера назад.

При движении подвижных колосников вперед передняя плоскость колосников перемещает вперед сыпучий материал по отлогой поверхности неподвижного колосника. Таким образом, клинкер интенсивно перемещается к разгрузочному окну, откуда транспортером передается на склад.

Охлаждающий воздух, прошедший через обрабатываемый материал, нагревается и поступает в печь для поддержания горения топлива. Избыточный воздух через пылеулавливающее устройство удаляется в атмосферу(2 ).

Недостатком известных клинкерных холодильников является то, что с увеличением производительности печей, оборудованных колосниковыми холодильниками, увеличивается количество запыленногр горячего воздуха, обеспыливание которого представляет большие трудности.

До недавнего времени для обеспыливания избыточного горячего возду3 19068 ха кОлОсникОвых холодильникОВ испОль эовали циклоны. Однако низкая степень обеспыливания в циклонах не соответствует. принятым нормам. Кроме того, вследствие высокой абразивности клинкерной пыли циклоны быстро изиашиваются и требуют частого ремонта и даже замены. Поэтому в последнее время для обеспыливания избыточного воздуха клинкерных холодильников при- 1 ° меняют рукавные, зернистые или элек-, трические фильтры. При этом сущест- . венно увеличиваются капитальные и эксплуатационные расходы, система получается весьма громоздкой. .15

Кроме того, первые испытания электрофильтров показали, что их эффектив.ность не превышает 753, т.е. такая же, что и в циклонах. Это обусловлено высоким удельным электрическим co- противлением пыли 1,УЭС ), превышающим

10 OM-м, что приводит к возникновению в фильтре обратной короны. Следовательно, для повышения эффективности электроосаждения необходимо сни-з5 зить УЭС до 1080м м путем увлажнения и охлаждения избыточного воздуха перед электрофильтром. Этот процесс требует применения различных способов и устройств, усложняющих и удорожающих ® эксплуатацию электрофильтров, а следовательно, и систему обеспыливания клинкерных холодильников.

Кроме того, недостатком современных систем охлаждения клинкера является недостаточно эффективный тепломассообмен, что ведет к повышенному расходу охлаждающего воздуха.

Указанная цель достигается тем, что колосниковый холодильник, содержащий корпус, колосниковую решетку с подвижными и неподвижными колосниками, устройство для подвода охлаждающего воздуха, привод колосниковой решетки и патрубок для выхода Вспирационного воздуха, снабжен установ39 лейными в горячей и холодной зонах горизонтальными рамками, выполненными в виде параллельных стержней с равномерно закрепленными на них В шахматном порядке цепными подвесками ! э вен ья которых снабжены и гол ь чатыми электродами, причем в холодной зоне, в интервалах между параллельными

Упомянутые признаки, а также вер тикальное и противоположно направленное расположение игольчатых элекЦель изобретения - снижение пылевыноса в атмосферу и интенсификация 4е теплообмена между охлаждающим воздухом и клинкером..

1 стержнями смонтированы дополнительные заземленные цепные подвески без игольчатых электродов с возможностью контакта со слоем клинкера.

Кроме того, параллельные стержни с цепными подвесками, установленные в горячей зоне корпуса холодильника, расположены перпендикулярно продольной оси холодильника, а в холодной зоне - параллельно.

Игольчатые электроды в горячей зоне корпуса холодильника расположены вертикально, а в холодной зонегоризонтально и направлены вдоль оси . выходного патрубка аспирационного воз" духа, причем игольчатые электроды как в горячей, так и в холодной зонах направлены противоположно друг другу °

С целью обеспечения удобства обслуживания и ремонта, параллельные стержни горизонтальных рамок выполнены.съемными, а рамки - с возможностью изменения .их положения по высоте.

Установка в горячей зоне холодильника горизонтальной рамки, выполненной в виде параллельных стержней с равномерно закрепленными на них в шахматном порядке цепными подвесками, звенья которых. снабжены иголь:чатыми электродами и находятся под электрическим напряжением, создает условия для образования пылеподавляющей зоны, ограниченной площадью горизонтальной рамки, с равномерно расположенными внутри этой зоны многочисленными источниками точечных зарядов, что приводит к возникновению продольного электрического поля между игольчатыми электродами и слоем клинкера, воздействующего на пылевые частицы и:способствующего ин- тенсивному их осаждению непосредст- венно в месте их образования, т.е.

:в движущемся слое клинкера.

Кроме того, часть пылевых частиц не осевших в слое клинкера, но получивших электрический заряд, вместе с Охлаждающим воздухом поступает иэ холодильника во вращающуюся печь, что способствует зарядке пылевых частиц сырья, образующихся в печи, которые с затем коагулируются и осаждаются на заземленной поверхности цепной завесы печи.

5 100689 тродов на горизонтальной рамке в ro- рячей зоне холодильника, т.е. параллельное вектору скорости газового потока способствует также интенсификации массо еплообменных процессов между охлаждаемым материалом(клинкером ) и охлаждающим воздухом, имеющей место при возникновении воздушного. потока в слое клинкера навстречу основному газовому потоку охлаж- 10 дающего воздуха. Это явление вызвано потоком ионов с острия игольчатых электродов горизонтальной рамки, установленной в горячей зоне холодильниыа. 15

Установка в холддной зоне холо" ,дильника аналогичной горизонтальной рамки и цепных подвесок с игольчатыми электродами и с размещением дополнительно в интервалах меж- zp ду параллельными стержнями заземленных цепных подвесок без игольчатых электродов с возможностью их контакта с движущимся слоем клинкера положительно влияет на доочистку охлаждающего запыленного воздуха в хоподной зоне холодильника путем осаждения предварительно заряженных частиц на дополнительных заземленных цепных подвесках и через них - в движущемся слое клинкера.

Одновременно здесь же имеет месго осаждение пылевых частиц, ранее не имевших заряда, но получивших его благодаря воздействию электрического поля между игольчатыми электрода35 ми горизонтальной рамки, расположенными вдоль оси выходного патрубка, . и дополнительными заземленными цепными подвесками.

Установка горизонтальной рамки с цепными подвесками и игольчатыми электродами в холодной зоне холодильника существенно дополняет снижение пылевыноса из горячей зоны холодильника в атмосферу.

Выполнение параллельных стержней горизонтальных рамок съемными, а самих рамок - с возможностью изменения их положения по высоте, позволяет получить простую, легкую, регулируе" мую, сборно разборную конструкцию.

Все эти признаки снижают трудоемкость сборки и монтажа и обеспечивают удобство обслуживания и ремонта холодильника. 55

Кроме того, гибкость цепных подвесок горизонтальных рамок обеспечивает высокую надежность в эксплу6 6 атации, т..е. создает возможность их отклонения в сторону без механических повреждений при появлении сваров в холодильнике.

Предлагаемая конструкция колосникового холодильника позволяет при . минимальных затратах и при одновременном исключении специального пылеулавливающего устройства, например электрофильтра, существенно уменьшить. пылевынос в атмосферу и улучшить теплообмен между охлаждающим воздухам и клинкером.

На фиг. 1 изображен предлагаемый коаосниковый холодильник, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в ; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.1.

Колосниковый холодильник состоит из корпуса 1, внутри которого размещена колосниковая решетка 2, представляющая собой набор подвижных колосников, чередующихся, с неподвижными. Для привода подвижных колосников колосниковой решетки 2 ммеется устройство 3. Подвод охлаждающего воздуха осуществляется с помощью устройства 4.

В горячей зоне 5 холодильника установлена (подвешена на штанге 6 через изолятор 7 ) горизонтальная рамка 8, образованная параллельными стержнями 9 с равномерно закрепленными на них в шахматном порядке цепными подвесками 10. Крайние звенья подвесок 10 снабжены игольчатыми электродами 11, расположенными вертикально.

В холодной зоне 12 холодильника также установлена (подвешена на штанге 6 через изолятор 7) горизонтальная рамка 13 с размешенными на ней параллельными стержнями 14 с цепными подвесками 15, причем стержни 14 в рамке 13 развернуты на угол 90 по отношению к стержням 9 рамки 8. Каждое звено подвески 15 снабжено игольчатыми электродами 16, расположеныыми горизонтально.

Кроме того, в холодной зоне 12, в промежутках между стержнями 14 горизонтальной рамки 13, к крышке корпуса 1 подвешены ряды дополнительных заземленных цепных подвесок 17, соприкасающихся с движущимся слоем клинкера 18.

Штанги 6, на которых подвешены горизонтальные рамки 8 и 13,имеют

7 10068 резьбовой хвостовик, с помощью которого обеспечивается изменение положения горизонтальных рамок 8 и 13 по высоте.

Колосниковый холодильник снабжен s также системой 19 для подвода электрического напряжения к обеим горизонтальным рамкам 8 и 13.

Корпус 1 холодильника имеет патрубки 20и 21 для входаи выхода клин-: 1î кера и патрубок 22 для выхода аспирационнога воздуха.

Колосниковый холодильник работает: следующим образом.

Из вращающейся печи (не показана ) 15 через патрубок 20 раскаленный клинкер 18 поступает в горячую зону 5 холодильника, где перемещается по колосниковой решетке 2, приводимой в движение устройством 3, к патрубку рв

21 для выхода клинкера. устройством 4 через щели в колосниковой решетке 2 и слой движущегося по ней клинкера 18 продувают воздух для охлаждения последнего. 25

Одновременно при подключении системы 19 для подвода электрического напряжения между игольчатыми электродами 11 горизонтальной рамки 8, установленной в горячей зоне 5 холодильника и движущимся слоем клинкера

18 создают объемный электрйческий заряд, под воздействием которого частицы пыли, как уже вынесенные пото ком охлаждающего воздуха из слоя клинкера 18, так и находящиеся в этом. слое, притягиваются и оседают в слое клинкера 18, выполняющего роль осадительного электрода.

Те частицы пыли, которые не усйели осесть в движущемся слое клинкера 18

40 но получили заряд в электростатическом поле, поступают в холодную зону 12 холодильника. Здесь происходит очистка охлаждающего запыленного воздуха путем осаждения предварительно заряженных частиц на дополнительных заземленных цепных подвесках 17, контактирующих с движущимся слоем клинкера. На этих же дополнительных заземленных цепных подвесках 17 осажда- ются также скоагулированные пылевые частицы, которые предварительно не имели электрического заряда, но получили его с помощью игольчатых электродов 16, установленных на горизон- ss

96 .8 тальной рамке 13. При движении клинкера происходит соударение звеньев цепной подвески 17 друг о друга, что обеспечивает их непрерывную саморегенерацию. Осажденная в слое клинкера пыль выводится вместе с ним из холодильника через патрубок 21.

Очищенный от пыли охлаждающий воздух удаляется из холодил ника через патрубок 22 или непосредственно в атмосферу, или (при необходимости)в дополнительное пылеулавливающее устройство, обеспечивающее его доочистку.

Часть охлаждающего воздуха, ионизированного в горячей зоне 5 холодиль ника, через патрубок 20 поступает во вращающуюся печь, передает заряд пылевым частицам сырья клинкера, которые затем коагулируются и осаждаются на зеземленной поверхности цепной завесы печи. Осажденные частицы пыли .смываются шламом. Пылевынос в атмосферу резко снижается.

Кроме того при температуре клинкера 800-1200 Д: имеет место повышенная токоотдача. Поток ионов с острий игольчатых, электродов 11 горизонтальной рамки 8. установленной в горячей зоне 5 холодильника, способствует возникновению движения воздушного потока навстречу основному потоку охлаждаюшего воздуха. Вследствие. турбулизации газового потока между гранулами имеет место существенная интенсификация массотеплообменных процессов, что позволяет уменьшить расход воздуха на теплообмен и увеличить температуру первичного воздуха, поступающего в печь.

Использование предлагаемого колосникового холодильника в сравнении с известными обеспечивает существенное снижение пылевыноса из холодильника в атмосферу; уменьшение капитальных затрат на очистку газовых выбросов; улучшение теплообмена в холодильнике между охлаждаюшим воздухом и зернами клинкера; возврат клинкерной пыли в производство; оздоровление атмосферы на территории завода и прилегающих окрестностей.

Экономический эффект от использования изобретения составит в целом по отрасли 4,5 млн.руб. в год.

10З6896

3006896

ФигЗ

1006896

Составитель О. Смирнова

Редактор С. Патрушева Техред И,Коштура . Корректор А. Ференц

Заказ 2103/62 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4