Вращающаяся печь с холодильником

 

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fIO ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3504450/29-33 (22) 20.10.82 (46) 15.01.84. Бюл. Р 2 (72) И.И. Базанов, Г.В. Телятников, A.Á. Карпов, Н.И. Горшков, Л.Д.Яковлев, Х.A. Бадальянц, И.М. Костин и И.A. Затуловский .(71) Пикалевское производственное глиноземное объединение и Всесоюзный. научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (53) 666.94.041(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 472242, кл. F 27 В 7/38, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 531973, кл. F 27 В 7/00, 1975

{ прототип ) . (54 ) (57) 1. ВРАЩА)ОЩАЯСЯ ПЕЧЬ С ХОЛОДИЛЬНИКОМ, разгрузочный конец которой заключен в горячую головку с горелочным устройством и вентилятором для подачи воздуха, о т л и„.,SU„„1067328., А цд)), F 27 В 3/38; F 27 В 7/00 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения теплового КПД печи и снижения энергозатрат на эксплуатацию холодильника, торцовая стенка горячей головки печи снабжена бункером и воздуховодом, огибающим верхнюю часть головки и имеющим загрузочную и разгрузочную ветви, первая. из которых связана с вентилятором и через песочный затвор — с бункером, а вторая. ветвь сообщена с полостью головки с помощью патрубка, смонтированного по внутренней образующей воздуховода.

2. Печь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что патрубок снабжен жалюзийной вставкой и соединен с горелочным устройством.

3. Печь по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я.с я тем, что загрузочная ветвь воздуховода в верхней вертикальной части но внутренней образующей снабжена нылеотбойником.

1067328

Изобретение относится к печному . оборудованию, применяемому в металлургической, химической, строительной промышленностях для термообработки и последующего охлаждения мелкозернистых и полидисперсных ма- 5 териалов.

Известно устройство для охлаждения сыпучего материала, например цементного клинкера, содержащее установленную за вращающейся печью шахту с классификатором, разделенную вертикальной перегородкой на камеру крупной фракции и осадительную камеру, каждая из котрых соединена соответственно с установленными друг над другом колосниковой решеткой и холодильником "кипящего" слоя (1 ).

Известна вращающаяся печь для обжига сыпучих материалов, содержащая барабан, заключенный разгрузочным концом в головку печи, и смонтированное на головке печи горелочное устройство, в головке печи между ее торцовыми стенками соосно с барабаном размещена неподвижная обечайка с окнами и с патрубком, примыкающим к задней торцовой стенке головки. Через-окна прошедший термообработку сыпучий материал попадает в холодильнйк "кипящего" слоя, 30 а через патрубок поступает на сжига me топлива в печи воздух из холодильника "кипящего" слоя, нагретый от охлаждения материала (2). недостатками известных устройств 35 являются большие габариты используемых холодильников-рекуператоров, приводящие к значительным теплопотерям в окружающую срецу, и большие энергозатраты при эксплуатации таких 40 холодильников, снижающие экономическую эффективность от их применения.

Кроме того, они занимают большие производственные площади.

Цель изобретения — увеличение теплового КПД печи и снижение энергозатрат на эксплуатацию холодильника.

Поставленная цель достигается тем, что во вращающейся печи с холодйльником, разгрузочный конец которой заключен в"горячую головку с горелочным устройством и вентилятором для подачи воздуха, торцовая стенка горячей головки печи снабжена бункером и воэдуховодом, огибаю.щим верхнюю часть головки и имеющим 55 загрузочную и разгрузочную ветви, первая из которых связана с вентилятором и через песочный затвор— с бункером, а вторая ветвь сообщена с полостью головки с помощью патруб-60 ка, смонтирсванного по внутренней образующей воэдуховода.

Патрубок снабжен жалюэийной вставкой и соединен с горелочным устройством. 65

Кроме того, загрузочная ветвь воэдуховода в верхней вертикальной части по . нутренней образующей снабжена пылеотбойником.

Бункер предназначен для сбора прошедшего термообработку в печи мелкозернистого или полидисперсного материала, очищенного от спекшихся образований и кусков разрушившейся футеровки. Очистка осуществлена посредством отдувки материала воздухом. В нижней части бункер со скошенным дном через разгрузочные окна и песочный затвор связан с загрузочной ветвью воздуховода. Песочный затвор создан продукционным материалом, аэрация.которого через перфорированные трубки приводит к перетоку его в воздуховод.

Воздуховод в своей загрузочной ветви обеспечивает теплообмен между мелкозернистым или полидисперсным материалом и воздухом, поступающим на горение топлива, с последующим разделением их эа счет центробежной силы в огибающей головку печи части.

Воздуховод в своей разгрузочной ветви с помощью патрубков разного сечения обеспечивает разделение твердой и газообразной фаз. Через патрубок большего сечения отводится нагретый воздух, который участвует в сжигании топлива в печи, а через патрубок меньшего сечения отводится первично охлажденный материал на следующую ступень охлаждения.

Патрубок большего сечения, соединенный с горелочным устройством, обеспечивает лучшее смешение топлива с воздухом и интенсифицирует процесс горения, что способствует повышению теплового КПД печи; жалюзийная вставка обеспечивает лучшую очистку воздуха от твердой извести, что положительно влияет на условия горения топлива.

Пылеотбойник в верхней вертикальной части загрузочной ветви воздуховода по его внутренней образующей необходим для гарантированной высокой очистки от твердых частиц.

Пылеотбойник веером отбрасывает к наружной стенке воэдуховода в начале его изгиба твердые частицы, взвешенные в воздухе, увлекая тем самым твердые .частицы по.всему сечению воздуховода в этой зоне. Таким образом, созданы условия для эффективного разделения фаз, которое на 90-95% завершается на изогнутом участке воздуховода, ч о способствует улучшению горения топлива, снижению его недожега. .На фиг. 1 показан разгрузочный ,конец вращающейся печй, продольный, разрез; на фиг. 2 - разрез A-A

1067328

25 на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, горячая головка печи.

Печь состоит из вращающе .ося барабана 1, разгрузочный конец которого заключен в горячую головку 2, на торцовой стенке 3, имеющей ro- 5 релочное устройство 4, связанное через патрубок 5 и отверстие б с разгрузочной ветвью,7 воздуховода, явл:ющейся продолжением его загрузочной ветви 8, соединенной с вен- !О тилятором 9 и с бункером 10 через песочный затвор 11 с перфорированными трубами 12 и снабженный пылеотбойником 13, через патруб к 14 разгрузочной ветви 7 воздуховода 15 происходит вывод первично охлажденного материала по течке 15 в основании горячей головки 2 в следующую ступень охлаждения 16. Прокаленный в печи материал попадает в бункер 10 ,с помощью отдувочного устройства 17.

Патрубок 5 снабжен жалюзийной вставкой 18.

Вращающаяся печь с холодильником работает следующим образом.

Прокаленный в печи материал из вращающегося барабана 1 выгружается в стационарную горячую головку 2 печи, где с помощью отдувочного уст-. ройства 17 мелкозернистый или полидисперсный материал попадает в бункер 10 со .скошенным дном, а из него через песочный затвор 11 посредством аэрации воздухом, истекающим из отверстий труб 12, направляется в загрузочную ветвь 8 воздуховода.

Спекшиеся образования и сколы футеровки при отдувке не меняют траектории падения и не попадают в бункер

10, обеспечивая надежную работу песочного затвора 11 и равномерное поступле- 40 ние материала на охлаждение в загрузочную ветвь 8 воздуховода. Воздух для охлаждения материала поступает в основание загрузочной ветви 8 воздуховода от вентилятора 9. 45

Воздух, проходя воздуховод со скоростью, близкой к 20 м/с, транспор-. тирует материал, вступая с ним в теплообмен. В аэрозоле в зоне установки пылеотбойника 13 начинается 5п уплотнение твердых частиц у наружной стенки воздуховода в изогнутой его части.

Высокоскоростным потоком частицы вследствие образования центробежной силы прижимаются к наружной

:стенке воздуховода и через патрубок

14 разгрузочной ветви 7 выводятся в следующую ступень охлаждения 16 (это может быть и барабанный холодильник и холодильник типа "кипящего" слоя, и холодильник циклонного типа ). Очищенный от материала высокотемпературный воздух через жалюзийную вставкУ 18 по патрубку

5 разгрузочной ветви 7 воздуховода поступает либо в верхнюю часть горячей головки 2, либо тангенциально вводится в горелочное устройство 4 для участия в сжигании топлива в печи. В результате чего процесс горения интенсифицируется с повышением температуры в зоне факела, что может быть компенсировано увеличением производительности печи (уменьшается удельный расход топлива на технологический процесс ).

Бункер и воздуховод, выполняющий одновременно роль теплообменного устройства и устройства по очистке воздуха от материала, размещены в объеме горячей головки печи, обеспечивая компактность конструкции холодильника-рекуператора.

Пс.. тому теплопотери поверхностью холодильника-рекуператора в окружающую среду сведены к минимуму, что позволяет более полно утилизировать тепло обработанного в печи мате- риала. В то же время отсутствие специальных пылеуловителей (например, циклонов ) снижает энергозатраты на эксплуатацию холодильника.

Эффективность работы холодильника повышается использованием дополнительно радиационного тепла внутренней полости горячей головки.

Таким образом, осуществление первичного охлаждения прокаленного в печи материала в холодильнике, встроенном в полость горячей головки, обеспечивает повышение тепловой мощности печи, сбережение полезной производственной площади (это особо важно для старых заводов, где уплотненное размещение оборудования ), уменьшение капита .ьных затрат на сооружение холодильника-рекуператора.

Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения . на вращающихся печах кальцинации глиноземного завода мощностью в

1,0 млн. тони в год кальцинирован його глинозема составляет..

85,0 тыс.руб. за счет повышения температуры воздуха, подаваемого на горение топлива, более чем на 50 С по сравнению с известными холодильниками.

1067328

10б 7326

10б7328

Эаказ 11191/43

Тираж 583 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

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

Составитель О.Смирнова

Редактор Н.Киштулинец Техред Ж.Кастелевич Корректор A.Ïîâõ