Планетарный холодильник вращающейся печи

 

ПЛАНЕТАРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК ВРАГДАгаЧЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами,о тличаюпийся тем,что,с целью интенсификации процесса охлаждения и снижения удельного расхода топлива на обжиг клинкера, каждая охладительная труба снабжена установленным в ней коаксиально перфорированным цилиндром,в полости которого установлен перфорированный конус , а теплообменные элементы объединены в блоки,каждый из которых состоит из трех кольцевых секций,установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера,средняя кз которых выполнена из ргщиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстия- § ми, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром . °-1 -1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) М51) F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3600329/29-33 (22) 03.06.83 (46) 30.10.84. Вюл. Р 40 (72) A.Н.Юшин, В.A.Kóëàáóõoâ, В.И.Шубин, Л.Н.Середа и В.С.Кубров (71) Государственный Всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности "НИИЦемент" (53) 666.94.041 (088.8) (56) 1.Патент Франции Р 2174544, кл. F 27 В 7/38, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 587306,кл. F 27 В 7/38,1976 (прототип1. (54)(57) ПЛАНЕТАРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК ВРАЦАЮЦЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами,отличающийся тем,что,с целью интенсификации процесса охлаждения и снижения удельногб расхода топлива на обжиг клинкера, каждая охладительная труба снабжена установленным в ней коаксиально перфорированным цилиндром,в полости которого установлен перфорированный конус,а теплообменные элементы объединены в блоки, каждый из которых состоит из трех кольцевых секций,установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера, средняя из которых выполнена из радиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстия- Я ми, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром.

1121570

Изобретение относится к цементной промышленности, в частности к оборудованию, предназначенному для охлаждения горячего цементного клинкера, поступающего из вращающейся печи после процесса обжига. 5

Известен рекуператорный холодильник вращающейся лечи,,содержащий расположенные вокруг корпуса печи ци" линдрические охладительные трубы со смонтированными на внутренней поверх-10 ности труб винтовыми лопастями с изменяющимся углом наклона f1).

Однако недостаточное время пребывания материала в потоке охлаждающего воздуха, особенно крупных фрак- 35 ций материала, не позволяет получить эффективных теплотехнических показателей охлаждающего устройства такого типа.

Наиболее близким к изобретению по о технической сущности и достигаемому эффекту является рекуператорный холодильник вращающейся печи, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными на внутренней поверхности каждой трубы винтовыми лопастями с изменяющимся углом наклона, включающий дополнительно установленные соосно внутри тРУбы винтовые лопасти, установленные с зазором по отношению друг к другу и к корпусу, причем в загрузочной части винтовые лопасти закреплены вокруг; загрузочного отверстия холодильника !23. 35

При такой конструкции холодильника интенсификация охлаждения материала и, соответственно, нагрева воздуха, поступающего в печь, достигается за счет пребывания крупных фрак-40 ций материала на дополнительных винтовых лопастях в центре охлаждающего потока.

Недостатками известного Рекупера- 45 торного холодильника являются сложность монтажа устройства, недостаточная износостойкость внутренних элементов из-за ударов крупных кусков материала о винтовые лопасти, недостаточное время пребывания охлаждаемых частиц материала средней фракции в центре охлаждающего потока воздуха, возможность забивания межлопастных пространств крупными кусками материала, в связи с чем нарушается транспортирующая способность холодильника и, следовательно, снижаются его теплотехнические показатели, что приводит к повышенному удельному расходу топлива на обжиг 60 клинкера.

Це.лью изобретения является интенсификация процесса охлаждения и снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера.

Указанная цель достигается тем, что- в планетарном холодильнике вращающейся печи, содержащем расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами, каждая охладительная труба снабжена установленным в ней коаксиально перфорированным цилиндром, в полости которого установлен перфорированный конус, а теплообменные элементы объединены в блоки, каждый из которых состоит из трех кольцевых секций, установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера, средняя из которых выполнена из радиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстиями, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром, На фиг.1 показана схема располо= жения кольцевых секций блока теплообменных элементов на участке охладительной трубы планетарного холодильника; на фиг.2 — поперечное сечение первой секции блока сечение

А-А на фиг.1); на фиг.З вЂ” поперечное сечение средней секция блока (сечение Б-Б на фиг.1 ); на фиг.4 — перфоl рированный цилиндр с перфорированным конусом.

Планетарный холодильник, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы с обечайкой 1, выполнен таким образом, что охладительные трубы снабкены блоками теплообменных элементов, состоящими из кольцевых cåêций 2 — 4, установленных последовательно по ходу движения клинкера и закрепленных на обечайке охладительной трубы с помощью колец 5. Секция 2 содержит ковши, выполненные из параллельных металлических стержней б, составляющих решетку по всей длине секции 2, металлических пластин 7, металлических пластин 8 с отверстиями 9 и изогнутых металлических пластин 10 с отверстиями 11.

Соединение пластин и стержней выполнено так, чтобы были образованы полости 12 — 15 для клинкера. Ковши с одной стороны закреплены на обечайке 1 охладительной трубы с помощью колец 5 и пластин 8 и 10, .а с другой стороны они закреплены с помощью стержней б и изогнутых пластин 10 на поверхности коаксиально размещенного в охладительной трубе металлического перфорированного цилиндра 16 с отверстиями 17. Длина цилиндра равна длине секции 2. Во внутренней полости цилиндра 16 соосно с ним установлен металлический перфорированный конус 18 с отверстиями 19, Вершина конуса 18 направлена навстречу движущемуся клинкеру, а высета его равна длине цилиндра 16. Стержни 20 служат для закрепления конуса 18 в полости цилиндра 16. Секция 3 снабжена целым рядом радиально расположеннь:х изогнутых металлических пластин 21, одними концами закрепленных на обечайке 1 с помощью колец 5, а другими концами сходящихся в центре 10 кольца секции 3 и закрепленных на крепежных кольцах 22 малого диаметра, Ширина изогнутых пластин 21 равна .длине секции 3. Радиус кривизны изгибов пластин к центру круга в 15 поперечном сечении секции 3 уменьшается. Секция 4 по конструкции повторяет секцию 2.

Устройство работает следующим образом.

При работе вращающейся печи в охладительные трубы, которые вращаются вместе с печью, поступает горячий обоженный клинкер на охлаждение. Поступивший клинкер, перемещаясь вдоль 25 охладительной трубы, приближается к теплообменной кольцевой секции 2 блока теплообменных элементов.

В этот момент сегмент клинкера находится в нижней части охладительной трубы. Попадая в секцию 2, часть клин-30 кера захватывается решеткой из стержней 6, другая часть поступает в полость 12. По мере подъема охладительной трубы при вращении печи ковш, захвативший клинкер, поднимается, клин- 35 кер из полости 12 через отверстия 9 пересыпается в полость 13, а при дальнейшем подъеме просыпается через отверстия 11 в пространство между ковшами в поток охлаждающего возду- 40 ха. Клинкер, подхваченный стержневой решеткой 6, частично просеивается и попадает в полость 14, из которой, отдав тепло охлаждаемым стенкам, высыпается через ту же решетку 6.при 45 достаточном повороте ковша в полость 15 и продолжает охлаждаться .в потоке охлаждающего воздуха. другая часть клинкера, преимущественно кРупная фРакция, оставшаяся на Решетке 6 при подъеме охладительной трубы, ссыпается на поверхность перфорированного цилиндра 16 с отверс- тиями 17. При этом часть клинкера через отверстия 17 в цилиндре 16 просыпается внутрь цилиндра 16, на поверхность конуса 18 с отверстиями 19, откуда часть его, ссыпаясь по конусу 18, г".,жет вновь возвратиться в горячую часть охладительной трубы, а другая, более мелкая фракция, попадая через отверстия 19 внутрь конуса 18, будет направлена в следующую по ходу материала теплообменную секцию 3. Наличие цилиндра 16 и конуса 18 дает возможность большей части охлаждаемого материала находиться в процессе охлаждения в центре охлаждающего потока, что в значительной степени интенсифицирует теплообменные процессы.

Итак, после многократного пересыпания клинкера ковшами из полости в полость и охлаждения поверхности теплообменных элементов потоком охлаждающего воздуха, прододжая транспортироваться вдоль охлаждающей трубы, клинкер переходит в теплообменную секцию 3 с изогнутыми пластинами 21, В этой секции происходит перемешивание крупных и мелких фракций охлаждаемого клинкера, что способствует активному межфракционному теплообмену. Развитая поверхность пластин 21 способствует интенсивной теплоотдаче от клинкера теплообмен ным элементам.

При дальнейшем перемешивании вдоль охладительной трубы охлаждаемый клинкер поступает в теплообменную секцию 4, которая имеет одинаковую конструкцию с теплообменной секцией 2 и работает аналогично описанному.

Таким образом, достаточное время пребывания крупных фракций клинкера в центре потока охлаждающего воздуха, многократное пересыпание материала, развитая поверхность теплообмена, активное перемешивание охлаждаемого материала способствуют значительной интенсификации процесса охлаждения клинкера и нагрева воздуха, поступающего в печь из холодильника, что позволяет снизить температуру клинкера на выходе из холодильника до

130 — 150 C против 300 — 400 С при применении прототипа и дает воэможность сократить удельный расход топлива на обжиг клинкера на 2-3%.

Использование предлагаемого устройства в промышленности позволяет получить годовой экономический эффект в размере 20-30 тыс. Руб. по каждому печному агрегату в зависимости от его типоразмера.

1121570

i AA

Е-b

19

17

Составитель О.Смирнова

Техред Н.Надь, Корректор Л.Пилипенко

Ред:iктор C,Òèìîõèíà иал ППП "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная, 4

Заказ 7468/33 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Рауиская наб., д. 4/5