Цепная завеса вращающейся печи

 

1. ЦЕПНАЯ ЗАВЕСА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащая свободно висящие цепи, прикрепленные к корпусу печи U / / / по винтовой линии на участках жидкотекучего и вязкопластичного шлама и участке непластичного гранулируемого материала, отличающаяся тем, что,с целью снижения удельного расхода топлива и повышения часовой производительности путем интенсификации процесса теплопередачи , цепная завеса выполнена четырехзаходной, и в каждой точке крепления в плоскости, перпендикулярной винтовой линии, смонтированы по две цепи, а точки подвески цепей расположены с шагом, равньм 0,81 ,0 ширины звена цепи, при этом ценная завеса выполнена из цепей одинаковой длииы и с одинаковым коэффициентом плотности на всех ; участках завесу. 2. Завеса по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коэффициент. плотности навески цепей равна 8,5 10 ,0 . СО ел 0 00 I 5 /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) Г 27 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

S А тор о Ca Whrncxev

2 3 J (21) 3668360/29-33 (22) 27.10.83 (46) 23.01.85. Ьюл. У 3 (72) Г.К.Барбашев, Б.А.Воробьев, 10.А.Труфанов, Э. В. Гизатулин, 10. С. Константинов и И.П.Печеркин (71) Всесоюзное государственное специальное бюро по проведению пусконаладочных и проектно-конструкторских работ в цементной промышленности

"Оргпроектцемент" (53) 666.94.041(088.8) (56) 1, Лощинская А.В. и др. Интенсификация процессов обжига цементного клинкера. М., Стройиздат, 1966, с. 70-72.

2. Вальберг Г.С. и др. Интенсификация производства цемента. М., Госстройиздат. 1971, с. 80, рис. 20. (54) (57) 1. ЦепнАЯ 3АВесА ВРАША101ПеиСЯ ПЕЧИ, содержащая свободно висящие цепи, прикрепленные к корпусу печи,.SU„„1135987 А по винтовой линии на участках жидкотекучего и вязкопластичного шлама и участке непластичного граиулируе мого материала, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что,с целью снижения удельного расхода топлива и повышения часовой производительности путем интенсификации процесса теплопередачи, цепная завеса выполнена четырехзаходной, и в каждой точке крепления в плоскости, перпендикулярной винтовой линии, смонтированы по две цепи, а точки подвески цепей расположены с шагом, равным 0,8"

1,0 ширины звена цепи, нри этом ценная завеса выполнена из цепей оди- Я иаковой длины и с одинаковым коэффициентом плотности на всех: участках завесы.

2. Завесапо п. 1, о тл ич ающ а я с я тем, что коэффициент. плотности навески цепей равна 8,510,0 м /м . 9 а

° и а

11 35987

Изобретение относится к теплообменным устройствам для вращающихся печей мокрого способа производства цементного клинкера .и может быть применено в других отраслях, 5 имеющих подобную технологию.

Известна гирляндная система цепных завес, подразделяемая на два основных типа. Первый тип предусматривает навеску цепей на кольцах, при- 10

Ф варенных к корпусу печи на равном расстоянии одно от другого, а второй— навеску в виде многозаходного винта (трех-и более эаходного }.

Другой тип цепной завесы представ- 15 ляет собой комбинацию мокрого фильтра, выполненного из свободно висящик цепей, и гирляндной цепной завесы с гирляндной цепной завесы с перекрещивающимися гирляндами под углом 20

60î (i )

Однако этим гирляндным цепным завесам свойственны повышенные температуры отходящих газов и удельные . расходы топлива на обжиг клинкера. 25

Кроме того, гирляндные цепные завесы сложны и трудоемки при монтаже и недостаточно долговечны ввиду спутывания гирлянд в клубки и неизбежных обрывов цепей под тяжестью щ последних.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является цепная завеса вращающейся печи, содержащая свободно висящие цепи, прикрепленные к корпусу печи по винтовой линии на участках жидкотекучего и вязкопластичного шлама и участке непластичного гранулируемого материала (2).

Однако известная цепная завеса имеет низкий коэффициент теплоотдачи от движущегося нагретого газового потока к цепям ввиду того, что в объеме печи цепи распределены рав45 номерно с промежутками между рядом висящими цепями, равными от 235 до

1100 мм, образующими протяженные . по длине печи свободные пространства, в которые устремляются горячие 5О газы. При этом не обеспечивается тесный контакт газов с цепями, так как в вертикальные промежутки (зазоры, щели ) между цепями газы проходят свободно и уносят с собой эначитель- 55 ное количество тепла, а скорость движения газов, обтекающих цепи, увеличивается слабо.

Цепи, расположенные на соседних винтовых линиях, число которых равно восьми на участке жидкотекучего шлама и возрастает на последующих участках цепной завесы, при вращении корпуса печи перепутываются, что приводит к образованию клубков, обрыву цепей и в конечном итоге к снижению эффективности теплообмена в цепной завесе, уменьшению срока службы и увеличению расхода цепей. Перепутывание цепей происходит из-за большого количества винтовых линий (заходов : длина цепи больше расстояния между заходами (по духе 1 и поэтому ,цепи с соседних заходов, ложась внизу на корпус печи при вращении, переплетаются и перепутываются.

Кроме того, известная цепная завеса имеет низкий (4,0 — 5,8 м /м ) коэффициент плотности навески цепей на участке вязкопластичного шлама, в связи с чем на этом участке поверхность цепей и теплоотдача от газов к цепям недостаточны.

Во всех используемых в настоящее время цепных завесах, как со свободно висящими концами, так и гирляндных, коэффициент плотности навески цепей на участке вязкопластичного шлама в два-три раза меньше, чем ,на остальных участках. По этой причине поверхность цепей на указанном участке не обеспечивает интенсивный обмен.

Цель изобретения — снижение удельного расхода топлива и повышение часовой производительности путем интенсификации процесса теплопередачи.

Указанная цель достигается тем, что цепная завеса вращающейся печи, содержащая свободно зисящие цепи, прикрепленные к корпусу печи по винтовой линии на участках жидкотекучего и вязкопластичного шлама и участке непластичного гранулируемого материала, выполнена.четырехэаходной, и в каждой точке крепления цепей в плоскости, перпендикулярной винтовой линии, смонтированы по две цепи, а точки подвески цепей расположены с шагом, равным 0,8 — 1,0 ширины звена цепи, при этом цепная завеса выполнена из цепей одинаковой длины и с одинаковым коэффициентом плотности на всех участках завесы.

Причем коэффициент плотности навески цепей равен 8,5 — 10,0 м /м .

3 11359

На фиг.1 схематично изображена цепная завеса вращающейся печи, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид в плане (развертка цепной завесы); на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 — вид Б на фиг.2; на фиг.5 — вид В на фиг.2.

Цепная завеса содержит свободно висящие цепи 1, прикрепленные к корпусу 2 печи посредством кронштейнов

3, установленных по четырехзаходной о линии под углом 55-65 к оси печи..

На кронштейнах 3 с шагом, равным

0,8 — 1,0 ширины, расположены узлы крепления цепей †.серьги 4, соединенные с кронштейном осями в виде болтов 5 с гайками 6. Детали узла подвески выполнены на свободной

35 посадке.

На каждый узел подвески в плоскости, перпендикулярной плоскости кронштейна, навешивается по две свободно висящей цепи одинаковой длины (0,7-0,75 2 вн.печи ) на всех участках завесы с коэффициентом плотности, равным 8,5-10,0 м /м2.

Исходя из необходимости повьппения коэффициента плотности навески цепей, последние навешиваются так, что смежные звенья в плоскости вин30 . товой линии соприкасаются между собой, т.е. эти звенья и точки подвеса цепей располагаются с шагом, равным 1,0 ширины звена.

Коэффициент плотности навески цепей можно увеличить, если смежные звенья в плоскости винтовой линии размещать "внахлест", сближая точки подвеса цепей.

:Предельно минимальный шаг в этом случае равен 0,8 ширины звена (коэф- 40 фициент плотности — )0,5 м2/м ).

Таким образом, шаг, равный

0,8, отвечает наиболее полному перекрыванию просвета между цепями и промежутков внутри самих звеньев. 45

1 а шаг 1,0 соответствует минимально допустимому коэффициенту плотности, при котором еще обеспечивается местное повышение скорости газов (интенсификация теплообмена в печи) и самоочистка цепей от налицающего шлама, особенно на участке вязкопластичного состояния шлама.

При навеске цепной завесы в печи образуются плотные двухслойные пере- 55 городки (шторы) иэ цепей, которые перегораживают пространство печи под углом 55-65 к ее оси. При этом пло87 4 щадь отверстий для прохода газов в перегородке уменьшается в !,5 раза по сравнению с известной цепной завесой из свободно висящих цепей. . Эффект уплотнения цепной завесы достигается благодаря тому, что при расположении цепных перегородок именно под углом к оси печи достигается взаимное смещение цепей в перегородках. Тем самым происходит практически полное перекрывание сквозных каналов для потока горячих газов и . существенно большая поверхность цепей участвует в прямом теплообмене сгорячими печными газами.

При работе печи сырьевой шлам подают через течку 7, который далее поступает в цепную завесу, проходя последовательно участки жидкотекучего и вязкопластичного шлама и участок непластичного гранулируемого материала, при этом шлам распределяется на поверхности цепей и подогревается отходящими газами.

По мере дальнейшей термической обработки шлам теряет пластичность и поступает в зону цепного коврикового теплообменника, где происходит образование гранул (на чертеже цепной

KoBpHKoBblH теплообменник не показан) .

В процессе продвижения шлама вдоль печи газовый поток вынужденно проходит через отверстия в звеньях самих цепей, поскольку между рядом висящими цепями отсутствуют свободные промежутки, при этом цепи располагаются в виде плоских штор.

Газовый поток вынужденно проходит только через отверстия в звеньях самих -цепей, при этом цепи, навешенные на соседних винтовых линиях, находясь внизу на корпусе печи, не контактируют между собой (длина цепи, pasная 0,7-0,75 9 вн.печи, меньше расстояния по дуге между соседними винтовыми линиями, равного 0,785 0 вн. печи ), что исключает перепутывание цепей соседних винтовых линий и образование клубков, а в пространстве печи между цепными шторами происходит выравнивание температуры газов.

Цепная завеса обеспечивает интенсификацию теппопередачи от газов к материалу благодаря;

1. Более тесному контакту горячих газов цепями. Газовый поток при прох-.," „-енин через плотную цепную перегородку разделяется (дробится } на

1135987 множество мельчайших струй, каждая из которой обтекает цепи и передает им тепло. В этом случае тепло горячих газов передается цепям более интенсивно, тепло используется более полно, 2. Местному увеличению скорости газов, смывающих цепи, при прохождении газового потока через плотную цепную перегородку. Так как цепи навешены плотно одна к другой и между ниМи нет свободных промежутков, площадь отверстий для прохода газов уменьшается в I 5 раза, а это ведет к местному повышению скорости газов при прохождении последних через цепную штору. 3а счет повышения скорости газов возрастает коэффициент теплоотдачи от газов к цепям, интенсифицируется теплообмен в печи.

3. Устранению перепутыв ания цепей и образования клубков, т.е. вся поверхность цепей участвует в теппообмене.

4. Повышению коэффициента плотности наввски цепей на участке вязкопластичного шлама и увеличению поверхности цепей (поверхности теплопередачи) на этом участке.

В цепной завесе на участке вязкопластичного сырья цепи самоочищаются от налипающего на иих шлама в результате тесного контакта и трения между собой рядом висящих цепей.

Предотвращение замазывания цепей на участке вязкопластичного шлама

10 позволяет повысить коэффициент плотности навески цепей до уровня, принятого для других участков, следовательно, увеличить поверхность цепей и тем самым интенсифицировать тепло-!

5 обмен в цепи.

Оснащение вращающихся печей цемент

Yblx заводов цепными завесами предлагаемой конструкции позволяет снизить температуру отходящих газов с 250"

yg 270 С до 160-180 С, т.е. на 80-90 С уменьшить удельный расход топлива на обжиг 1 т клинкера на !6-18 кг/т, или в среднем на 7-8Х, повысить часовую производительность печей на

zs 7-8%.

Годовой экономический эффект от использования предлагаемой цепной завесы на одной печи 5х185 м составит более 400 000 руб.

А-А

ll35987

1135987

Составитель Л.Мацук

Редактор О. Бугир Техред С .Мигунова Корректор О.Тигор

Заказ 10268/28 Тираж569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë. Проектная,4