Фильтр-подогреватель вращающейся печи

 

ФИЛЬТР-ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий размещен ный в ее загрузочной части соосно с корпусом открытый с обеих сторон барабан с отверстиями, соединенный узлами крепления с внутренней пове ностью печи, закрепленные основаниями на внутренней поверхности корпуса печи загрузочные лопасти, входящие в отверстия барабана и выполненные 1 виде корытообразных лотков, боковая стенка каждого из которых выдвинута аперед по периметру печи, образуя отсекатели, и размещенные внутри барабана и в пространстве между корпусом печи и барабаном теплообменные цепи, от л и чающий с я тем, что, с целью упрощения конструкции , интенсификации теплообмена и увеличения транспортирукяцей способности , узлы крепления барабана к внутренней поверхности печи выполнены в виде плит, закрепленных под углом 45-60° к плоскости, проходящей через ось печи и линию соединения плиты с барабаном, а боковые стенки лотков установлены на крепежных плитах под углом 10-30° к плоскости , перпендикулярной оси печи,

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1157328

А (ю Г 7В 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ1ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

gP< .ц1) 11Т а q

Ч 5

С иг ! (2 ) 3486891/29-33 (22) 04.05.82 (46) 23. 05.85.Бюл. В 19 (72) Д.К.Лопаткин, В.Г.Шевельков, О.И.Авраменко и В.И.Копелиович (71) Государственный всесоюзный институт по проектированию и научноисследовательским работам "Вкгипро. цемент" (53). ббб.94.041(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 708126, кл. F 27 В 7/14, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 690262, кл. F 27 В 7/14, !978.

3. Авторское свидетельство СССР

Ð 771435, кл. F 27 В 7/14, 1978. (54) (57) ФИЛЬТР-ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ВРАЩАКЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий размещенный в ее загрузочной части соосно с корпусом открытый с обеих сторон барабан с отверстиями, соединенный узлами крепления с внутренней поверх- - ностью печи, закрепленные основаниями на внутренней поверхности корпуса печи загрузочные лопасти, входящие в отверстия барабана и выполHeííûå в- виде корытообразных лотков, боковая стенка каждого из которых выдвинута вперед по периметру печи, образуя отсекатели, и размещенные внутри барабана и в пространстве меж" ду корпусом печи и барабаном теплооб" менные цепи, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, интенсификации теплообмена и увеличения транспортирующей способности, узлы крепления барабана к внутренней поверхности печи выпол" Е иены в виде плит, закрепленных под углом 45-60 к плоскости, проходя- %Ф щей через ось печи и линию соедине" ния плиты с барабаном, а боковые стенки лотков установлены на крепежо ных плитах под углом 10-30 к плоскости, перпендикулярной оси печи. ! CA

ЯА.!

ЬР

1 115

Изобретение относится к теплообменным устройствам обжиговых агрега" тан, например, вращающихся печей для тепловой обработки цементной сырье" най смеси. 5

Известно теплообменное устройстно вращающейся печи, содержащее разме- щенный в ее загрузочной части соосВо с корпусом QTKpbITb!H с двух сторон барабан -с отверстиями, соединенный <0 посредством радиальных перегородок с внутренней поверхностью корпуса печи, и размещенные внутри барабана и ! в пространстне между перегородками теплоабменные цепи (lJ. t5

Недостатком данного тепл! Обменного устройства является невысокая тепло-, вая эффективность иэ"за неравномерности распределения материала по сечению печи и недостаточной поверх- 2О насти соприкосновения материала и газового потока вследстние того, что посредствам тОлькО одних перегоро-док лишь незначительная часть шлама попадает в барабан, Эта объясняет gg ся тем, что шлам но вращающейся печи совершает сложное поступательно-вращательное движение, и, чтобы какоелибо количество материала подошло по перегородкам к отверстиям бара" бана, необходима определенное расстояние па оси барабана между его началом и загрузочными отверстиями.

Опытным путем установлено„ чта это расстояние значительное, а следана"

$4i тельно, фильтр-подогреватель должен быть нерационально удлиненным, при этом его значительная часть будет нерабочей.

Кроме того шламовый подогреваФ

40 тель омывается газами, температура которых 300-360 С, а н некоторых случаях и выше. В результате тем" пературнога расширения металла поо" исходит разрушение жестко эакрепленg$ ных, радиально установленных перегородок барабана, вследствие чего сокращается срок службы подогревателя е

Известен шламоный подогреватель, содержащий размещенный в загрузочной части вращающейся печи соосно с корпусом открытый с обеих сторон барабан с отверстиями, соединенный радиально расположенными перегородками с внутренней поверхностью печи, жестко закрепленные основаниями по внутренней поверхности печи загру7328 2 ночные криволинеййые лопасти с ра» диусом кривизны, равным радиусу корпуса печи, тангенциально входящие в отверстия барабана и размещенные внутри барабана и в пространстве между корпусом печи и барабаном теплообменные цепи,(2!.

Однако н данном шламовом подогревателе нельзя регулировать количест" во подаваемого шлама и возможен перелин шлама в направлении печи, saлипание шламом лопастей, что усложняет эксплуатацию печи и уменьшает эффективность теплообмена.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является фильтр-подогреватель вращающейся печи, -содержащий размещенный в ее загрузочной части саосно с корпусом открытый с обеих сторон барабан с отверстия" ми, соединенный узлами креппения, например шарнирно закрепленных тангенциальных траверс, с внутренней поверхностью печи, закрепленные основаниями на внутренней поверхности корпуса печи загрузочные лопасти, входящие н отверстия барабана и раз- мещенные внутри барабана и в пространстве между корпусом печи и барабаном теплообменные цепи.

При этом загрузочные лопасти ны" палнены и ниде корытообразных лот" кав, одна иэ боковых стенок каждого из которых выдвинута вперед по периметру печи, образуя отсекатели(31.

Недостатками известного фильтра-! Одагренателя являются сложность изготовления и монтажа шарниров, транерс, питателя, кроме того, подача шлама в барабан самотеком эанисит ат конструкции и расположения направляющих элементов питателя (латков).

Лотки в данной конструкции фильтраподагревателя расположены по периметру печи, т.е. перпендикулярно оси печи. Их направление на 90 не сов« падает с направлением движения материала по печи (шлам движется, в основном, по печи поступательно в направлении аси печи). Данная несогласованность движений материала по печи и лоткам приводит к резкому увеличению коэффициента трения шлама о внутренние поверхности латков и тем самым значительно понижает транспортирующую способность фильтра-подогревателя.

115

Э

Цель изобретения - интенсификация теплообмена, упрощение конст" рукции фильтра-подогревателя и повышение его транспортирующей способности. %

Укаэанная цель достигается тем, что в фильтре-подогревателе вращающейся печи, содержащем размещенный в ее загрузочной части саосно с корпусом открытый с обеих сторон барабан fg с отверстиями, соединенный узлами крепления с внутренней поверхностью печи, закрепленные основаниями на внутренней поверхности печи загрузочные лопасти, входящие в отверстия барабана и выголненные в виде корытаобраэных лотков, боковая стенка каждого из которых выдвинута вперед по периметру печи, образуя отсекатели, и размещенные внутри барабана и в пространстве между ксрпусом печи и барабаном теплообменные цепи, узлы крепления барабана к внутренней поверхности печи выполнены в виде плит, закрепленных под углом 45"б0 к плоскости, проходящей через ось печи и линию соединения плиты с барабаном, а боковые стенки лотков установлены .На крепежных плитах под углом 10-30 к плоскости, перпендикулярной оси -. печи.

° . Щ

Если крепежные плиты установить радиально, а лотки установить по периметру печи, шлам в барабан поступать не будет, лотки замажутся, аэродинамическое сопротивление печей 35 резко увеличится, что приведет к ухудшению технологических параметров режима работы печей.

Ограничение углов наклона крепежных плит к плоскости, проходящей че- 40 рез ось печи и линию, соединяющую о плиту с барабаном до величины 45-60, объясняется противоречием между транспортирующей способностью, воэможностью температурных компенсаций;по- 45 догревателя и размерами крепежных плит 4

При угле наклона М =О, т.е, при

Радиальном расположении плит их размеры минимальные, но в этом слу- 50 чае отсутствует возможность компенсации действию температурных напряжений и деформаций, возникающих в местах креплений барабана и плит, что неизбежно приведет к резкому 5S сокращению сроков службы подогревателя иэ-за разрушения его крепежных узлов.

7328 4

С увеличением угла крепление барабана становится менее жестким, компенсационные возможности крепления увеличиваются, но нместе с этим увеличиваются размеры и нес подагре" вателя шлама. Особенно резкое увеличение этих параметров наблюдается при угле с(свыше 60

Крепление плит пад углом 45-б0 к плоскости, проходящей через линию, соединяющую плиту с барабаном и ось печи, не является жестким. Такое крепление позволяет компенсировать температурное расширение металла, так как при изменении размеров плит происходит смещение барабана н направлении, противоположном направ лению его вращения, т.е. происходит поворот барабана вокруг своей оси.

Ограничение углов g наклона лоткон к плоскости, перпендикулярной оси печи, до !0-30 объясняется про" тиворечием между транспортирующей способностью подогревателя и его размерами по длине, При =0 длина загрузочной час" ти фильтра-подогревателя минимальна, но расположение лотков по отношению к направлению движения сырьеваго материала перпендикулярно, такая несогласованность в направлении лотков и двжкений материала негативно сказывается на транспортирующей возможности подогревателя шлама, а следовательно, и производительности печи.

Установлено, что с увеличением угла ф коэффициент трения шлама с внутренними поверхностями лотка уменьшается, а транспортирующая воэ" можность фильтра-подогревателя увеличинается. Но с увеличением угла увеличивается и длина загрузочной части подогревателя.

Здесь первостепенное негативное значение имеет фактор увеличения длины подогревателя (особенно чувствительны к этому короткие печи), поэтому для более длинных печей рекомендуется угол у =30

Величина углон в указанных пределах зависит от типоразмеров печи.

Углы наклона крепежных плит (45 )и лотков (30 ) являются оптимальными для печей 5,0 х 1S5 м . С уменьшением диаметра печи угол наклона крепежных плит должен увеличиваться, а уменьшением длины печи угол наклона лотков должен уменьшаться. Для

1157328

Не захваченная лотками 3 часть шлама захватывается крепежными пли- . тами 2, перемешивается ими, контак"

I . тирует с теплообменными цепями 5 и газовым потоком, также частично находясь во взвешенном состоянии, а за. тем каскадными потоками сливается с плит 2 снова внутрь печи 4.

1.

При использовании предложенного фильтра-подогревателя расход тепла на обжиг клинкера снизится при одновременном увеличении производительности печи и снижении пылеуноса. печей размером 3,3 х 90 м оптимальными углами могут соответственно быть 60 и 10

Такая конструкция фильтра"подог" ревателя проста по устройству и позволяет значительно увеличить транспортирующую возможность подогревателя шлама, а вместе с тем и интенсифициронать теплообмен..

При вращении печи, снабженной предложенным устройством, происходит автоматическое разделение потока шлама на две заранее определенные части: количество шлама, подаваемого в бара" бан и в пространство между барабаном и печью, определяется отношением сум" марной длины отсекателей к периметру печи и емкостью лотков, например, если отсекатели перекроют 407 пери" метра печи, то 40Х шлама пойдет в теп-20 лообменный барабан, а 60,". " в пространство между крепежными плитами.

При подаче шлама в барабан и пространство между барабаном и внутренней поверхностью печи питающим устройством шлам выливается на теплообменные цепи, расположенные как внут. ри барабана, так и в пространстве между барабаном и корпусом печи, при этом, находясь но взнешенном состоянии, шлам хорошо перемешивается, кон" тактирует как с теплообменными поверхностями, так и непосредственно с запыленным rаэовым потоком, что способствует интенсификации теплообмена и снижению пылеуноса.

На фиг. 1 показан фильтр"подогреватель, общий вид; на фиг, 2 - сечение A.-А на фиг.1.

Фильтр-подогреватель состоит из барабана крепежных плит 2 и лотков 3. Внутри барабана 1 и в пространстве между печью 4 и барабаном 1 расположены теплообменные цепи 5.

Крепежные плиты 2 расположены под углом < 45-60 к плоскости, про" ходящей через ось печи 4 и линию, соединяющую плиту 2 с барабаном 1.

Непосредственно на крепежных плитах

2 под углом g =10"30 расположены

5Ь лотки 3, входящие одним концом в отверстие 6 барабана а вторым концом жестко прикреплены к внутренним поверхностям корпуса печи 4. При этом поверхность .плит 2 служит дни55 щем лотков 3, а боковые стенки 7 лотков 3 в местах соприкосновения с внутренней поверхностью корпуса печи 4 закруглены радиусом кринизны, равным радиусу корпуса печи 4. Причем вторая по ходу движения материала боковая стенка 7 выдвинута под о углом 10-30 к плоскости, перпен" дикулярной оси печи, и является от" секателем 8 шлама: ее высота по отношению к первой боковой стенке 7 соответственно относится как 1,5:1,0, Это соотношение высот необходимо для предотвращения перелива шлама в напранлении уклона печи 4.

Внутри барабана 1 на входе загрузочных лотков 3 устанонлены направляющие 9, препятстнующие выливанию шлама в другое загрузочное отверстие 6 и уменьшающие вынос частиц подсушенного шлама.

Фильтр-подогреватель работает следующим образом.

Шлем по течке 10 поступает но внутреннее пространство вращающейся печи 4. Крепежные плиты 2 со смонтированными на них лотками 3, нра- щаясь вместе с печью 4 и барабаном

I, захватывают шлам. Часть шлама, отсе .енная отсекателем 8, попадает н ловушку, образованную лотком 3, и при подъеме лоткон 3 самотеком через отверстие 6 пдсредством на" пранляющих 9 выливается внутрь барабана I на теплообменные цепи 5, контактируя с ними и непосредствен" но с газовым потоком. Пройдя через барабан 1, нагретый шлам каскадными потоками сливается снова внутрь печи 4, 1157328 ф ,Щ@ ФЕ р«ЕНИИ 11 еФ

Составитель Л. Петрова

Редактор С.Патрушева Техред C.Иовжий Корректор А.Зииокосов

Заказ 3323/37 Тираж 570 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