Теплообменное устройство вращающейся печи

 

Изобретение относится к трубчатым вращающимся печам и может быть использовано в глиноземном производстве и направлено на повышение интенсивности теплообмена. Трубы, расположенные по окружности печи, разделены на секции наклонными перега15одками 3. Материал через загрузочное отверстие 4 заполняет каждую секцию трубы, движется внутри секции в сторону холодного конца печи и высыпа-- ется из секции через разгрузочное отверстие 5. Отверстие 4 примыкает к задней по ходу движения материала перегородке 3 секции, отверстие 5 - к передней со сдвигом относительно отверс.тия 4 по окружности трубы на 150-210 , что обеспечивает увеличение времени нахождения материала в зоне дегидратации, а также попадание материала непосредственно в поток отходящих газов. Секторный затвор 6, установленный наклонно у отверстий 4, предотвращает высьтание материала через отверстия 4 и обеспечивает движение материала внутри секции в сторону холодного конца печи. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. а S сл

,4

+!4(f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (®4 F 27 В 7/16

J г

I . : (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. Z

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4109803/29-33 (22) 21.08.86 (46) 23.04.88.Бюл. У 15 (72) В.В.Чигвинцев, В.Т.Маричев, В.К.Мурашев, С,П.Сидоренко, Ю.Н.Чернабук, Н.П.Рейш, А.В.Пономарев, А.А.Май и Г.С.Гордин (53) 666.94.041 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 613189, кл. F 27 В 7/16, 1976, Авторское снидетельство СССР

У 763660, кл.F 27 В 7/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Nl 911096, кл. F 27 В 7/!6, 1980. (54) ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАК)ЩЕЙСЯ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к трубчатым вращающимся печам и может быть использовано в глиноземном производстве и направлено на повышение интенсивности теплообмена. Трубы, расположенные по окружности печи, разделены на секции наклонными перегородками 3. Материал через загрузочное отверстие 4 заполняет каждую секцию трубы, движется внутри секции н сторону холодного конца печи и высыпается из секции через разгрузочное отверстие 5. Отверстие 4 примыкает к задней по ходу движения материала

1 перегородке 3 секции, отверстие 5 к передней со сдвигом относительно отверстия 4 по окружности трубы на о

150-210, что обеспечивает увеличение времени нахождения материала н зоне дегидратации, а также попадание материала непосредственно в поток отходящих газов. Секторный затвор 6, установленный наклонно у отверстий

4, предотвращает высыпание материала через отверстия 4 и обеспечивает движение материала внутри секции в сторону холодного конца печи. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1 390503

Изобретение относится к трубчатым вращаюшимся печам, используемым, например, в глиноземном нроиэнодстве.

Целью изобретения является поныв шение интенсивности теплообмена.

На фиг.) изображена схема расположения труб по окружности печи; на фиг.2 — конструкция секции трубы; на фиг.3 — сечение А-Л на фиг.2; на 10 фиг.4 — схема высыпания материала иэ межтрубного пространства; на фиг.5— схема высыпания материала из секций труб.

Теплообменное устройство вращающейся печи включает трубы 1, расположенные на внутренней поверхности печи 2 в зоне дегидратации материала. Каждая труба 1 разделена на сек- 20 ции наклонными перегородками 3. 3агрузочное отверстие 4 для захвата материала внутрь трубы и разгрузочное отверстие 5 для выпуска его из трубы имеются в каждой секции. 3arpy- 25 эочное отверстие 4 снабжено секторным затвором 6, предотвращающим высыпание материала через загрузочное отверстие 4 и обеспечивающим переме-. щение материала н сторону холодного 30 конца печи. Для обеспечения своевременного захвата материала, его продвижения внутри трубы 1 в сторону, обратную уклону печи 2, и своевременного опорожнения секций загрузочное и разгрузочное отверстия 4 и 5 в каждой секции расположены определенным образом. Загрузочное отверстие 4 примыкает к задней по ходу движения материала перегородке 3 сек- 40 ции, в та же время в поперечном разрезе лечи 2 начало загрузочного отверстия 4 расположено у линии примыкания трубы 1 к внутренней поверхности печи 2. Такое расположение заг-45 рузочного отверстия 4 улучшает захват. материала, устраняет застойные зоны.

Разгрузочное же отверстие 5 примыкает к передней по ходу движения материала перегородке 3 секции, причем 50 относительный сдвиг загрузочного и разгрузочного отверстий 4 и 5 IIQ окружности трубы 1 состанляет )50210, т.е. отверстия 4 и 5 расположеHbt примерно HRTIpotIIII друг друга (но при этом смещены относительно друг о друга по длине секции) . Сдвиг на 30 о в обе стороны от 180 обусловлен сочетанием влияния различных факторов в каждом конкретном случае — скорости вращения лечи 2, угла наклона печи 2, вязкости, влажности, сыпучести материала, температуры прокалки.

Если относительный сдвиг загрузочного и разгрузочного отверстия 4 и 5

О составляет менее 150, затрудняется разгрузка материала из секции в верх— ней точке, материал высыпается из секции не полностью, следовательно, снижается производительность печи 2.

Кроме того, материал, пройдя верхнюю точку и с опозданием высыпающийся из секции, не попадает н центральный поток горячих отходящих газон, в зону наиболее высокой температуры, что сникает интенсинность теплообмена.

При относительном сдвиге загрузочного и разгрузочного отверстий 4 и 5

О более 210 наблюдается преждевременное опорожнение секции еще до верхней точки, материал также не попадает н центральный поток отходящих газон — снижается интенсивность теплообмена.

Оптимальный наклон перегородок 3 и затворов 6 к оси трубы 1 составляо о ет 40-55, поскольку при с < 40 наблюдается малый захват материала внутрь секции иэ-эа его просыпания через загрузочное отверстие 4, при о 55 наблюдается, скопление материала у загрузочного отверстия 4 и неполное заполнение секции. Наилучшие результаты получены при наклоне перегородок 3 и затворов 6 к оси о трубы 1 под углом 45 — материал не просыпается из секций при его захвате через загрузочное отнерстие 4.

Оптимальное соотношение диаметра трубы ) к длине секции (Й/1) составляет 0,40-0,55. При соотношении

d 0,40 материал н трубе 1 застfl

II ренает, снижается проходимость труd оы ), при соотношении ---- > 0,55 материал "проскакивает" трубу 1, сокращая время теплообмена, — качество термообработки материал ухудшается.

Наиболее оптимальным соотношением

d для гидроксида алюминия янляет1 ся соотношение, равное 0,5.

Теплообменное устройство работает следующим образом.

1390503

Проследим за движением материала в межтрубном пространстве и внутри секций при вращении печи 2.

Во время вращения барабана печи 2

5 труба захватывает материал, например гидрооксид алюминия, подлежащий проколке в печи 2 кальцинации, своей наружной поверхностью и поднимает его на некоторую высоту, а каждая секция заполняется гидроксидом через загрузочное отверстие 4.

Материал, попадая в загрузочное отверстие 4, скользит по наклонной перегородке 3, которая является как 15 бы направляющей, и поскольку секторный затвор 6 препятствует его нысыпанию из секции через загрузочное отверстие 4, начинает двигаться внутри секции в сторону холодного конца 20 печи 2 против направления движения материала в печи 2, доходит до разгрузочного отверстия 5, расположен-. ного у передней по ходу движения материала перегородки 3 секции, и 25 высыпается через него, попадая в поток горячих газов. Разгрузочное отверстие 5 расположено таким образом, что высыпание материала из секции происходит во время нахождения теплообменной трубы 1 при вращении печи 2 в верхней точке. Поэтому материал, высыпаясь, проходит через центр печи 1, где поток горячих газов наиболее мощный, что также способствует интенсивности теплообмена.

При вращении барабана материал, находящийся в межтрубном пространстве, начинает высыпаться иэ него, попадая в поток горячих отходящих газов.

При дальнейшем вращении барабана труба 1 нагревается, забирая тепло отходящих газов, и процесс повторяется.

Таким образом, происходит интенсивный теплообмен между материалом и металлическими конструкциями, а также между материалом и отходящими горячими газами. Интенсификация теплообмена обеспечивается предлагаемой конструкцией теплообменного устройства, поскольку увеличивается время пахождения материала в зоне дегидратации, увеличивается поверхность теплообмена между материалом и металлическими конструкциями и нагреваемый материал попадает при высыпании иэ секций непосредственно в поток горячих отходящих газов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Теплообменное устройство вращающейся печи, содержащее цилиндрические трубы, расположенные парал.— лельно оси печи на внутренней поверхности корпуса печи с загрузочными и разгрузочными отверстиями, о т— личающеесятем,что,с целью повышения интенсивности тепL лообмена, трубы снабжены наклонными перегородками, образующими отдельные секции, и наклонными затворами, при этом загрузочное отверстие примыкает к задней по ходу движения материала .в печи перегородке секции, а начало его расположено у линии примыкания трубы к внутренней поверхности печи по направлению вращения печи, разгрузочное отверстие выполнено примыкающим к передней по ходу движения материала в печи перего— родке секции со сдвигом относительно загрузочного отверстия по окружности трубы на 150-210, причем затвор выполнен в виде секторной пластины, приваренной по окружности трубы на границе загрузочного отверстия напротив задней по ходу движения материала в печи перегородки секции.

2. Устройство по и.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что наклон перегородок и затворов к оси трубы о составляет 40-55

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что соотношение диаметра трубы к длине секции составляет 0,40-0,55.

1390503

Составитель Л.Петрова

Редактор С.Пекарь Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Заказ 1758/4I Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4