Теплообменное устройство вращающейся печи

 

Изобретение относится к теплообменным устройствам вращающейся печи и позволяет снизить тепловые потери и пылеобразование. Теплообменное устройство содержит теплообменники подковообразной формы с ромбиf a fMi нтеровт ческим поперечным сечением. Соотношение большой и малой осей ромба находятся в пределах 1,5-2,5. Элементы крепления у оснований пластин теплообменника выполнены в форме соосных цилиндрических бобышек 2. Большие оси поперечного сечения обеих пластин теплообменника расположены в двух параллельных плоскостях по направлению вращения печи. Элементом крепления корпуса печи служит уголок 3с вырезом на одной из полок. Снижение теплопотерь достигается тем, что каждый теплообменник контактирует с корпусом печи не по плоскостям, а по линиям, а также формой теплообменников и их расположением в печи. Снижение пьтеобразования достигается тем, что поперечное сечение теплообменника и его расположение-в печи не возмущают слой материала, а движущемуся газовому потоку создают определенное сопротивление, гася его скорость. 2 3.п. ф-лы, 5 ил. fyto тепяоойненнип С (Л С || сь о СП Од Од Корпус печи

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (g1) y 27 В 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4285022/29-33 (22) 09.06.87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промьппленности (72) Е.Н.Мухин, В.П.Ткаченко, В.Г.Волков, А.М.Иаркова, Г.П.Есиков, В.В.Болтовский, В.Д.Рублев, В.И.Гусев и В.В.Омельченко (53) 666.94.041(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № !038773, кл. F 27 В 7/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 626334, кл. F 27 В 7/16, 1977. (54) ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к теплообменным устройствам вращающейся печи и позволяет снизить тепловые потери и пыпеобразование. Теплообменное устройство содержит теплообменники подковообразной формы с ромбическим поперечным сечением. Соотношение большой и малой осей ромба находятся в пределах 1,5-2,5. Элементы крепления у оснований пластин теплообменника выполнены в форме соосных цилиндрических бобышек 2. Большие оси поперечного сечения обеих пластин теплообменника расположены в двух параллельных плоскостях по направлению вращения печи. Элементом крепления корпуса печи служит уголок

3 с вырезом на одной из полок. Снижение теплопотерь достигается тем, что каждый теплообменник контактирует с корпусом печи не по плоскостям, а по линиям, а также формой теплообменни- 4

Ф ков и их расположением в печи. Снижение пылеобразования достигается тем, что поперечное сечение теплообменника и его расположение в печи не возмущают слой материала, а движущемуся газовому потоку создают определенное сопротивление, гася его скорость.

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1460566

Изобретение относится к теплообменным устройствам вращающихся печей цементного производства и может быть использовано также в других отраслях промышленности.

Целью изобретения является снижение пылеобразования и теплопотерь.

На фиг.1 показан теплообменник, вид спереди; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 — то же, вид сверху; на фиг ° 4 — крепежный элемент, расположенный на основании одного из концов теплообменника (крепежный элемент на другой пластине аналогичен 15 указанному); на фиг.5 — конструкция элемента крепежного устройства, соединяемого с корпусом печи в виде уголка с вырезом на одной из полок.

Теплообменник выполнен подковооб- 2д разной формы и ромбического сечения.

Соотношение большой оси ромба АБ к малой СД находится в пределах 1,5:

:2,5. Образованный острый угол между плоскостями ромба не позволяет задер- 25 живаться на них обжигаемому материалу, так как угол естественного откоса материала (около 42 ) меньше угла между малой осью СД ромба и его боковыми поверхностями. 30

Элементы крепления у оснований пластин 1 теплообменника одновременно служат опорными базами теплообмен ника и выполнены в форме цилиндрических бобышек 2 диаметром Й, размещенных на общей оси SP Общая образующая бобышек 2 QH проходит через вершину наружного острого угла ромба

4,, перпендикулярно его большой оси

AS. Продольная ось бобышек БР смеще- g0 на от вершины угла a(по большой оси АБ в тело теплообменника на величину. радиуса .бобышек 2 й/2. Большие оси

АВ поперечного сечения обоих концов теплообменника расположены в двух 45 параллельных плоскостях по направлению вращения печи. Основания пластин теплообменника ограничены наклонной плоскостью, проходящей касательно к поверхности бобышек 2, а высота образованного скоса не превышает толщины футеровки печи. Теплообменники на корпусе печи расположены по окружности в несколько рядов. Количество рядов и теплообменников в окружности определяются для конкретных условий (типоразмер печи, топливо, сырье и др.) теплотехническим расчетом, Элементом крепления, размещенным на корпусе печи, служит уголок 3, внутренняя ширина полок которого равна диаметру бобышек 2 d. На середине одной из полок выполнен вырез по форме острого угла ромба. Величина выреза на несколько градусов может быть больше, чем угол М . Это уменьшит тепловой контакт в узле крепления теплообменника.

Сборка теплообменников на корпусе печи производится по предварительной разметке. Первоначально приваривается к корпусу печи ребром полки, не имеющей выреза, уголок 3. Это ребро полки должно совпадать с образующей корпуса печи. Затем в образованный зев между корпусом печи и полкой уголка 3 с вырезом вставляют одну из пластин 1 теплообменника своими крепежными элементами — бобышками 2.

Положение теплообменника выверяется в диаметральной плоскости печи и производится присоединением второго уголка 3 к корпусу печи, предварительно совмещенного своим вырезом с острым углом ромба второй пластины 1 теплообменника и ее бобышками 2 °

Соотношение большой и малой оси ромба в пределах 1,5-2,5 и расположение теплообменника по диаметральной плоскости печи выбрано по следующим соображениям.

Полностью устранено пылеобразование в зоне теплообменного устройства за счет исключения ссыпания с теплообменника обжигаемого клинкера в газовый поток при повороте печи, так как в конструкции теплообменника отсутствуют поверхности, которыми часть клинкера захватывалась бы и транспортировалась бы на определенную высоту из общего потока.

Снижена скорость газового потока в зоне теплообменного устройства за счет создания аэродинамического сопротивления газовому потоку путем размещения на его.пути широких плоскостей теплообменников.

При соотношении осей ромба менее

1,5 фигура ромба будет приближаться к квадрату, что снизит поверхности теплообмена и аэродинамическое сопротивление газовому потоку. Появится возможность захвата клинкера теплообменниками из общего потока, что приведет к пылеобразованию. При соотношении осей ромба более 2,5 аэро-.. динамическое сопрЬтивление газовому

1460566 потоку возрастет и снизится теплооб мен между горячими газами и теплообменниками. Кроме того, в этом случае тело теплообменника будет тонким и снизится его долговечность.

Размещение двух пластин 1 теплообменника в различных параллельных плоскостях I u II обеспечивает устойчивость теплообменника и что наиболее важно, интенсифицирует теплообI мен между клинкером и теплообменником за счет того, что плоскости одного теплообменника в слое клинкера будут перемещаться по различным траекториям и воздействовать на материал, не бывший в контакте со смежной пластиной 1.

Плавное сопряжение пластин I теплообменника дугой и одинаковое их сечение обеспечивают снижение термических напряжений в теплообменнике и создают перемешивание клинкера, что из-за низкой теплопроводности его значительно интенсифицирует теплообмен.

Установка предложенных теплообменников в печь, которые снабжены искривленными поверхностями, образованными плавным сопряжением пластин 1 дугой в плоскости корпуса печи, и отгребают ими обжигаемый материал навстречу его движению, создает сопротивление его прохождению и повышает уровень материала в печи в зоне теплообменного устройства. Этим создаются благоприятные условия для теплообмена между клинкером, газовым потоком и футеровкой печи за счет увеличения площади их контакта и увеличивается время тепловой обработки материала в зоне теплообменного устройства.

Предложенная конструкция крепеж-. ного устройства теплообменников очень проста, не требует значительных трудозатрат при изготовлении и монтаже теплообменников.

В предлагаемом теплообменном устройстве и, в частности, крепежных устройствах значительно уменьшена площадь теплового контакта между теплообменниками и корпусом печи за счет применения в конструкции крепежного устройства линейных контактов между теплообменниками и корпусом печи, а не по плоскостям. Это резко сократило потери тепла в окружающую среду, т.е, повысило КПД гречи, формула и з о б р е т е н и я

1. Теплообменное устройство вращающейся печи, содержащее футеровку и расположенные по окружности ряды теплообменников, соединенных с внутрен1 ней поверхностью корпуса печи посредством размещенных на основаниях теплообменников элементов крепления, выполненных в виде цилиндрических бобышек и закрепленных на корпусе

2р печи элементов крепления, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения пылеобразования и теплопотерь, теплообменники выполнены подковообразной формы ромбического сече2 . ния с соотношением ромбических осей, равным (1,5:2,5):1, при этом образующие бобышек элементов крепления проходят через вершину наружноro острого угла ромба перпендикулярно

30 его большой оси и продольная ось бобышек смещена по этой оси от вершины наружного острого угла ромба в тело теплообменника на величину их радиуса, а элементы крепления на корпусе печи выполнены из соразмерных с диаметром бобышек уголков с вырезом на середине одной из полок в форме острого угла, соединенных с корпусом печи ребром смежной полки. ,10 2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что большие оси поперечных сечений концов каждо" го теплообменника смещены относительно одна от другой по параллельным 5 плоскостям по направлению вращения печи.

3. Устройство по п.1 о т л и — . ч а ю щ е е с я тем, что основания пластин теплообменников скошены по б0 наклонной плоскости, проходящей касательно к поверхности бобышек, а высота образованного скоса не превышает толщину футеровки печи.

1460566

mal

Ф

Составитель M.Ïåòðîâà

Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Редактор Л.Гратилло

Заказ 531/48 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

П оизводственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, у . р

И Ol л. Гага ина 101 р и