Оболочковая конструкция, преимущественно вращающаяся печь

 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для обжига материалов, преимущественно к конструкциям корпусов вращающихся печей, и направлено на повышение долговечности и надежности корпуса. Вращающаяся печь включает корпус 2, установленный на опорах, на корпус 2 насажен с зазором рычажный механизм уравнивания перемещений, выполненный в виде жесткого обода 1. Между ободом 1 и корпусом 2 размещены четыре балансира 3, попарно соединенные одним концом друг с другом, а другими концами с корпусом 2, причем центральные опоры 6 обоих балансиров 3 установлены на ободе 1. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄ„1478018 (б1) 4 F 27 В 7/22, В 01 Л 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР (21) 4260299/29-33 (22) 10.06.87 (46) 07.05.89. Бюл. _#_9 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт цементного машиностроения (72) C.Н.Кузнецов (53) 666.94.041(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1308819, кл. F 27 В 7/22, 1986.

Боганов А.И. Вращающиеся печи цементной промышленности. — М.: Машиностроение, 1965, с. 192, фиг.67. (54) ОБОЛОЧКОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к технологическому оборудованию для обжига материалов, преимущественно к конструкциям корпусов вращающихся печей, и направлено на повышение долговеч" ности и надежности корпуса Вращающаяся печь включает корпус 2 установленный на опорах, на корпус 2 насажен с зазором рычажный механизм уравнивания перемещений, выполненный в виде жесткого обода 1. Между ободом 1 и корпусом 2 размещены четыре балансира 3, попарно соединенные одним концом друг с другом, а другими концами с корпусом 2, причем центральные опоры 6 обоих балансиров 3 установлены на ободе 1. 2 ил.

1478018

Изобретение относится к технологическому оборудованию для обжига материалов, а более конкретно к конструкциям корпусов вращающихся печей, служащих, например, для обжига сырьевой смеси при производстве цемента, и может быть использовано в конструкциях корпусов вращающихся барабанов, сосудов давления и других оболочковых конструкций, работающих преимущественно в условиях теплосмен.

Цель изобретения — повышение долговечности и надежности корпусов вращающихся печей. 15

На фиг. l изображен корпус вращающейся печи, поперечное сечение, на фиг,2 — положения концов балансиров в эллиптических отверстиях, закрепленных в холодном состоянии. 20

Вращающаяся печь состоит из жесткого обода 1, насаженного на корпус

2 с зазором. Иежду ободом 1 и корпусом 2 (или сбоку от обода 1) размещены четыре балансира 3, попарно сое- 25 диненных одним концом друг .с другом посредством двух шарнирно соединен- . ных ползунов 4, а другими концами— с фигурными кронштейнами 5 корпуса

2. Центральные опоры 6 балансиров. 3 30 установлены на ободе .l. В фигурных кронштейнах 5 выполнены эллиптические отверстия 7, обеспечивающие возможность касательного (по отношению к корпусу 2) теплового перемещения концов балансиров 3 при разогреве корпуса 2 и повороте балансиров 3 (в ряде случаев можно "закрыть" все устройство вместе с ободом 1 наружным экраном и сблизить, таким обра- 40 зом, температуры корпуса 2 и предлагаемого устройства).

Для.постоянного совпадения центров корпуса 2 и обода 1 в последнем выполнены направляющие 8. Для вос- 45 приятия нагрузки от веса обода 1 с балансирами 3 во вращающихся корпусах 2 могут использоваться легкие роликоопоры 9 (дополнительно к направляющим 8). В невращающихся корпусах, например, сосудов давления достаточно одной пары направляющих 8, расположенных на горизонтальной оси

Х, которые в этом случае одновременно и центрируют оси, и воспринимают нагрузку от веса обода 1 (число балансиров 3 можно увеличить до восьми, располагая четыре дополнительных балансира 3 в пустующих четвертях круra, в этом случае соединение их концов производится с теми же кронштейнами 5).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После монтажа корпуса 2 вместе с устройством и настройки устройства, заключающейся в правильном выставлении концов балансиров 3 в эллиптических отверстиях 7 фигурных кронштейнов 5, жестко скрепленных с корпусом 2, производится жесткое крепление (например, сваркой) направляющих

8 к ободу 1. Причем правильным выставлением концов балансиров 3 в отверстиях 7 считается такое их положение, когда обеспечено свободное касательное (по касательной к окружности корпуса 2) перемещение концов балансиров 3 во всем диапазоне перемещений (стенки корпуса 2), определяемых эксплуатационным интервалом изменения температур корпуса 2. Концы балансиров 3 (в условно продленных эллиптических отверстиях 7) закреплены при монтаже корпуса 2 в наиболее холодном — зимнем - состоянии (фиг.2).

При последующем пуске корпуса 2 в эксплуатацию температура стенок его увеличивается. В соответствии с этим увеличивается периметр (диаметр) корпуса 2. Поскольку геометрические центры корпуса 2 и обода 1 совпадают, то все четыре кронштейна 5 обнаруживают относительное поступательное движение в направляющих 8 по направлению к ободу 1. При этом происходит поворот балансиров 3 относительно . центральных опор 6, закрепленных на ободе 1. Поворотное перемещение связанного с кронштейном 5 конца балансира 3 в каждый момент времени может быть разложено на две составляющие по осям Х и Y. Свободное перемещение конца балансира 3 по одной иэ указанных составляющих (совпадающей с касательным направлением к окружности корпуса 2 в месте рассматриваемого кронштейна,5) обеспечено эллипсностью, а точнее продолговатостью, отверстий 7, а свободное перемещение по другой составляющей, являющейся радиальной в окружности корпуса 2 для данного кронштейна 5, обеспечивается только равенством радиальных составляющих перемещений во взаимно перпендикулярных направлени1478018 ях, т.е ° равенством перемещений по осям Х и Y. Для рассматриваемого случая пуска корпуса 2 в эксплуатацию с равномерным повышением температу5 ры всех точек поперечного сечения стенки корпуса 2 имеет место равенство радиальных составляющих перемещений корпуса 2 во взаимно перендикулярных направлениях, а следовательно, 1р обеспечена свободная их реализация, т,е. равномерное увеличение окружностей корпуса 2 от температуры, а следовательно, и от равномерного внутреннего давления, например внутри сосудов давления, происходит беспрепятственно (без увеличения напряжений). Оболочка может свободно принимать форму идеальной окружности (в поперечных сечениях) любого диаметра, 2р что дает существенное увеличение долговечности и надежности эксплуатации корпусов.

В случае, когда в процессе эксплуатации под действием однонаправлен- 25 ных сил тяжести появляются предпосылки искривления корпуса 2 — овальности, возникает обратная ситуация. Суть такого искривления состоит в утрате формы окружности — наличии преиму- 3О щественного радиального перемещения стенки корпуса 2 в горизонтальном направлении. Попытки кронштейнов 5, расположенных на горизонтальной оси .

Х, обеспечить свою радиальную составляющую по величине больше, чем радиальная составляющая кронштейнов 5, расположенных на вертикальной оси Y встречают сопротивление введенного механизма уравнивания, сопротивление 40 взаимосвязанных балансиров 3. Поворот (угол поворота) пар балансиров 3 вследствие связи их концов двумя шарнирно скрепленными ползунами 4 может, быть только равным, что обеспечивает выполнение операции уравнивания перемещений стенки корпуса 2 во взаимно перпендикулярных направлениях.

Во вращающихся объектах целесообразно размещать в каждом пролете по длине корпуса 2 несколько таких устройств, например, с шагом в несколько метров, при этом смещают направляющие 8 и опоры 6 в разных (близрасположенных) устройствах, относительно установленных рядом, на угол, например, 45

Применение предлагаемого изобретения существенно повысит долговечность и надежность корпусов вращающихся печей, сосудов давления и других оболочковых конструкций, работающих преимущественно в условиях теплосмен, эа счет полного исключения процесса овализации (искривления заданных контуров). Предлагаемый механизм уравнивания может устанавливаться в одном или нескольких (любых) сечениях в пролетах независимо от опор, т.е, овальность любого сечения исключается. Кроме того, предлагаемое решение не препятствует реализации равномерного теплового расширения, т.е ° исключает условия стеснения деформаций от изменения температуры, а значит, и возникновение температурных напряжений ° формула изобретения

Оболочковая конструкция, преимущественно вращающаяся печь .содержащая установленный на опоры корпус и размещенный на корпусе с зазором между опорами жесткий обод, о т, л и— чающая с я тем, что, с целью повышения долговечности и надежности корпуса, она снабжена рычажным механизмом уравнивания поперечных перемещений стенок корпуса, выполненным в виде установленных на ободе посредством центральных опор балансиров, попарно соединенных одними концами друг с другом, а другими — с корпусом печи.

l 4 78018

Составитель Л.Петрова

Техред М. Ходанич Корректор И,Муска

Редактор И.Дербак

Заказ 2351/39

Тираж 533

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101