Колосниковый холодильник

 

Изобретение относится к технике охлаждения сыпучих материалов в колосниковых холодильниках и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в металлургии . Цель - повьпчение степени утилизации теплоты охлаждаемого сыпучего материала для нагрева воздуха, направляемого на горение в печь, упрощение конструкции и повышение надежности работы. Колосниковый холодильник соИзобретение относится к технике охлаждения сыпучих материалов в колосниковых холодильниках и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в металлургии . Цель изобретения - повышение степени утилизации тепла охлаждаемого материала для нагрева воздуха, направляемого на горение в печь, упрощение конструкции и повышение надежности работы. держит загрузочную пахту 2, колосниковую решетку 4, патрубок 6 для подачи охлаждаемого воздуха в подрешеточную полость и патрубок 7 для отвода избыточного воздуха из разгрузочного участка надрешеточной полости, поперечную перегородку 8 в надрешеточной полости, образующую голевой зазор с решеткой 4. Средняя часть поперечном перегородки К длиной 0,5-0,9 ширины решетки выполнена выступающей в сторону разгрузочного конца на расстоянии 0,1-1,5 ширины решетки. Боковые стенки выступающей средней части установлены под углом 20-80° к продольной оси. Перегородка может быть выполнена из цепей с шагом навески 0,25-4 ггирины звена либо выполнена в верхней част в виде сплошной металлической стенки, к нижней части которой прикреплены одним концом цепи длиной 0,1-Г-,5 высоты надрешеточной полости. Стенка может быть выполнена из отдельных полос. 4 з.л.ф-лы, 1 табл. 4 ил. (Л На Лиг о 1 показан колосниковый холодильник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на Лиг. 1 (при выполнении перегородки в виде сплошной металлической стенки в верхней части и цепей в нижней части); на Лиг. 3 - разрез Б-К на Лиг. 1 (с перегородкой Т-г-образной формы); на фиг. 4 - то же, с перегородкой дугообразной формы . Вращающаяся печь 1 через соединительную загрузочную тахту соединеCfc ю о 1 СО ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС(ЪБЛИН

„„БО„„162О795 гяз@6 щ) F 27 В 7/38

i" n

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4651780/33 (22) 20.02.89 (46) 15.01. 91. Бюл. ((? (72) Н. Г. Срибнер, В. A. Екимов, ((). Г. Гайдамакин, В,Е. Карпов, И.А. Пятков, В.М. 3!огунов, A.H.Áåçруков и t(.((), Казанцев (53) 666.94.041(088.8) (56) Авторское свидетельство ГГГР

1255840, кл. F 27 В 7/38, t985.

Патент Японии ((44-31113, кл. С 04 В 7/О(), 1969. (54) К010(:НИКОВНЙ ХОЛОД(ЛЬНИК (57) Изобретение относится к технике охлаждения сыпучих материалов в колосниковых холодильниках и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в металлургии. Цель — повьпчение степени утилизации теплоты охлаждаемого сыпучего материала для нагрева, воздуха, направляемого на горение в печь, упрощение конструкции и повышение надежности работы, KoJTocHHKQRblH холодильник соИзобретение относится к технике охлаждения сыпучих материалов в колосниковых холодильниках и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в металлургии.

Цель изобретения — повышение степени утилизации телла охлаждаемого материала à нагрева воздуха, направляемого на горение s лечь, упрощение конструкции и повышение надежности работы.

2 держит загрузочную шахту ?, колосниковую решетку 4, патрубок 6 для подачи охлаждаемого воздуха в подрешеточную полость и патрубок 7 для отвода избыточного воздуха иэ разгрузочного участка надрег еточной полости, поперечную перегородку 8 в надрешеточной полости, образуюг(ую целевой зазор с решеткой 4. Гредняя часть поперечной перегородки Я длиной 0;5-0,9 ширины решетки выполнена выступающей в сторону разгрузочного конца на расстоянии 0,1 — 1,5 гп рины решетки. Боковые стенки выступающей средней части установлены .под углом 20-80 к

0 продольной оси. Перегородка может с быть выполнена иэ цепей с шагом навески 0,25-4 гп рины звена либо выполнена в верхней части в виде сплошной ме- таллической стенки, к нижней части которой прикреплены одним концом це-. пи длиной О, 1-(;-,5 высоты надрешеточной полости. (, тенка может быть выполнена из отдельных полос. 4 3 п.A ëû, Cgg5

1 табл. 4 ил. Ю

С

На Лиг. 1 показан колосниковый холодильник, продольный разрез; на Аиг. 2 — разрез А-А на Аиг. 1 (при выполнении перегородки в виде сплошной металлической стенки в верхней части и цепей в нижней части); на. Аиг. 3 разрез Б-Б на Аиг. 1 (с перегородкой

Ъг-образной Аормы); на Аиг. 4 - то же, с перегородкой дугообразной Аормыа

Вращающаяся печь 1 через .соединительну(о загрузочную шахту 2 соедине1620795 на с колосник овим холодильником, содержащим корпус 3, колосниковую решетку 4, разгрузочную течку 5, патрубок 6 дпя подачи охлаждающего воз5 духа в подрешеточную полость, патрубок 7 для отвода избыточного воздуха из разгрузочного участка надрешеточной полости, поперечную перегородку 8 в надренеточной полости, выполненную из закрепленних на своде корпуса цепей или из сплошных металлических полос 9 в верхней части и закрепленных.на их нижней части цепей 10.

Средняя часть 11 поперечной перегород- 5 ки 8 выполнена выступающей (выдвинута) в сторону разгрузочного конца по отнонению к ее периАерийним участкам 1?. Перегородка 8 может бить выполнена в плане дугообразной Аормы

13, которая также обеспечивает выдвижение средней части к разгрузочному

° концу.

Горячий сыпучий материал, например цементный клинкер или глиноземсодержащий спек, иэ вращающейся печи 1 через соединительную нахту 2 поступает в колосниковый холодильник 3 на ,колосниковую ренетку 4:и перемещает— ся в ней за счет возвратно-поступатель;30 ного движения колосников к разгрузочному концу и выгружается через течку

5, охлаждающий воздух от вентилятора поступает через патрубоК б в подрешеточную полость, проходит через 35 слой горячего сыпучего материала, охлаждая его и нагреваясь. Нагретый воздух в надренеточной плоскости разделяется на два потока поперечной перегородкой 8. Более нагретый воздух 40 из зоны между загрузочным концом решетки и перегородкой за счет тяги, запечного димососа через шахту 2 по ступает на горение в печь 1, а менее нагретый воздух из зоны между перего- 45 родкой и разгрузочным концом решетки выбрасывается через патрубок 7 с помощью аспирационного димососа в атмосферу. Ввиду больной нирини колосникоВой решетки намного превь шающей рину струи материала, поступающего из печи, высота слоя охлаждаемого материала в центральной части ширины решетки значительно превышает высоту слоя на периферийннх боковых участках;

55 кроме того, на периферийных участках в результате сегрегации при ссыпании концентрируются наиболее крупные час-. тицы. Это обусловливает большую газопроницаемость периферийных зон слоя и соответственно больнее количество про- ходящего через эти зоны воздуха, поэтому на коротком участке от загрузочного конца материал в периАерийных зонах уже существенно охлаждается, и его температура намного ниже, чем в центральной зоне по ширине ренетки.

Соответственно и воздух, выходящий из периферийных зон слоя, нагревается до високих температур только на коротком участке от загрузочного конца. В то же время воздух, выходящий иэ центральной зони, по ширине ренетки имеет високую температуру на значительно больней длине, так как удельное количество его меньше, чем в периферийных зонах. Перегородка обеспечивает получение оптимальной Аорми "горячей" зоны надренеточной полости.

Так, по периферии в "горячую" зону входит только участок с высокой температурой материала и нагретого воздуха имеющий меньшую длину чем участок в средней части по ширине. Выступающая (выдвинутая к разгрузке) средняя часть обеспечивает включение в горячую" зону более длинного участка с високой температурой материала и воздуха в центральной части слоя.

В результате повинается температура горячего воздуха, направляемого из холодильника на горение в печь.

Длина средней выступающей части

11 перегородки составляет 0,5-0,9 ширины решетки ° Эти пределы определяются распределением газопроницаемости слоя по ширине ренетки. При величине менее 0,5 в "горячую" зону не захватываются боковые участки центральной части. горячего материала, что снижает температуру подогрева воздуха, направляемого в печь. При величине более 0,-9 в "горячую" зону оказывается включенной часть материала периАерийньгх зон, имеющих пониженную температуру материала и воздуха; снижается температура подогрева воздуха,, направляемого в печь, возрастает температура сбросного воздуха.

Выступающая средняя часть 11 поперечной перегородки смещена от своих периАерийних частей 12 на 0,1-1,5 ширины решетки. Это определяется ðàñпределением температури спека и воздуха и обеспечивает разделение потоков воздуха по ломаной линии, на ко-. торой спек имеет одинаковую по ширине

1620795 температуру; чем нире решетка, тем наблюдается больная неравномерность по ширине температур спека и воздуха.

При величине этого соотногтения менее

О, 1 значительная часть горячего слоя материала в средней части не захватывается перегородкой в область "горячей" зоны, снижается температура воздуха, направляемого в печь. При величине более 1,5 не захватттвается перегородкой в "горячую" зону часть високотемпературногo материала и воздуха в загрузочной области периферийных участков,,а в средней части захвативаютстт удаленные от загрузочного конца участки материала, имеюце— го уже пониженную температуру; снижается те|тпература воздуха, направляемого в печь, воз1тастает температура сбросного воздуха.

Боковтче стенки 14 виступаюцей средней части поперечной перегородки выполнени ттод углом к продольной оси, что обеспечивает снижение сопротивления перемецению материала, так как кусок должен преодолеть сопротивле— ние только одной цепи перегородки, а не всех цепей боковой стенки при ее расположении параллельно оси.

Угол между боковими стенками и прос дольной осью 20-80 . При меньших углах протяженность боковых стенок оказивается черезмерно болт тзой, что увеличивает расстояние,.на которое выдвинута средняя часть перегородки до уровня, при котором захвативаются холодные участки материала в центральной зоне решетки. При болтцих углах не обеспечивается необходимое видвижение средней части; захватываются холодние.участки периферийных зон, что. снижает темттературу воздуха, направляемого в печь.

Поперечная перегороттка может бить выттолнена из .закрепленных одним концом свободно висяцих целей. Преимущества такой перегородки по сравнению со сплонной стенкой состоят в том, что исключается заклинивание крупных кусков в цели между перегородкой и ренеткой, так как под напором движущегося ло решетке.ттатериала цепи отклоняются, свободно пропуская материал. При этом отклоняется только небольшая часть цепей, находящаяся непосредственно пЕред крупным куском..

Иерегородк в этом случае можно выполнять с минимальним зазором к решетке, имея .длину цепей 0,6-0,95 высоты надреиеточного пространства, при которой цель практически полностью перекрывается движущимся по решетке материалом. В результате практически почти полностью исключается переток холодного и горячего воздуха через щель, что повинает тем1р пературу воздуха в печь, Подвеска цепей производится с нагом 0,25-4 ширины звена цепи. При меньнем шаге создается черезмерная плотность навески, затрудняющая монтаж, обуславливающая ттепроизводительнийт расход цепей.

При большем шаге перегородка получа.— ется черезмерно разреженной и не препятствует перетоку воздуха между горячтпти и холодными зонами.

20 Кроме тот о, перегородка имеет ограниченную проницаемость для воздуха.

При колебаниях "ттулевого сечения, по которому проходит граница раздела потоков, в сл чае смецения за лере25 городку в "горячую" зону избыточный воздух витягивается сквозь перегородку эа счет тяги аспираттттоттного димососа, в печь поступает только необходимос для горения количество воздузц ха, в горячей головке лечи не создается давление. В случае смещения за перегородку в сторону разгрузочного конца необходимый для горения воздух за счет тяги запечного димососа просасиваетсл через перегородку, и не

35 происходит подсос через уплотнение горячей головки печи холодного воздуха из атмосфери, Перегородку целесообразно распола4р Гать на pëññòÎÿHèè AT эагpv3A÷íÎÃÎ конца решетки 0,5-1,8 ее ширины.

Перегородка может бить выполнена комбинированной: в верхней части в виде закрепленной на корпусе сплошной металлической стенки, к нижней части которой прикреплены одним концом цепи длиной 0,1-0,5 высоты надрешеточной полости. Сплошная верхняя часть обеспечивает более полную герметизацию горячей зоны. Цепи в нижней части перегородки обеспечивают герметизацию щели между ней и решеткой, оказывают минимальное сопротивление продвижению материала, отклоняются только непосредственно перед крупным куском, сохраняя герметичность цели. При длине цепей менее

О, 1 надренеточной полости высота цели черезмерно мала и может возникать

1620795 полос.

Колосниковый холодильник

Показатели

Предлагаемый (Известный з

2 3 4 5

Выполнение надрешеточной полости

Без пе- Попереч- Поперечная перегородка с ьыступаюрего- ная пе- щей к разгрузке средней частью родки регородка сплошная спрямленная, Отношение ширины выдвинутой средней части перегородки к ширине решетки и/н. заклинивание крупными кусками. При длине б6лее 0,5 существенно снижается герметичность перегородки, и герметизирующая роль сплошной стенки в верхней части практически сводится на нет при большом расходе металла и трудности монтажа.

Сплошная металлическая стенка верхней части поперечной перегородки может быть выполнена из отдельных металлических полос 9. Преимущество ,такого выполнения по сравнению с выполнением цельным листом в том, что снижается отрицательное влияние тер-. мических деформаций, которые при

500-700 С достигают значительной величины и ведут к разрушению перего-. родки из цельного листа.

В таблице представлены сравнительные характеристики колосникового холодильника.

Предложенная конструкция холодильника обеспечивает повышение температуры гбрячего воздуха, направляемого о на горение в печь, на 30-60 С, снижение темппратуры сбросного воздуха на 25-50 С, снижение удельного расхода топлива на спекание на 2-4Х и снижение количества аварийных остановок для ремонта перегородки °

Формула изобретения

1. Колосниковый холодильник, содержащий загрузочную шахту, колосниковую решетку, патрубки для подвода охлаждающего воздуха в подрешеточную полость и отвода избыточного

I воздуха из разгр зочного участка надрешеточной полости, поперечную перегородку в надрег еточной полости,. образующую щелевой зазор с решеткой, отличающийся тем, что, с целью новьппения степени утилизации тепла охлаждаеиого материала пля

Нагрева воздуха, направляемого на горение в печь, упрощения конструкции и повьппения надежности в работе, средняя часть поперечной перегородки длиной 0,5-0,9 ширины рещетки выполнена выступающей в сторону разгрузоч15 ного конца холодильника на расстояние

0,1-1,5 ширины решетки, 2, Холодильник по и. 1, о т л ич а ю vI и и с я тем, что боковые стенки выступаюг ей средней части по20 перечной перегородки установлены под углом 20-80" к продольной оси холодильника.

3, Холодильник по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что поперечная

25 перегородка выполнена из цепей с шагом навески 0,25-4,0 ширины звена цепи.

4,. Холодильник по и, 1, о т л ич а ю шийся тем, что верхняя

3Q часть поперечной перегородки выполнена в виде сплошной металлической стенки, к нижней части которой прикреплены одним концом цепи длиной

0,1-0,5 высоты надрешеточной полncти.

5 о Холодильник по и а 1 у О т л ич а ю rq и и с я тем, что стенка вы полнена из отдельных вертикальных

0,35 0,5 .О, 7 0,9 0,95

1620795

Продолжение табл.

Показатели

Известный

Предлагаемьй

I 2 3

0,5 1,5 .1,7

0,07 0,1

45 80 85

10

580

210 ?05 185

160 180 200

?50

160

1 3

Вакуф Рожер

Coed

Отношение расстояния выдвинутой средней части перегородки от ее периферийных участков к ширине Решетки р/ш

Угол боковой стенки выдвинутой части перегородки к продольной оси, град

Отношение шага навески цепей перегородки к ширине звена цепи

Отношение длины цепей в нижней части перегородки к высоте надрешеточной полости

Температура горячего воздуха, направляемого из холодильника и печь, С

Температура избыточного воздуха, сбрасываемого из холодильника в атмосферу, Г

Удельный расход топлива на спекание шихты, кг у.т./т.сп.

Количество остановок из-за нар шения работы перегородки, шт/год

Колосниковый холодильник

1 J 4 (з

0,20 0,25 1,0 4 5

Ов06. Оэ 1 0125 Ое5 Ое6

630 640 670 690 660 635

f58 157 5 154 151 153 157 2

16?0795

Составитель Т. Губарева

Техред Л.Сердюкова

Редактор И. Сегляник

Х ор рек тор А. Осауленк

Заказ 4236 Тирам Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосквау Ж-35у Раушская наб., д. 4!5

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