Теплообменное устройство вращающейся печи

 

Использование: тепловая обработка цементной сырьевой смеси. Сущность изобретения: теплообменные элементы вращающейся печи прикреплены основаниями к ее внутренней поверхности и выполнены в виде сочлененных у основания лопастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью , обращенной к газовому потоку. На внутренней поверхности каждой лопасти расположены полки в зигзагообразном порядке с наклоном к основанию элементов, а по окружности печи теплообменные элементы размещены во взаимно противоположных направлениях. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4928678/33 (22),1 8,04.91 (46) 15.02.93. Бюл. ¹ 6 (71) Государственный всесоюзный научноисследовательский институт цементной промышленности (72) П.А.Меркулов, Ю.А.Белый, В.А.Самойленко, В,Н.Цуканов, С.В.Янкелевич иД.В. Новиков (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 813104, кл. F 27 В 7/16. 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 759818, кл. F 27 В 7/16, 1978. (54) ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО

ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Изобретение относится к теплообменным устройствам вращающихся печей, например, для вращающихся печей тепловой обработки цементной сырьевой смеси.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является теплообменное устройство вращающейся печи, состоящее из расположенных по длине печи отдельных элементов, прикрепленных основаниями к ее внутренней поверхности и выполненных в виде сочленейных у основания и сужающихся к вершине лопастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью. обращенной к газовому потоку.

Недостаток известного теплообменного устройства заключается в том, что по своим конструктивным особенностям оно имеет низкие теплообменные характеристики, подвергается деформации(имеют место невысокие критерии прочности и жесткости), что в конечном результате приводит к быстрому выходу из эксплуатации.,ЯЦ,, 1795244 А1 (я)з F 27 В 7/16. 7/18 (57) Использование: тепловая обработка цементной сырьевой смеси. Сущность изобретения; теплообменные элементы вращающейся печи прикреплены основаниями к ее внутренней поверхности и выполнены в виде сочлененных у основания лопастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью. обращенной к газовому потоку. На внутренней поверхности кзждой лопасти расположены полки в зигзагообразном порядке с наклоном к основанию элементов, а по окружности печи теплообменные элементы размещены во взаимно противоположных направлениях. 1 з. и. ф-лы, 3 ил.

Помимо этого, в силу своих конструктивных особенностей воздействие на слой материала осуществляется только выпуклой частью поверхности лопасти, обращенной к газовому потоку. Такая форма лопасти обеспечивает работу теплообменного устройства . только разделяющего слей материала на отдельные потоки без допо нительного перемешивания материала по ь, соте слоя, При этом не происходит активного перемешивания материала и не учитывается изменение гранулометрическг;о состава по высоте слоя материала, т, е. кр „пные гранулы у вершины лопасти слабо и;огреваются. что приводит к неравномерному распределению температуры и неравномерному нагреву гранул материала и, как следствие низкому качеству готового продукта и резкому перегреву лопастей, способствующему их разрушению.

При работе теплообменных элементов в зоне начала декарбонизации где температура газового потока составляет 1100 — 1200

1795244

10 i5

С, а температура материала до 500 С, лопасти деформируются в хаотичном порядке, что является причиной повышенного пылевыноса.

Целью изобретения является интенсификация процесса теплообмена, увеличение долговечности устройства и производительности печи, На фиг. 1 показана развертка печи с размещенными в ней теплообменными элементами в шахматном порядке и взаимно противоположных направлениях; на фиг. 2 — элемент теплообменного устройства; на фиг. 3 — теплообменный элемент с установкой полок параллельно друг другу.

Теплообменное устройство вращающейся печи 1 состоит из отдельных элементов 2, выполненных из сочлененных у основания и сужающихся к вершине попастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью, обращенной к газовому потоку. На внутренней поверхности вдоль каждой лопасти расположены полки 3 в зигзагообразном порядке с наклоном к основанию элементов. По окружности печи теплообменные элементы размещены во взаимно противополо>кных направлениях, B смежных лопастях полки 3 теплообменных элементов 2 могут быть расположены параллельно друг другу, При работе вращающейся печи теплообменные элементы 2 погружаются в слой материала и перемещаются в нем по мере вращения корпуса печи. Одновременно происходит перемещение материала между рядами теплообменных элементов, размещенных по окружности печи вдоль ее оси во взаимно противополо>кных направлениях, и по полкам, располо>кенным на внутренней поверхности лопастей в зигзагообразном порядке.

При перетекании материала по полкам происходит его дополнительное перемешивание, в том числе и по высоте слоя материала в печи, Изменяя зигзагообразный порядок размещения полок и величину их наклона к основанию элемента в смежных лопастях, обеспечивается интенсивный процесс теплообмена за счет комплексного перемешивания и увеличения средней температуры материала в слое, при этом резко

Формула изобретения

1, Теплообменное устройство вращающейся, печи, содержащее расположенные по длине печи теплообменные элементы, при20

50 уменьшается неравномерность нагрева лопасти по ее высоте, что благоприятно сказывается на ускорении теплопередачи от элементов к материалу.

При этом возникают пульсирующие разновысотные и перекрестные потоки, влияющие на движение материала.

При движении материала теплообменные элементы с полками, расположенными в зигзагообразном порядке, которые придают конструкции элемента высокую аэродинамическую обтекаемость газовым потоком, обеспечивают высоэффективное использование тепла отходящих газов и повышение осаждения пыли, Угол наклона полки относительно оси лопасти составляет 15 — 30 . При угле наклона менее 15 интенсивность перемешивания незначительна, что выражается в небольшом росте средней температуры материала в слое.

При угле наклона более 30 полки способствуют быстрому ссыпанию материала, а результат перемешивания остается низким и, следовательно, температура материала не увеличивается. В таблице приведены результаты замеров средней температуры слоя материала при различных углах наклона полок относительно оси лопасти.

Как видно из таблицы, при углах наклона полок в пределах 15-30 средний рост температуры слоя материала превышает рост температуры за указанными пределами более чем в 1,5 раза. В случае параллельного расположения полок в смежных лопастях величина угла наклона составляет 15-45, Дополнительное размещение полок вдоль лопасти на внутренней ее поверхности приводит к повышению жесткости конструкции лопасти, за счет чего увеличивается долговечность элементов теплообменного устройства на 40-60 >.

Расчеты использования теплообменного устройства показывают, что произво дительность вращающейся цементной печи 5 х 185 м увеличивается на 4-8,, расход топлива уменьшается на 6-8, а пылевынос сни>кается на 20-30 % по сравнению с аналогичными показателями при использовании известных аналогов и прототипа, крепленные основаниями к ее внутренней поверхности и выполненные в виде сочлененных у основания лопастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью.

1795244 обращенной к газовому потоку, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, увеличения долговечности устройства и производительности печи, оно снабжено полками, расположенными зигзагообразно на внутренней поверхности вдоль каждой лопасти с наклоном к основанию элементов. при этом теплообменные элементы по окружности печи расположены во взаимно противоположных направлениях, 5 2. устройство по п.1,отл ича ю ще ес я тем, что в смежных лопастях полки установлены параллельно одна другой, 1795244

Составитель С.Прямкова

Техред М,Моргентал Корректор Л,Филь

Редактор

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

Заказ 420 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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