Вращающийся холодильник для охлаждения сыпучих материалов

Авторы патента:

F28D11/02 - с вращательным движением, например с вращающимся барабаном или цилиндром (F28D 11/08 имеет преимущество)

C10B39/10 - в сочетании с перемешивающими устройствами, например вращающимися столами или барабанами

Владельцы патента RU 2508389:

Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") (RU)

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, коксохимической и электродной промышленности, в цветной и черной металлургии. Холодильник включает наружный (1) и внутренний (2) корпуса с межкорпусным пространством между ними (5), загрузочное (3) и разгрузочное (4) отверстия для сыпучих материалов и центральную водоотводную трубу (10), связанную с межкорпусным пространством (5) узлом отвода воды (9). Межкорпусное пространство (5) сообщено с вводной трубой (6) для охлаждающей воды, размещенной в зоне выгрузки кокса. Холодильник со стороны загрузочного отверстия (3) снабжен приемной камерой (8), коаксиально размещенной во внутреннем корпусе (2) холодильника с кольцевым пространством (12) между ними. Узел отвода воды (9) установлен на выходе из приемной камеры (8). Изобретение позволяет уменьшить термомеханическую нагрузку на узел отвода воды, снизить вероятность его разрушения и увеличить срок эксплуатации холодильника в 3-5 раз. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к вращающимся холодильникам, предназначенным для охлаждения сыпучих материалов с температурой от 1450°C до 50-120°C и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, коксохимической, электродной промышленности, в цветной, черной металлургии, при обработке руд, строительных и других материалах, включая высокоабразивные.

Известен вращающийся холодильник для охлаждения прокаленного кокса, включающий цилиндрический корпус с ребрами и оросительную систему для охлаждения водой наружной поверхности горячего конца корпуса. Загрузочная часть барабана снабжена водоохлаждаемыми полками длиной 800 мм, расположенными в шахматном порядке по длине барабана (Э.А. Янко и др. Производство анодной массы. М.: Металлургия. 1975, с.25-29). Существенными недостатками такого холодильника являются низкая эффективность теплосъема из-за маленькой поверхности контакта охлаждающей воды с поверхностью барабана и быстрое разрушение полок с растрескиванием швов из-за жестких условий эксплуатации.

Наиболее близким к заявленному объекту по технической сущности является вращающийся холодильник для охлаждения кокса, включающий установленный горизонтально цилиндрический полый теплообменный корпус, снабженный загрузочным и разгрузочным отверстиями, при этом полый теплообменный корпус установлен внутри наружного корпуса, жестко закрепленного с теплообменным корпусом, с межкорпусным пространством между ними для циркуляции охлаждающей воды, причем в теплообменном полом корпусе холодильника установлена центральная водоотводная труба для отвода охлаждающей воды, сообщенная узлом отвода воды с межкорпусным пространством в зоне загрузки холодильника коксом и с выводной трубой со стороны выгрузки кокса из холодильника, при этом в зоне выгрузки кокса установлена труба для ввода воды в межкорпусное пространство. Узел отвода воды выполнен в виде патрубка, связывающего межкорпусное пространство с водоотводной трубой (Пат. РФ №2209825, МПК C10B 39/10, оп.10.08.2002 г.)

Недостатком данного холодильника является быстрое разрушение узла отвода воды вследствие больших термомеханических нагрузок в зоне загрузки прокаленного кокса, имеющего высокую температуру, что приводит к сокращению срока службы холодильника.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в уменьшении термомеханических нагрузок на узел отвода воды из межкорпусного пространства к центральной водоотводной трубе в зоне загрузки прокаленного кокса.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый вращающийся холодильник для охлаждения сыпучих материалов, например, прокаленного кокса, включающий жестко связанные между собой наружный и внутренний корпуса с межкорпусным пространством между ними, загрузочное и разгрузочное отверстия для сыпучих материалов и центральную водоотводную трубу с выводной трубой в зоне разгрузки, связанную с межкорпусным пространством узлом отвода воды, а межкорпусное пространство сообщено с вводной трубой для охлаждающей воды, расположенной в зоне разгрузки, согласно изобретению, холодильник снабжен приемной камерой, коаксиально размещенной во внутреннем корпусе холодильника с кольцевым пространством между ними, причем загрузочное отверстие для сыпучих материалов расположено на входе в приемную камеру, а узел отвода воды установлен на выходе из приемной камеры.

Длина приемной камеры может составлять не более 1/5 длины холодильника.

Узел отвода воды может быть выполнен в виде крестообразного соединения.

Вращающийся холодильник может быть выполнен горизонтальным или наклонным.

На внутренней поверхности внутреннего корпуса и приемной камеры горизонтального холодильника по винтовой линии могут быть установлены шнековые элементы для обеспечения продвижения сыпучего материала к отверстию для выгрузки.

На внутренней поверхности внутреннего корпуса и приемной камеры холодильника могут быть установлены продольные пластины для уменьшения абразивного износа внутренней поверхности внутреннего корпуса.

Наличие дополнительной охлаждаемой приемной камеры во внутреннем корпусе с узлом отвода воды на выходе из нее, то есть на некотором отдалении от загрузочного отверстия для сыпучих материалов, например, прокаленного кокса с температурой 1450°С, позволяет уменьшить термомеханическую нагрузку и ослабить (амортизировать) ее воздействие на узел отвода воды, что позволит снизить вероятность его разрушения.

Размещение на внутренней поверхности внутреннего корпуса и приемной камеры горизонтального холодильника шнековых элементов по винтовой линии обеспечивает необходимое перемещение прокаленного сыпучего материала от загрузочного отверстия к разгрузочному.

Размещение на внутренней поверхности внутреннего корпуса холодильника и приемной камеры продольных пластин уменьшает абразивный износ поверхности, обусловленный пересыпанием частиц сыпучего материала.

На фиг.1 показан продольный разрез вращающегося горизонтального холодильника; на фиг.2 - поперечный разрез по A-A вращающегося горизонтального холодильника.

Вращающийся горизонтальный холодильник для охлаждения сыпучего материала, например, прокаленного кокса, состоит из наружного 1 и внутреннего 2 корпусов, установленных с возможностью вращения и жестко связанных между собой. Холодильник оснащен загрузочным 3 и разгрузочным 4 отверстиями для загрузки горячего и выгрузки охлажденного кокса. Корпуса 1 и 2 образуют межкорпусное пространство 5. Со стороны разгрузки кокса установлены вводная труба 6 для подачи охлаждающей воды и выводная труба 7 для отвода отработанной воды в систему циркуляционного охлаждения (не показана). Во внутреннем корпусе 2 коаксиально размещена приемная камера 8, оснащенная со стороны выхода кокса из камеры 8 узлом отвода воды 9 к центральной водоотводной трубе 10. Узел отвода воды 9 образован крестообразным соединением с трубами 11. Трубы 11 сообщены с одной стороны с центральной водоотводной трубой 10, а с другой - с межкорпусным пространством 5 посредством кольцевого пространства 12 между приемной камерой 8 и внутренним корпусом 2. Холодильник снабжен шнековыми элементами 13 и продольными пластинами 14, установленными на внутренней поверхности корпуса 2 и приемной камеры 8.

Холодильник работает следующим образом (на примере охлаждения прокаленного кокса).

Прокаленный кокс с температурой 1450°C поступает через загрузочное отверстие 3 в полость приемной камеры 8 и далее во внутренний корпус 2. В приемной камере 8 длиной около 1/5 длины внутреннего корпуса 2 прокаленный кокс, в отличие от прототипа, вначале охлаждается, а затем, с температурой ниже загрузочной на 100-500°С перемещается к узлу отвода воды 9. Таким образом создаются более мягкие температурные условия работы узла отвода воды 9. Далее охлаждаемый кокс перемещается с помощью шнековых элементов 13 и пластин 14 к разгрузочному отверстию 4. Охлаждение кокса происходит за счет подачи охлаждающей воды через вводную трубу 6 в межкорпусное пространство 5 с выводом через кольцевое пространство 12 и узел отвода воды 9 в центральную водоотводную трубу 10 и далее через выводную трубу 7 в систему циркуляционного охлаждения.

Таким образом, новая конструкция загрузочной части холодильника позволяет уменьшить термомеханическую нагрузку на узел отвода воды, снизить вероятность его разрушения и увеличить срок эксплуатации холодильника в 3-5 раз.

1. Вращающийся холодильник для охлаждения сыпучих материалов, например, прокаленного кокса, включающий жестко связанные между собой наружный и внутренний корпуса с межкорпусным пространством между ними, загрузочное и разгрузочное отверстия для сыпучих материалов и центральную водоотводную трубу с выводной трубой в зоне разгрузки, связанную с межкорпусным пространством узлом отвода воды, а межкорпусное пространство сообщено с вводной трубой для охлаждающей воды, расположенной в зоне разгрузки, отличающийся тем, что холодильник снабжен приемной камерой, коаксиально размещенной во внутреннем корпусе холодильника с кольцевым пространством между ними, причем загрузочное отверстие для сыпучих материалов расположено на входе в приемную камеру, а узел отвода воды установлен на выходе из приемной камеры.

2. Вращающийся холодильник по п.1, отличающийся тем, что длина приемной камеры составляет не более 1/5 длины холодильника.

3. Вращающийся холодильник по п.1, отличающийся тем, что узел отвода воды выполнен крестообразным.

4. Вращающийся холодильник по п.1, отличающийся тем, что он выполнен горизонтальным или наклонным.

5. Вращающийся холодильник по п.4, отличающийся тем, что на внутренней поверхности внутреннего корпуса и приемной камеры горизонтального холодильника по винтовой линии установлены шнековые элементы.

6. Вращающийся холодильник по п.1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности внутреннего корпуса и приемной камеры холодильника установлены продольные пластины.

Устройство содержит индукционный нагреватель, магнитопроводный экран, теплоизоляционный кожух, индукционную обмотку, охватывающую цилиндрическую емкость, выпрямитель переменного тока и инвертор, соединенный с индукционной обмоткой и блоком управления инвертором, датчики температуры входного и выходного потока, соединенные с блоком сравнения температур, который подключен к блоку управления инвертором и блоку управления насосом, соединенному с насосом.

Теплообменное устройство для порошкового и гранулярного материала и способ его изготовления // 2503904

Изобретение относится к теплообменному устройству для сушки, нагревания или охлаждения порошкового и гранулярного материалов и к способу производства теплообменного устройства.

Способ и устройство для переноса тепла от первой среды ко второй // 2476801

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энергоустановках. .

Двигатель внешнего сгорания // 2472005

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано, в частности, в качестве двигателя летательного аппарата (Л.А.). .

Вращающийся холодильник для охлаждения кокса (варианты) // 2453578

Изобретение относится к вращающимся холодильникам, предназначенным для охлаждения прокаленного кокса, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, коксохимической и электродной отраслях промышленности.

Устройство для осушения, очистки и теплообмена // 2336467

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха и может быть использовано в устройствах обработки воздуха, устанавливаемых в зданиях и сооружениях различного назначения, в частности в жилых и общественных зданиях, в животноводческих помещениях для осушения газа, в том числе воздуха с одновременной его очисткой от водорастворимых газов, а также для очистки других газов и теплообмена, в том числе для теплообмена с газом при низком давлении.

Устройство для осушения, очистки газа и теплообмена и способ сборки ротора устройства для осушения, очистки и теплообмена // 2267059

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха и может быть использовано в устройствах обработки воздуха, устанавливаемых в зданиях и сооружениях различного назначения, в частности в жилых и общественных зданиях, в животноводческих помещениях, для осушения газа, в том числе воздуха, с одновременной его очисткой, а также для очистки других газов и теплообмена.

Способ организации течения рабочей среды и энергопреобразующее устройство роторного типа для его осуществления // 2256861

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в энергетике, теплотехнике, химических технологиях и прочих областях производственной деятельности и в быту.

Дисковый теплообменник // 2255282

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для регенерации тепла вентиляционного воздуха (для передачи тепла, уносимого воздухом, который удаляется из помещения, воздуху, который подается в помещение).

Устройство утилизации теплоты и холода // 2253814

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и предназначено для энергосбережения вторичных энергоресурсов. .

Способ охлаждения прокаленного кокса и вращающийся холодильник // 2489473

Вращающийся холодильник для охлаждения кокса (варианты) // 2453578

Вращающийся холодильник для охлаждения кокса // 2209825

Изобретение относится к вращающимся холодильникам для охлаждения кокса и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, коксохимической и электродной промышленности.

Вращающийся холодильник для охлаждения кокса // 2198198

Барабанный холодильник для охлаждения кокса // 2064483

Изобретение относится к вращающимся барабанным холодильникам, предназначенным для охлаждения прокаленного кокса и может быть использовано в коксохимической, нефтеперерабатывающей и электродной промышленности.

Барабанный холодильник для охлаждения прокаленного кокса // 567741

Вращающийся холодильник для охлаждения кокса // 2576293

Изобретение относится к вращающимся холодильникам для охлаждения кокса и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности в установках прокаливания нефтяного кокса. Вращающийся холодильник для охлаждения кокса представляет собой теплообменное устройство типа «труба в трубе» и включает загрузочную 15 и разгрузочную 18 воронки, опирающийся на роликовые станции 23 барабан 8, привод 29 и штуцеры входа 5 и выхода 6 охлаждающей воды. Трубное пространство 1 выполнено в виде цилиндрического наклонного неподвижно закрепленного двухопорного котла 2, заполненного находящейся под давлением охлаждающей оборотной водой. Заполненное коксом межтрубное пространство 7 образовано наружной поверхностью 2 этого котла и внутренней поверхностью смонтированного вокруг него барабана 8 с открытыми торцами с закрепленными, например приваренными внутри него, винтовыми (шнековыми) лопатками 13 и плоскими радиально-направленными лопатками-полками 14. Барабан 8 выполнен с возможностью вращения и транспортировки контактирующего с наружной поверхностью котла 2 охлаждаемого кокса. Изобретение позволяет повысить эффективность работы холодильника, упростить конструкцию и обеспечить использование оборотной воды в технологических и хозяйственных целях. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Установка для охлаждения клинкера // 2613505

Изобретение относится к устройствам для охлаждения сыпучих материалов и может быть использовано в цементной, коксохимической и металлургической промышленности. Установка для охлаждения клинкера включает водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан, средства для загрузки и выгрузки клинкера. Вращающийся барабан изготовлен из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломанных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом, при этом по всей длине барабана смонтирована цилиндрическая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения и упростить сборку конструкции. 4 ил.

Машина для охлаждения кокса // 2613506

Изобретение относится к устройствам для охлаждения сыпучих материалов и может быть использовано в коксохимической, металлургической и цементной промышленности. Машина для охлаждения кокса включает водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан, средства для загрузки и выгрузки клинкера. Барабан смонтирован из секций, поочередно соединенных друг с другом по длине барабана своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников. Каждая из секций собрана из двух подсекций, первая подсекция по периметру смонтирована из четного числа не менее четырех одинаковых первых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых вторых равнобедренных треугольников, основания которых больше основания первых четырех равнобедренных треугольников, с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, а вторая подсекция смонтирована из поочередно соединенных по периметру не менее четырех одинаковых равносторонних треугольников с боковыми сторонами, равными основаниям вторых равнобедренных треугольников первой подсекции, с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых равнобедренных треугольников с углом при вершине 90° с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, причем большое торцевое отверстие в виде многоугольника первой подсекции равно малому торцевому отверстию в виде многоугольника второй подсекции, при этом подсекции соединены друг с другом в секции своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников. По всей длине барабана смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, причем направление ее витков противоположно направлению вращения барабана, а ее конусность совпадает с конусностью барабана. 8 ил.

Охладитель кокса // 2614008

Изобретение относится к коксохимической, металлургической и цементной промышленности. Охладитель кокса включает водяную ванну (1), установленный в ней вращающийся барабан (2), средства для загрузки (3) и выгрузки (4) кокса. Барабан (2) изготовлен из трех или более полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине. На полосах попеременно с противоположных сторон под углом 60° к оси полос выполнены зоны ослабленного сечения в виде надрезов со скошенными стенками с образованием по периметру барабана (2) кольцевых многогранных поверхностей из поочередно расположенных равносторонних и равнобедренных треугольников. Полосы скручены в продольном направлении относительно своих продольных осей и изогнуты в поперечном направлении по винтовой линии на конической оправке с образованием по периметру барабана трех и более винтовых линий и винтовых поверхностей. По всей длине барабана (2) смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Направление ее витков противоположно направлению вращения барабана, а ее конусность не совпадает с конусностью барабана. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения. 6 ил.

Станок для охлаждения кокса // 2614011

Изобретение относится к устройствам для охлаждения сыпучих материалов, например, кокса и может быть использовано в коксохимической, металлургической цементной промышленности. Станок для охлаждения кокса включает водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан, средства для загрузки и выгрузки кокса. Барабан изготовлен из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, смонтированных из четного числа, не менее 4-х, одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников. В секции две подсекции соединяют друг с другом сторонами больших торцевых отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине барабана своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходного винтового барабана с направленными навстречу друг другу ломаными винтовыми линиями. По всей длине барабана смонтирована пружина волнообразной формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, причем направление витков пружины волнообразной формы совпадает с направлением вращения барабана. Технический результат – повышение эффективности охлаждения. 7 ил.