Охладитель клинкера



Охладитель клинкера
Охладитель клинкера
Охладитель клинкера
Охладитель клинкера
Охладитель клинкера

 


Владельцы патента RU 2614295:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к охладителю клинкера для использования в цементной, коксохимической и металлургической отраслях промышленности. Охладитель клинкера содержит водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан, средства для загрузки и выгрузки клинкера. Барабан выполнен в виде установленного наклонно относительно своей горизонтальной оси вращения цилиндра с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, параллельными друг другу, размещенными перпендикулярно или наклонно под углом β к горизонтальной оси вращения барабана с сохранением параллельности друг другу, при этом большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ϕ и по всей длине барабана закреплена пружина бочкообразной формы с круглым сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Обеспечивается повышение степени охлаждения клинкера и расширение технологических возможностей охладителя. 4 ил.

 

Изобретение относится к цементной, коксохимической, металлургической отраслях промышленности, а именно к устройствам для охлаждения сыпучих материалов, например клинкера, кокса, при производстве цемента, цинка, свинца, олова и переработки руд.

Известно устройство для охлаждения сыпучих материалов (А.с. СССР, №1765154, кл. С10В 39/00, F27В 7/38), включающее водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабана с карманами охлаждения, выполненный из секций, каждая из которых смонтирована из шести пластин, выполненных в виде равнобочных трапеций, средства для загрузки и выгрузки. Каждая из трапеций соединяется боковой стороной попеременно с последующей трапецией по ее плоскости и проходит через вершину у верхнего основания и боковой стороны, образуя внутреннюю полость секции в виде правильного октаэдра. Секции соединены между собой в барабан нижними основаниями. Нижние основания трапеций больше боковой стороны на величину верхнего основания. Карманы охлаждения образованы соединением последовательно по периметру секции под внутренним тупым углом друг к другу попеременно к торцам секции верхним и нижним основаниями с односторонним напуском в сторону, противоположную внутреннему тупому углу. Односторонний напуск по наружному углу между двумя пластинами направлен в сторону вращения барабана.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за недостаточной эффективности охлаждения, обусловленной недостаточной интенсивностью теплообмена между частицами клинкера и охлаждающей водой, малой их перемешиваемостью и определенной упорядоченностью движения частиц клинкера внутри барабана, сложность сборки конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является охладитель клинкера (патент РФ №2459169, кл. F27В 7/38, опубл. 20.08.2012, бюл. №23), включающий водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабана, средства для загрузки и выгрузки клинкера, барабан по периметру выполнен из направляющих элементов в виде скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии на конической оправке в поперечном направлении трех и более полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине с увеличением их по длине барабана от загрузки к выгрузке, при этом по всей длине барабана смонтирована коническая пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за недостаточной эффективности охлаждения, обусловленной недостаточной интенсивностью теплообмена между частицами клинкера или кокса и охлаждающей водой, малой их перемешиваемостью и определенной упорядоченностью движения частиц клинкера или кокса внутри барабана, сложность сборки конструкции.

Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения, расширение технологических возможностей, упрощение сборки конструкции.

Технический результат достигается тем, что в охладителе клинкера, включающем водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан, средства для загрузки и выгрузки клинкера, барабан выполнен в виде цилиндра, установленного наклонно относительно своей горизонтальной оси вращения, с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, параллельными друг другу, размещенными перпендикулярно или наклонно под углом β к горизонтальной оси вращения барабана, но с сохранением параллельности друг другу, при этом большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ϕ, при этом по всей длине барабана закреплена пружина бочкообразной формы с круглым сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции.

Новизна заключается также в том, что в барабане, выполненном в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с плоскими торцевыми стенками, параллельными друг другу, эллиптической формы, размещенными перпендикулярно или наклонно под углом α к оси вращения цилиндра, но с сохранением параллельности друг другу, большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ϕ, создаются колебания частиц клинкера за счет дисбаланса масс загрузки и масс самого наклонного цилиндра, имеющего ось вращения, которая не совпадает с осью цилиндра, что не только упрощает изготовление, но и обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц кокса внутри барабана, а также потоков воды снаружи барабана и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что барабан, выполненный в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра, с плоскими торцевыми стенками, параллельными друг другу, эллиптической формы, размещенными перпендикулярно или наклонно под углом α к горизонтальной оси вращения барабана, но с сохранением параллельности друг другу, придает и обеспечивает одновременное воздействие на частицы клинкера, что не только упрощает изготовление, но и обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц кокса внутри барабана, а также потоков воды снаружи барабана, улучшает теплообмен и охлаждение горячего клинкера и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками, параллельными друг другу, эллиптической формы, размещенными перпендикулярно или наклонно под углом β к горизонтальной оси вращения барабана, но с сохранением параллельности друг другу, упрощает изготовление, нарушает стационарность движения частиц клинкера и воды охлаждения, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что совместное влияния вращательного движения барабана и движущихся внутри частиц клинкера и совмещение с этих движений колебаний придает частицам клинкера сложное пространственное движение, что нарушает стационарность движения частиц клинкера и воды охлаждения, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине барабана смонтирована пружина бочкообразной формы с круглым сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение частиц клинкера в радиальном направлении, но и способствует интенсификации теплообменных процессов частиц клинкера, совершающих циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных его оси симметрии, при этом они, встречаясь с витками пружины бочкообразной формы, изменяют траекторию своего движения и перемещаются не только к периферии барабана, но и в сторону разгрузочной устройства, увеличивают производительность приготовления кормов, интенсифицируют охлаждения клинкера, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине барабана пружина бочкообразной формы с круглым сечением витков, снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц клинкера и изменять скорости их перемещения от загрузки к выгрузке, улучшает теплообменные процессы, расширяет технологические возможность.

Новизна заключается в том, что за счет того, что большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ϕ, центры симметрии внутренней поверхности барабана в каждом его элементе поперечного сечения смещены относительно оси вращения барабана, что нарушает не только стационарность движения частиц клинкера, но и повышает эффективность охлаждения, расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен охладитель клинкера с торцевыми стенками, размещенными перпендикулярно к горизонтальной оси вращения барабана, общий вид; на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1; на фиг. 3 - барабан с торцевыми стенками, размещенными наклонно под углом к горизонтальной оси вращения барабана и с сохранением параллельности друг другу; на фиг. 4 - барабан, наглядное изображение барабана на фиг. 3.

Охладитель кокса (фиг. 1) включает водяную ванну 1, установленный в ней вращающийся барабана 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 приспособлениями. Над барабаном 2 установлен разбрызгиватель 5. Над водяной ванной 1 установлен дефлегматор 6. Для изменения направления движения, скорости перемещений раскаленных частиц кокса в барабане, а также частоты взаимодействия частиц кокса друг с другом и со стенками барабана, увеличения интенсивности теплообмена, по всей длине барабана смонтирована пружина 7 бочкообразной формы с круглым сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Устройство для изменения шага витков пружины и привод барабана на чертежах не показаны.

Барабан 2 (фиг. 1, фиг. 2) выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с плоскими торцевыми стенками, параллельными друг другу 9 и 10, эллиптической формы, размещенными перпендикулярно, при этом большие оси эллипсов АВ и CD торцевых стенок 9 и 10 повернуты относительно друг друга на угол ϕ, и снабжен втулками 11 и 12. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц клинкера внутри барабана 2 смонтирована пружина 7 бочкообразной формы с круглым сечением витков.

Барабан 2 может быть изготовлен (фиг. 3, фиг. 4) с торцевыми стенками, АВ и CD, размещенными наклонно под углом β к горизонтальной оси вращения барабана, но с сохранением параллельности друг другу, размещенными наклонно под углом β к горизонтальной оси вращения барабана, и с сохранением параллельности друг другу, при этом большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ϕ. При этом угол β может изменяться в пределах от 30°-140°, а угол ϕ в пределах от 5°-40°.

Охладитель клинкера работает следующим образом.

Раскаленный кокс поступает во вращающийся барабан 2 с помощью загрузочного приспособления 3. Барабан 2 орошается водой, поступающей из разбрызгивателя 5. При вращении барабана 2 частицы раскаленного клинкера совершают движение по различным эллиптическим траекториям, размеры которых меняются по длине барабана 2 в каждом поперечном сечении, при этом центры симметрии внутренней поверхности барабана 2 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения барабана 2, что нарушает не только стационарность движения частиц клинкера внутри барабана 2, но и воды охлаждения снаружи барабана 2. Поэтому частицы клинкера совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости по эллиптическим траекториям, так как барабан 2 выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное с наложением на эти движения колебаний, возбуждаемых ассиметричным положением барабана (наклонно относительно горизонтальной оси вращения). В результате поток движущихся частиц клинкера нестационарен, а размеры и расположение активного смешивания частиц клинкера заметно меняются за время одного оборота барабана 2. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения частиц клинкера движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость и частота соударений частиц клинкера между собой и со стенками барабана 2, а также с торцевыми стенками 9 и 10, что обеспечивает нарушение не только стационарности движения частиц клинкера внутри барабана 2, но и воды охлаждения снаружи барабана 2, повышает эффективность охлаждения клинкера.

Процесс нестационарности движения частиц клинкера усугубляется расположением торцевых стенок 9 и 10, большие оси эллипсов АВ и CD которых повернуты относительно друг друга на угол ϕ, что существенно меняет направление движения частиц клинкера вдоль оси вращения барабана 2 и создает зоны различного давления торцевых стенок 9 и 10 на эти частицы клинкера. Поэтому частицы клинкера имеют возможность под воздействием геометрического уклона барабана 2 и разности давления торцевых стенок эллиптической формы 9 и 10 друг к другу не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке. Усложнению траекторий перемещений частиц клинкера и их движению от загрузки к выгрузке способствуют и витки пружины 7 бочкообразной формы.

Предлагаемая конструкция охладителя клинкера позволяет упростить изготовление, повысить эффективность охлаждения, расширить технологические возможности.

Технико-экономические преимущества возникают за счет конструктивных особенностей барабана, в том числе за счет того, что большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ϕ и придают частицам клинкера сложные пространственные движения с поджатием масс частиц клинкера, что повышает производительность, эффективность охлаждения и расширяет технологические возможности.

Технико-экономические преимущества возникают также за счет расширения технологических возможностей, за счет повышения эффективности охлаждения, обусловленной повышением интенсивности теплообмена между коксом и охлаждаемой водой, увеличения их перемешиваемости и интенсификации движения частиц кокса внутри барабана, упрощения сборки барабана, за счет монтажа внутри барабана пружины выпуклой формы с круглым сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц раскаленного клинкера внутри барабана, увеличивает частоту их взаимодействия не только друг с другом, но и со стенками барабана, повышает эффективность охлаждения и расширяет технологические возможности.

Охладитель клинкера, содержащий водяную ванну с установленным в ней вращающимся барабаном, средства для загрузки и выгрузки клинкера, отличающийся тем, что барабан выполнен в виде цилиндра, установленного наклонно относительно горизонтальной оси его вращения, с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, параллельными друг другу, которые размещены перпендикулярно или наклонно под углом к горизонтальной оси вращения барабана с сохранением параллельности друг другу, при этом большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга, а по всей длине барабана закреплена пружина бочкообразной формы с круглым сечением витков, выполненная с устройством для изменения шага витков посредством ее растяжения или сжатия.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к охладителям для охлаждения горячего спеченного клинкера для получения цемента. Охладитель, предназначенный для пропускания охлаждающего газа (107) практически перпендикулярно направлению транспортировки через слой горячего спеченного клинкера с отбором тепла от него, содержит устройство для перемещения горячего клинкера с вентилируемой подиной, через которую поступает охлаждающий газ, выполненной в виде настила из подвижных планок, расположенных в направлении перемещения, при этом для обеспечения перемещения горячего клинкера не менее чем две смежные планки выполнены с возможностью одновременного движения в направлении перемещения и поэтапного, неравного по времени движения в противоположном направлении планок, на которых расположен слой горячего спеченного клинкера, выполнены в направлении перемещения с различной конфигурацией, обеспечивающей достижение средних скоростей перемещения, отличающихся друг от друга вследствие их различного фрикционного сцепления с расположенным на них слоем горячего спеченного клинкера, и обеспечивающей вытягивание упомянутого слоя в области быстрого перемещения и его сжатие в области медленного перемещения.

Изобретение относится к вращающимся холодильникам для охлаждения кокса и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности в установках прокаливания нефтяного кокса.

Изобретение относится к устройству охлаждения устья обжиговой вращающейся трубчатой печи посредством продувки холодным воздухом. Печь содержит металлический цилиндр, покрытый изнутри огнеупорным материалом, установленный с возможностью вращения относительно станины печи.

Изобретение относится к колоснику холодильника колосникового переталкивающего типа для охлаждения клинкера в цементном производстве. Колосник изготовлен литьем с последующей механической обработкой и состоит из двух скрепленных между собой посредством двух болтовых соединений частей - верхней, выполненной из жаростойкой и/или жаропрочной стали, и нижней, выполненной из более дешевой стали с меньшей, чем у верхней части, жаростойкостью и/или жаропрочностью, например из конструкционной легированной или нелегированной стали, взаимно скрепленных болтовыми соединениями - передним и задним, в каждом из которых болт расположен вертикально между контактирующими между собой при затяжке гайки элементами переднего и заднего упоров, которые надежно фиксируют обе части колосника от взаимных продольных и поперечных смещений.

Изобретение относится к способу обжига гранулированных материалов с использованием установки (1) непрерывного обжига, содержащей по меньшей мере один участок (41, 42) сжигания топлива, в которой выполняют обжиг с последующим охлаждением на двух последовательных ступенях: на первой ступени охлаждения в первом охлаждающем устройстве (2) и на второй ступени охлаждения во втором охлаждающем устройстве (3).

Изобретение может быть использовано в цементной, коксохимической и металлургической промышленности. Охладитель клинкера содержит вращающийся барабан (2), изготовленный из полос и установленный в водяной ванне (1), средства для загрузки (3) и выгрузки (4) клинкера.

Изобретение относится к цементной, коксохимической, металлургической промышленности, а именно к устройствам для охлаждения сыпучих материалов, например клинкера при производстве цемента, кокса и переработки руд.

Изобретение относится к охладителю клинкера. .

Изобретение относится к цементной, коксохимической, металлургической промышленности, а именно к устройствам для охлаждения сыпучих материалов, например клинкера при производстве цемента, кокса, цинка, свинца, олова и переработке руд.
Изобретение относится к биохимической промышленности, в частности к способу получения строительного связующего состава из органического сырья, и может найти применение в строительной индустрии.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных материалов при изготовлении элементов зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных материалов при изготовлении элементов зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.

Настоящее изобретение относится к смеси ускорителей для отверждаемых пероксидами смесей смол, которая содержит основной ускоритель (I) и соускоритель (II), причем основным ускорителем (I) является соединение формулы (I): а соускорителем (II) - соединение формулы (II-1) или (II-2): в которых R1 и R2 соответственно независимо друг от друга означают алкильную группу с одним или двумя атомами углерода, гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода или однократно или многократно этоксилированную или пропоксилированную гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода.

Изобретение относится к строительным материалам и изделиям, в частности к технологиям изготовления бетонов, железобетонов, строительных растворов, смесей, составов, а также к области переработки радиоактивных отходов, в частности к их захоронению.

Изобретение относится к пеногасящей композиции, а также к цементной композиции, содержащей ее, способу снижения захвата воздуха в цементной композиции и цементированию подземной формации.

Изобретение относится к способам изготовления керамических кирпичей без применения глинистого сырья. Технический результат заключается в утилизации отходов крупнотоннажного тротилового производства при изготовлении керамических кирпичей, расширении сырьевой базы производства кирпичей с одновременным сохранением качества получаемых изделий.

Настоящее изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления магнезитового жаростойкого бетона, включающий: связующее, магнезитовый заполнитель, тонкомолотые наполнители и воду, содержит в качестве связующего коллоидные нанодисперсные полисиликаты натрия и тонкомолотые наполнители - лом периклазохромитовых изделий, шлам электрокорунда при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями на основе мелкодисперсного заполнителя, например хвостов обогащения.
Наверх