Теплообменное устройство вращающейся печи

 

Союз Советских

Социалистичесиик

Республик (iii765623 (61) Дополнительное к ант. свил-ву (22) Заявлеио 24.06.78 (21) 2648099/29 — 33 с присоеднкепием заявки М (23) П риоритет (5I )M. K ..

F 27 В 7/16

Государственный комитет но донам изобретений и открытий

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень №35

Дата опубликования описании 23.09.80 (53 у УД Кббб.94.04-1: (088.8) Я. А. Коган, А. Я. Гапонов, И. Б. Коген, Л. T. Воробейчиков, Т. К, Теплицкая, В. М. Маслов и В. И. Шумаков (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

Государственный Всесоюзныи институт по проектированию и научно-исследовательским работам "Южгипроцемент" (54) ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩА10ЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Изобретение относится к теплообменным устройствам, встроенным во вращающиеся печи, и может быть использовано для интенсификации термической подготовки зернистых и кусковых материалов в промышленности строительных материалов, а также химической и металлургической промышленностях.

Для ускорения процессов тепло- и массообмена во вращающихся обжиговых печах, интенсификации и утилизации тепла топочных тО газов в холодных зонах вращающейся печи применяются различного рода встроенные теплообменные устройства.

Известны теплообменные устройства вращающихся печей, содержащие закрепленные на

15 внутренней поверхности футеровки печи пересыпные полые элементы с поперечным сече. нием, увеличивающимся в направлении вращения печи (1) и (2).

Однако указанные устройства имеют незначительный тепло- н массообмен (передача идет только за счет теплопроводности стенок} и большой износ стенок теплообменников

2 вследствие трения о проходящий обрабатываемый материал. Кроме того, в указанных конструкциях эамедлено транспортирование материала вдоль печи.

Пылевынос из печи уменьшен в теплообменных устройствах, содержащих ковши с глухими боковыми стенками.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пересыпной теплообменник, содержащий ковши с глухими стенками, установленные на внутренней поверхности печи и соединенные с ней гибкой связью (3) .

Однако присоединение ковшей к внутренней поверхности печи посредством цепей (гибкой связи) отрицательно влияет на футеровку печи, особенно при розжнгах и остановках при отсутствии в печи материала, а также при выходе из строя крепежных деталей ковша.

Цель изобретения — увеличение скорости транспортирования материала н интенсификация теплообмена между газовым потоком и материалом.

765623 4

01о цостигасзся 1ем, что гсплообмснное устройство вращающейся печи, соцсржащсс псрссьшныс ковши, прикрепленные к внутренней поверхности печи, снабжено желобами, расположенными по отношению к ковшам на расстоянии 0,05 03 лламетра пеш, смещенными отцоситейьно них вдоль оси печи на длину желоба и нрикрсплс>шыми к внутренней поверхности печи поц углом 10.-45 к оси печи, причем ковши установлены под углом 5 40 к оси печи, а передняя стенка каждого ковша по ходу вращения печи образует с футеровкой печи щель, сужающуюся в направлении движения материала.

На фиг. 1 изображено теплообменпое устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 -- схема (развсртка) расположения ковшей и желобов внутри лечи; »а фиг. 3 — ковш, общий вид.

Ковш 1 и желоб 2 прикреплены к внутренней поверхности печи и расположены на расстоянии относительно один от другого 0,05-0,3 диаметра печи, причем желоб 2 по отношению к ковшу 1 смещен вдоль оси печи на собственную длину.

Ковш 1 BblIIQJTHcH серповидной формы (его задняя стенка 3 изогнута в виде серпа и имеет переменную высоту) передняя стенка

4 выполнена плоской, при этом торец и футеровка 5 образуют щель 6 переменного сечения, а днище 7 ковша 1 плоское.

Ковш 1 установлен на внутренней поверхности печи под углом 5 — 40 к оси пеги таким образом, что сужающийся конец щели

6 направлен в сторону горячего конца лечи, а желоб установлен под углом 10--45 к оси печи.

Устройство работает следующим образом.

11рп вращении печи обрабатываемый материал эачерпывается ковшом 1 через щель 6 и в начальный период соприкасается, с футеровкой 5 печи и задней стенкой 3 ковша 1.

При превышении углом наклона ковша угла естественного откоса материала последний пересылается сначала по задней стенке 3 на днище 7 ковша 1, а затем на переднюю стенку 4, откуда через щель 6 высьшается и попадает на желоб 2, по которому поступает под слой обрабатываемого материала.

Таким образом, благодаря вращению лечи зачерпнутый ковшами материал делает почти один оборот вокруг се оси, затем, высыпаясь из ковша, попадает в газовый поток и далее на желоб, по которому транспортируется вдоль печи под слой об>хигаемого материала.

Конструкция те лообмешгого устройства. состоящего из ковша и желоба, расположенного по отношению к ковшу на расстоянии, 30

40 ковша, а вследствие залегания материала в ковше происходит его непозгное высыпание.

5

l0

25 равном 0,05 0,3 циамеэра печи, интенсифи цируе| процесс обжига материала 3а счет увеличения поверхности теплообмсна с газовым потоком, Установка ковша и желоба на указанном расстоянии обеспечивает оптимальный режим псресыпания материала иэ ковша в желоб и с него под слой обжигаемого материала, так как уменьшение расстояния между ковшом и желобом менее 0,05 диаметра печи ухудшает теплообмен материала с газовым по током при перекрестном токе, а увеличение расстояния между ними более 0,3 диаметра печи увеличивает пылсвьшос из печи.

В теплообменном устройстве ковш и желоб прикреплены к внутренней поверхности печи соответственно под углами 5 — 40 и

10-45 к оси печи. Крепление ковша и желоба под указанными углами увеличивает скорость транспортирования материала, интенсифицирует теплообмен между газовым потоком и материалом, снижает унос мелких фракций (пылевынос) из печи. При изменении указанных параметров (уменьшении угла установки ковша менее 5 к оси печи) материал высьшается из ковша по всей длине щели, что увеличивает пылевынос из печи (часть материала попадает не в желоб, а в простран ство печи и уносится газовым потоком).

Минимальный угол установки желоба (10 к оси лечи) обуславливается углом установки ковша к оси печи. При установке желоба почти параллельно оси печи (угол установки желоба к оси печи менее 10 C) увеличивается пыление обрабатываемого материала. При установке ковша под утлом более о чем 40 к оси печи создаются неблагоприятные условия для заполнения и опорожнения ковша, уменьшается коэффициент заполнения

При установке желоба под углом более чем 45 к оси печи уменьшается скорость транспортирования материала по нему, так как вектор скорости движения материала направлен под меньшим утлом к оси печи, при этом стенка желоба, обращенная к центру лечи, мешает движению материала. Кроме того, при такой установке желоба путь, проходимый материалом за один оборот печи в теплообменном устройстве, меньше.

Таким образом, теплообменное устройство, включающее ковш и желоб, установленные на внутренней поверхности печи соответственно под углами к оси 5 — 40 и 10 — 45, причем желоб расположен по отношению к ковшу на расстоянии 0,05 — 0,3 диаметра печи со смещением вдоль оси печи на длину желоба, обеспечивает увеличение транспортирующей способИсточники информации, принятые во внимание при экспергизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 370435, кл. F 27 В .7/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР Р 395688, кл. F 27 В 7/16, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР М 398807, кл. F 27 В 7/16, 1971.

Формула изобретения

Теплообменное устройство вращающейся печи, содержащее пересыпные ковши, прикрепленные к внутренней поверхности печи, о т-

5 765623 4 ности обжигаемого материала вдоль печи так

Э личаюшееся тем,что,сцслью как входя в слой пе есыпаюшег м

P ш о материала, увеличения скорости транспортирования мате. ковш и желоб, о иенти ованн Ic р р ь параллельно риала и интенсификации теплообмена между направлению скорости движения материала, газовым потоком и материалом, оно снабжеразрыхляют мате иал и о в г р пр д и ают его к вы- > нно о жжееллооббааммии, расположенными по отношению грузочному концу печи. При этом часть ма- к ковшам на расстоянии 005 — 0,3 диаметра териала, зачерпнутого ковшам, ми, за один обо- печи, смещенными относительно них вдоль рот нечи продвигается вдоль печи печи на длину оси печи на длину желоба и прикрепленными. желоба. к внутренней поверхности печи под углом

Интенсификация теплообмена между газовым 1О 10 — 45 к оси печи, причем ковши установлепотоком и материалом достигается из-задву- ны под -.лом 5 — 40 к осн печи, а передняя кратной пересылки материала из ковша в стенка каждого ковша по ходу вращения желоб и из желоба по сл д с ой материала, а так- печи образует с футеровкой печи щель, суже за счет увеличения площади контакта об- жающуюся в направлении движения материала; жигаемого материала с теплообменным устройством.

Фиг. 1

Составитель И. Иноземцева

Tevpeg А, Щепанская Корректор М. Вигула

Редактор Н. Воликова

Заказ 6489/37

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4