Теплообменное устройство вращающейся печи

 

1. ТЕПЛООБМЕЙНОЕ УСТРО ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащее положенные по окружности ряды полых регенеративных элементов, образованных днищем и боковыми стенками «и закрепленных посредством шарнирного соединения на корпусе печи , отличающееся тем, что. с целью интенсификации теплообмена , полые регенеративные элементы выполнены переменного поперечного сечения с уменьшением его площади от шарнирного соединения к центру корпу са печи, причем шарнирное соединение смещено к днищу корпуса элемента, обращенному в сторону, противоположную вращению печи, а высота торцов боковых стенок превышает расстояние от оси шарнирного соединения дО корпуса печи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЯСЮ Г 27 В 7 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТБНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3364449/29-33 (22) 10.12.81 (46) 30.06.83. Бюл. 9 24 (72) А.Ф. Мещик, В.И. Шубин, В.A. Кулабухов, И.A. Прозоров и Л.Н. Середа (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (53) 666.94 .041(088.8) (56) 1. Авторское свидетельтсво СССР

Р 101603, кл. F 27 В 7/16, 1952.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 398807, кл. Г 27 В 7/16, 1971 (прототип). (54) (57) 1. ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащее рас„,Я0„„1025978 А положенные по окружности ряды полых регенеративных элементов, образованных днищем и боковыми стенками -и закрепленных посредством шарнирного соединения на корпусе печи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью интенсиФикации теплообмена, полые регенеративные элементы выполнены переменного поперечного сечения с уменьшением его площади от шарнирного соединения к центру корпуса печи, причем шарнирное соединение смещено к днищу корпуса элемента, обращенному в сторону, противоположную вращению печи, а высота торцов боковых стенок превышает расстояние от оси шарнирного соединения до корпуса печи.

С: ю ь

4Р

Ь4

Щ

C)

1025978

2. Теплообменное устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, полый регенеративный элемент выполнен в виде желоба, открытого в сторону вращения печи.

3. Теплообменное устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено закрепленной на конце каждого желоба очищающей лопаткой.

Изобретение относится .к промышленностии строительных материалов, .а именно к внутрипечным регенератив" ным теплообменным устройствам,, используемым для интенсификации теплообмена во вращающихся печах, например, в цементной промышленности при производстве цементного клинкера.

Известен встроенный теплообмен ник вращающейся печи, содержащий закрепленные на внутренней поверхности корпуса печи радиально расположенные Т-образные металлические элементы, образующие в совокупности концентричную с барабаном печи трубу f1) .

Недостатком данного типа теплообмфнников является значительный пылеунос и недостаточно высокий теплообмен, так как элементы теплообменника лишь частично погружаются в слой материала, а основная масса горячих газов с пылью проходят вдоль печи, соприкасаясь лишь с поверхноотью слоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к .предлагаемому является теплообменное устройство вращающейся печи, содержащее расположенные по окружности ряды полых регенеративных элементов,.образованных днищем и боковыми стенками, закрепленных посредством шарнирных соединений на.корпу-. се печи и удерживаемых за свободный конец с помощью цепей, служащих ограничителем поворота элементов PJ .

Однако известная конструкция теплообменника не обеспечивает достаточно интенсивного теплообмена из-, за малой поверхности перекрытия элементами сечения печи, кроме того, при нарушениях режима печи может произойти залипание материала в элементах, что значительно снижает работоспособность теплообменника и его тепловые. показатели.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

4. ТеплообменнОе устройство по

:п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что полый регенеративный элемент выполнен в виде короба, Ь

5. Теплообменное устройство по пп. 1, 2 и 4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено закрепленными внутри полых регенеративных элементов цепями.

2. указанная цель достигается тем, что в теплообменном устройстве вращающейся печи, содержащем расположенные по окружности ряды полых ре5 генеративных элементов, образованных днищем и боковыми стенками и закрепленных посредством шарнирного соединения на корпусе печи, полые регенеративные элементы выпол 0 нены переменного поперечного сечения с уменьшением его площади от шарнирного соединения к центру корпуса печи, причем шарнирное соединение смещено к днищу корпуса элемента, обращенному в сторону, противоположную вращению печи, а. высота торцов боковых стенок превышает расстояние от оси шарнирного соединения до корпуса печи °

Полый, регенеративный элемент, может быть выполнен в виде желоба, открытого в сторону вращения печи, и снабжен закрепленной на конце каждого желоба очищающей лопаткой.

Зля снижения пылевыноса полый регенеративный элемент может быть выполнен в виде короба.

Кроме того, теплообменное устройство снабжено закрепленными внутри полых регенеративных элементов цепя 30 ми.

На фиг. 1 изображена печь на: участке установки теплообменного . устройства, поперечное, сечение, на фиг. 2 — вариант выполнения элемен,35 та В виде желоба; на фиг. 3 — то же, с очищающей лопаткой, на фиг.4 вариант вйполнения элемента в виде корОба.

Внутри печи- 1 закреплены ряды ре 40 генеративных элементов,. корпус 2 каждого иэ которых закреплен на обечайке печи 1 с помощью шарнирного соединения 3. Количество и размеры регенеративных элементов опре45 деляют тепловым расчетом.

Стенка 4 корпуса регенеративного элемента, обращенная в сторону, противоположную вращению печи, слу1025978 0;го потока. Опрокидывание корпуса 2 регенеративного элемента с захваченным материалом происходит постепен,но благодаря подпору, создаваемому соседними корпусами 2 регенеративных

15 элементов, предыдущими по ходу вращения печи. A конструкция корпуса 2 с емкостью переменного сечения способствует интенсивному теплообмену в массе захваченного материала за счет, активного перемешивания тонких слоев массы.при скольжении материала.

При дальнейшем вращении печи 1 корпуса 2 регенеративных элементов

25:поднимаются над слоем материала 6 (положения ХТ, XII, I,.EI, III, IV,, V, VI) и, интенсивно омываясь горячими газамл, нагреваются в газовом потоке, перекрывая в достаточной степени поперечное сечение печи 1, что, помимо высоких показателей теплообмена, способствует снижению нылеуноса. Снабжение теплообменного устройства очищающими элементами в виде сужающихся лопаток 8 на конце желоба или жаропрочных цепей 10 внутри короба дает возможность устранить залипание материала в емкостях, что обеспечивает. постоянно высокую работоспособность теплообмен40 ника на разЛичных режимах работы.

Ф

1 жащая днищем, и боковые стенки 5 образуют емкость в виде желоба для зачерпывания и пересыпания, обрабатываемого материала, причем емкость открыта при погружении в слой материала 6 в сторону вращения печи 1 и имеет переменное сечение с уменьшением его площади от шарнирного соединения 3 к центру корпуса печи

1 благодаря выполнению стенок 5

f переменной .ширины с максимальным ее значением у шарнирного соединения 3, установленного со смещением к стенке 4 корпуса регенеративного элемента. Торцы 7 стенок 5 служат ограничителем поворота корпуса 2 регенеративного элемента при вращении печи 1., Лопатка 8, установленная на конце желоба, служит очищающим устройством, обеспечивающим надежность работы .теплообменного уст- ройства.

Для снижения пылеуноса в корпусе 2 регенеративного элемента может быть дополнительно установлена стенка 9, что дает возможность емкость корпуса 2 выполнить в виде короба, сужающегося к центру печи 1.

В этом варианте для обеспечения работоспособности теплообменного устройства внутри каждого короба вдоль радиальных стенок 4 установлены жаропрочные цепи 10.

Устройство работает следующим образом.

При вращении барабана печи 1. корпуса 2 регенеративных элементов теплообменного устройства в положениях

VI-Х начинают укладываться на кор° пус печи 1, образуя ломаную линию, .и плавно, без ударов и пылеиия, погружаются в слой материала 6. При этом корпуса 2 регенеративных элементов в положениях VII-Х, погружаясь полностью в материал 6, отдают ему свое тепло, интенсивно перемешивают внутренние слои материала 4

6 благодаря вэаимному скольжению элементов и пересыпанию ими материала, захватывают часть материала и приподнимают его над слоем, а затем, опрокидываясь вследствие смещения центра тяжести относительно ,шарнирного соединения 3, ссыпают материал в поток газа и на поверхность футеровки (положение X-XI).

При этом захваченный материал в тонком слое воспринимает тепло от стенок корпуса 2 регенеративного элемента, от футеровки и от газовоИспользование предлагаемого теплообменного устройства позволит интенсифицировать теплообменные процессы при обжиге клинкера, уменьшить пылевынос из вращающейся печи, что дает возможность снизить расход топлива на обжиг клинкера. !.

ВНИИПИ Заказ 4542/32

Тираж 615 Подписное

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