Способ термообработки сыпучего материала во вращающейся печи

 

1. СПОСОБ ТЕРМООБРАВиТКЙ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ВО ВР/УЦАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ путем турбулизации потоков газь и материала, о. т л и ч а ю щ и ,й с я тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, турбулизацю осуществляют за счет ударной волны. 2.Способ по П.1, о т л и ч а ю Ht и и с я тек, что ударную волну получают путем импульсного сжигания топлива. 3.Способ по пп.1 и 2, о т л и чающийся тем, что ударную волну подают в слой материала. . Способ по ПП.1 и 2, о т л и чающийся тем, что ударную волну подают а район установки теплообмемных эле1«нтов. 5. Способ по пп.1 и 2, о т ли ч а ю щ н и с я тем, что ударную волну направляют по окружности печи.

СО@3 СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИИ

69) (И) зев F 27 8 7/36

1 ,\

Г

Ъ р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV ÑÂÈÄÅÒEËÜÑÒÂÓ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3324918Л9-33 . (22) 06. 08. 82 (нб) 15.07.83. Бюл. 11 26 . (72) 8.À.Чурюмов (53) .666 ..94. ОИ (088. 8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР

0 775583, кл. F 27 8 7/16, 1978 (прототип). (5)))(57) 1. СПОСОБ ТЕРИООБРАБОТКИ

СЫПУЧЕГО ИАТЕРИАЛА 80 ВРАЩАЮЩЕЙСЯ

ПЕЧИ путем турбулизации потоков газа и материала, о. т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, турбулизацю осуществляют эа счет ударной волны.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что ударную волну получает путем импульсного сжигания топлива.

3. Способ по пп.i и 2, о т л ич а ю шийся тем, что ударную волну подают в слой материала.

М. Способ по пп.1 и 2, о т л ич.а ю шийся тем, что ударнуе волну подают в район установки теплообменных элементов.

5. Способ no w.1 и 2, о т л ич а е шийся тем, что ударную волну направляют по окружности печи.

1028991 2 материала (чем больше зерна материала, тем больше частота, чтобы обеспе4

Изобретение относится к технике теплообмена во вращающихся печах и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известен способ термообработки сыпучего материала во вращающейся печи, при которой материал и горячие газы движутся в противопотоке с одновременной турбулизацией за счет вращательного движения, например, в цик- !О донных элементах: При таком способе термообработки потоки частиц материала и газа находятся во взвешенном состоянии, контактируют друг с другом, что обеспечивает большую по- 15 верхность контакта 1 ) .

Однако известный способ характеризуется недостаточной эффективностbe, так как,малы относительные скорости материала и газа, отсутствуют воз- 20 можности их поэонного изменения.

Целью изобретения является повышение эффективности теплообмена, Указанная цель достигается тем, что согласно способу термообработки 25 сыпучего материала во вращающейся печи путем турбулиэации потоков газа и материала, турбулизацию осуществляют за счет ударной волны.

При этом ударную волну получают за счет импульсного сжигания топлива.

Кроме того, ударную волну подают в слой материала,или в район установки теплообмениых элементов.

Ударную волну та же напРавляют по 35 окружности печи.

В предлагаемом способе горячие газы просасываются через вращающуюся печь со скоростями от 4 до 18 м/с, т.е. со скоростями меньшими, чем необходи-40 мы для обеспечения витания мелких и крупных частиц материала, следовательно, при отсутствии посторонних возбудителей теплообмен между горячими газами и материалом происходит только по поверхности материала, а также с пылевидными частицами материала, которые витают в газовом потоке и при существующих в печах скоростях.

При инициировании ударной волны возникают фонтаны из материала, через которые проходит газ, причем поток газа турбулизируется, что способствует эффективному теплообмену.

Частота инициирования ударной волны может быть от 0,5 до 50 Гц в зависимости от средней крупности зерен чить постоянное наличие частиц материала в газовом потоке, так как крупные частицы быстрее осаждаются>.

Интенсивность ударной волны берут тоже в зависимости от крупности материала из условия обеспечения поднятия крупных частиц в верхнюю часть сечения печи (чем больше частицы, тем больше мощность ударной волны), При наличии внутри печи теплообменных устройств, на которых может налипать материал, частоту и мощность инициирования ударной волны берут из условия обеспечения очистки поверхностей теплообменных элементов (чем больше склонность материала к налипанию, тем больше частота и мощность ударной волны>;

При направлении ударной волны по окружностям печи потоки газа и материала закручиваются,что способствует не только теплообмену, но и последующему осаждению частиц для уменьшения пылевыноса из печи.

Применение предлагаемого способа обеспечивает изменение относительных скоростей материала и газов, перераспределение относительных скоростей по сечению печи, а также очистку поверхностей теплообменников от нали лающего материала.

На фиг. 1 показана вращающаяся печь, продольный разрез.

Вращающаяся печь 1 с теплообменным устройством, например, в виде цепной завесы 2 с коридором 3, свободным от цепей, входит в пыльную камеру 4, через которую по течке 5 подают сырьевой материал. например шлам.. На пыльной камере 4 по оси печи l на сальниковом узле б и растяжках 7 закреплен трубопровод 8, к которому через сальниковый узел 6 присоединен генератор ударных волн 9, который раРотает, например, от сжигания смеси горючего газа и воздуха взрывной концентрации °

Трубопровод Ы может входить с хо-. лодного конца. печи 1 .в коридор 3 цепной завесы Z, вне печи 1 подводится к зоне критической влажности цепной завесы 2 "или же в слой материала, Процесс теплообмена во вращающейся печи с применением генераторов ударных волн происходит следующим образом.

1028991

4 образование колец,-за счет ударных к волн происходит очищение поверхностей теплообмена. При подводе ударной волны по трубопроводу 8 с холодного конца коридора 3 она препятствует свободному прохождению газового потока по коридору 3, поэтому он идет между цепей цепной завесы 2, что тоже интенсифицирует теплообмен.

Составитель Л. Петрова

Редактор Л.Авраменко Техред H.Koøòóðà Корректор А.Повх

Заказ 4941/37 Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д "/5

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

Топливо и воздух подают в соответствующей пропорции и .количестве генератору ударных волн 9, где сжигаются импульсами.

Продукты сгорания импульсами подают внутрь печи 1 по трубе 8 и соз дают взрывную турбулизацию потоков газа и материала, что обеспечивает резкое повышение эффективности тепло обмена за счет увеличения относитель- 10 ных скоростей, а также очистки по" верхностей теплообменников (при наличии последних). В зависимости от условий работы меняется частота инициирования взрывных волн (чем боль- д ше частота, тем эффективнее теплообмен), а также меняется мощность ударной волны (чем больше мощность, тем эффективнее теплообмен}. Ударная волна может подаваться по трубопроводу 8 в слой материала, тогда он фонтанирует в проходящий газовый поток, создавая его турбулизацию. В следующем варианте она подается по трубе Н в зону критической влажности 25 цепной завесы 2, где происходит вследствие испарения части влаги из шлама

Применение предлагаемого способа повышает эффективность работы печи за счет эффективности теплообмена из-за турбулизации потоков газа и материала и увеличения относительных скоростей; обеспечения чистоты поверхностей теплообменных элементов, что тоже улучшает теплообмен, так как теплопередача между чистой поверхностью металла и сырьем выше, чем поверхность с налипшим материалом и сырьем; обеспечения эффективного обтекания газами всех поверхностей теплообменников, так как происходит хаотическое движение потока газов в момент распространения ударной волны. Все это способствует экономии топлива.