Печь для термической обработки сыпучего материала

 

Использование: химическая промышленность . Сущность изобретения: печь снабжена кожухом, кольцевой криволинейной вставкой 23, газораздающей камерой 4 по центру и сплошной перегородкой Между кожухом и корпусом, выполненным в виде горизонтального тора с целевыми отверстиями 18, установлены вертикальные перегородки , а в газораздающей камере 4 - газораспределитель 17 золотникового типа, радиальные направляющие 5 с соплами и горизонтальная кольцевая перегородка 19 Перегородка снабжена поворотными жалюзями 22. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК г

8 " (-) (я)з F. 27 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4835598/33 (063183) (22) 07.06.90 (46) 23.07.92, Бюл. N 27 (71) Ленинградское научно-производственное объединение химического машиностроения (72) В. В. Федоренко (56) Авторское свидетельство СССР

М 493603; кл. F 26 В 15/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 208539, кл. Г 26 В 25/10. 1964. (54) ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для термической обработки сыпучего мелкозернистого материала в потоке теплоносителя. в частности для раэложейия солей, обжига строительных материалов и т. и.

Известно устройство для термической обработки материала в противотоке с газомтеплоносителем. най ример. печь с вращающимся барабаном, в которой применено механическое перемешиванйе для предотвращения спекания частиц.

Недостатком печи с вращающимся барабаном является сложность конструкции, большие теплопотери иэ-за высокой теплопроводности футеровки и подсосов воздуха через уплотнения.

Известна установка для термической обработки материала, содержащая теплоизолированную кольцевую камеру с размещенным в ней вращающимся устройством для перемещения обрабатываемого материала (1).

„„,Я2,, 1749667 А1 (57) Использование: химическая промышленность. Сущность изобретения: печь снабжена кожухом, кольцевой криволинейной вставкой 23, газораздающей камерой 4 по центру и сплошной перегородкой. Между кожухом и корпусом, выполненным в виде горизонтального тора с целевыми отверсти-. ями 18, установлены вертикальные перегородки, а в газораздающей камере 4— газораспределитель 17 золотникового типа, радиальные направляющие 5 с соплами и горизонтальная кольцевая перегородка 19.

Перегородка снабжена поворотными жалюзями 22. 2 ил.

Недостатком установки является сложность реализации в данной конструкции приспособлений для перемешивания частиц, что ведет к спеканию обрабатываемого материала при термической обработке мелкозернистого материала.

Наиболее близким техническим решение к предлагаемому изобретению является установка для термической обработки материала во взвешенном состоянии, содержащая ряд зон термической обработки, сообщающихся по материалу, газораздающее устройство, направля ющие устройства для организации циркуляции материала, и штуцера ввода и вывода материала и газа (2).

Недостатками прототипа являются, невозможность проведения полной термической обработки материала и низкий термический к.п.д, вследствие пе рекрестного движения материала и газа, большие знергозатраты на создание взвешенного слоя одновременно в нескольких зонах.

1749667

Целью изобретения является повышение эффективности работы печи.

Указанная цель достигается тем, что в печи для термической обработки сыпучего материала, содержащей корпус, .гаэораздающую камеру, штуцера ввода и вывода газа и материала, корпус выполнен в виде горизонтального тора с щелевыми отверстиями, снабжен сплошной перегородкой, кожухом

10 с расположенными между ними и корпусом вертикальными кольцевыми перегородками и установленной внутри корпуса кольцевой криволинейной вставкой, газораздающая камера размещена по центру корпуса, снабжена газораспределителем золотникового типа, радиальными направляющими с соилами и горизонтальной кольцевой перегородкой, соединяющей камеру с корпусом, при этом перегородка снабжена жалюзями, 20 установленными перед щелевыми отверстиями с возможностью поворота вокруг вертикальной оси.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в предложенной печи термическую обработку материала проводят в противотоке с газом, а не при перекрестном токе„ при чередовании периодов нагрева частиц во взвешенном слое и вы; держки в неподвижном слое для интенси30 фикации теплообмена; имеются-основной и дополнительный потоки rasa-теплоносителя,.причем последний в виде закрученного в вертикальной плоскости пневмопотока циркулирует в направлении, противоположном движению основного потока

Кроме того, происходит охлаждение корпуса с использованием тепла в процессе термической обработки и имеется возмож.ность регулирования времени пребывания материала в печи путем изменения положе40 ния жалюзи, Таким образом, печь соответствует критерию изобретения "новизна", Сравнение предложенной печи не тольми решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки. отличающие ее от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию

"существенные отличия".

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг, 1 показана печь для термической обработки сыпучего материала, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, Печь содержит корпус 1, выполненный в виде горизонтального тора, размещенный внутри кожуха 2, ряд вертикальных кольцевых перегородок 3 между ними, газораздающую камеру 4, расположенную по центру ко с прототипом, но и с другими технически- 45 корпуса и соединенную рядом радиальных направляющих 5 с соплами 6 в виде плоских диффузоров для ввода дополнительного воздуха с кожухом 2, штуцера ввода и вывода загружаемого сырья и готового продукта 7 и 8 соответственно, штуцера ввода основного потока воздуха и вывода отработанного rasa 9 и 10 соответственно, ряд штуцеров 11 для ввода горячего газа в корпус 1 печи.

Внутри корпуса 1, футерованного огнеупором 12, выполнена вертикальная сплошная перегородка 13, по одну сторону которой размещены штуцера 7 и 10, а по другую 8 и 9, разделяя таким образом зону подогрева 14 и зону охлаждения 15 печи как по материалу, так и по газу. На начальном участке эоны подогрева 14 ее под выполнен с наклоном в сторону эоны обжига 16 для предотвращения завала загружаемого сырья.

Размещейие зон 14, 16, 15 последовательно по кольцу препятствует передаче тепла излучением от стенки зоны обжига 16 к стенкам зон 14 и 15, а кроме того, упрощает подводдополнительного воздуха к ним из газораздающей камеры 4, в которой размещен газораспределитель 17 золотникового типа, выполненный в виде ротора е одним или несколькими отверстиями 18 для выхода воздуха из него в радиальные направляющие 5.

В пространстве между корпусом 1 и кожухом 2 по касательной к нижней части корпуса 1 и перпендикулярно вертикальным кольцевым перегородкам 3 размещена горизонтальная кольцевая перегородка 19, над которой в корпусе 1 выполнены щелевые отверстия 20, Горизонтальная кольцевая перегородка 19 образует с каждой из пар соседних вертикальных перегородок 3 ряд одновитковых каналов 21 для прохода дополнительного воздуха внутрь корпуса через щелевые отверстия 20. Перед щелевыми отверстиями 20 на горизонтальной кольцевой перегородке 19 размещены жалюзи 22 с воэможностью поворота их лопаток относительно вертикальной оси.

Внутри корпуса 1 размещена кольцевая криволинейная вставка 23, служащая для направления пневмойотока по внутренней поверхности футеровки 12, с закруткой его в вертикальной плоскости.

Печь работает следующим образом, Обрабатываемый сыпучий материал загружают в начальный участок зоны подогрева 14 через штуцер 7.

Материал при своем продвижении по печи от загрузки к выгрузке последователь1749667 но проходят зоны: подогрева 14, обжига 16 и охлаждения 15, после чего готовый продукт выводят из печи через штуцер 8 в конце зоны охлаждения 15, куда подают основной поток холодного воздуха через штуцер 9..

Проходя по зоне охлажденИя, холодный воздух охлаждает обожженный материал, нагреваясь при этом, В зону обжига 16 через ряд штуце ров 11 поступает горячий газ; который смешивается с подогретым воздухом из зоны охлаждения.

После прохождения зоны обжига газ поступает в зону подогрева 14, в которой он подогревает обрабатываемый материал, охлаждаясь при этом, после чего отработанный газ удаляют из начального участка эоны подогрева 14 через штуцер 10, Газ (или холодный воздух) нагревает (или охлаждает) в основном футеровку 12, которая взаимодействует с пневмопотоком, образующимся при подаче в эоны термической обработки печи дополнительного воздуха, осуществляя таким образом tennoпередачу в печи.

При вращении ротора газорэспраделителя 17 дополнительный воздух поочередйо поступает через радиальные направляющие 5 и сопла 6 в одновитковые каналы 21, где он охлаждает стднки корпуса 1, нагреваясь при этом, после чего через щелевые отверстия 20 входит в зоны термической обработки под слой материала.

Направление вращения ротора должно быть противоположно направлению движения основного потока газа в зонах, с тем, чтобы увеличить время пребывания частиц материала в печи.

Дополнительный воздух, поступая под слой неподвижного материала, переводит его в пневмопоток, который движется вверх между футеровкой 12 и вставкой 23 в вертикальной плоскости, при этом частицы материала под действием центробежной силй отжимаются к поверхности футеровки и после одного оборота ссыпаются в слой материала, а воздух изменяет направление своего движения по кольцу и смешивается с основным потоком газа, При поочередном впуске дополнительного воздуха в различные зоны термической обработки образуется движущийся кольцевой вихрь материала, причем направление

20

25 дополнительного воздуха; что усиливает

30 теплообмен между основным потоком газа и поверхностью футеровки, 35

40 корпус в виде горизонтального тора с щеле выми отверстиями, кольцевой криволиней45

5

10 траектории частиц в конечном счете зависит от соотношения скоростей основного и допол кительного потоков и угла входа дополнительного потока в эоны, изменением которого путем поворота лопаток жалюзи 22 можно регулировать время пребывания частиц в печи., Подача дополнительного воздуха в печь, помимо интенсификации процесса теплообмена, предотвращает спекание обрабатываемого материала, поскольку перемешивание слоя материала может быть организовано с любой частотой путем варьирования частоты вращения ротора газораспределителя 17 и числа отверстий 18 в нем, Таким образом, обрабатываемый материал в печи находится в противотоке с основным потоком газа, при чередовании во времени процесса теплового воздействия на частицы в пневмопотоке и выдержки в неподвижном слое, что интенсифицирует теплообмен, Кроме того, перевод материала в пневмопоток также интенсифицирует теплообмен эа счет взаимодействия частиц материала с нагретой поверхностью футеровки, при которой она охлаждается и нагревается в течение цикла прохождения

Формула изобретения

Печь для термической обработки сыпучего материала, содержащая корпус, патрубки ввода и вывода газа и материала, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью-повышения эффективности работы печи, она снабжена кожухом, в котором расположен ной вставкой, газораздающей камерой по центру и сплошной перегородкой, в зазоре между корпусом, и кожухом установлены вертикальные перегородки, а газораэдающая камера снабжена газораспределителем золотникового типа, радиальными направляющими с соплами и горизонтальной кольцевой перегородкой, соединяющей камеру с корпусом, при этом перегородка снабжена жалюзями, установленными перед щелевыми отверстиями корпуса с возможностью поворота вокруг вертикальной оси.

1749667,Ю ф А

\, Фиг,3

Составитель B. Федоренко

Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик

Редактор А. Зробок

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2585 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5