Колосниковая решетка
Сущность: колосниковая решетка содержит две решетки, установленные одна над другой. В нижней решетке выполнены пазы, а в верхней - мелкие круглые отверстия, частично не совмещенные с пазами нижней решетки. Между решетками выполнен естественный зазор за счет шероховатости поверхностей решеток, полученных методом литья. Оптимальное отношение площади отверстий к площади пазов равно 1,2...2,0. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к цементной промышленности, конкретно к колосниковым решеткам холодильника.
Известна колосниковая решетка, содержащая две решетки, расположенные одна над другой с возможностью регулирования сечения пазов путем перемещения верхней решетки относительно нижней. Регулирование осуществляется путем частичного или полного совмещения пазов верхней и нижней решеток. Пазы обеих решеток одинаковы по размеру и по расположению. Имеется привод для перемещения одной из решеток [1] Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является колосниковая решетка, содержащая две установленные одна над другой решетки, имеющие различные площади пазов [2] Недостатками этих конструкций являются сложность из-за наличия привода и низкая надежность, вследствие возможного заклинивания механизма перемещения верхней решетки. В колосниках холодильника цементной печи, где требуется постоянное и длительное поддержание пропускной способности, которая увеличивается из-за абразивного износа боковых стенок пазов, применение таких колосников (по прототипу) целесообразно только теоретически, на практике же они не применяются из-за указанных недостатков. Цель изобретения стабилизация пропускной способности, упрощение конструкции, повышение надежности, уменьшение просыпи клинкера через отверстия колосниковой решетки. Указанная цель достигается тем, что в колосниковой решетке, содержащей две решетки, установленные одна над другой, между решетками выполнен естественный зазор за счет шероховатости одной или обеих решеток. При этом пазы верхней решетки выполнены в форме круглых отверстий, равномерно или неравномерно размещенных по поверхности. Оптимальное отношение площадей отверстий верхней решетки к нижней равно 1,2.2,0. Оптимальное отношение подтверждено расчетно-экспериментальными данными зависимости пропускной способности от отношения площадей отверстий Fо к площади пазов нижней решетки Fр (см. фиг.6): f где G расход воздуха; Tвх* полная температура на входе; Рвх* давление воздуха на входе. При Fo/Fp > 1,2 пропускная способность возрастает пропорционально и резко. В диапазоне 1,2 < Fo/Fp > 2,0 пропускная способность изменяется практически незначительно. Это очень удобно для решеток холодильника цементной печи, так как износ боковых стенок пазов решеток приводит к незначительному росту пропускной способности - (на фиг.6 при переходе от точки А к точке Б), что важно для стабильной работы холодильника. При Fo/Fp > 2,0 пропускная способность системы опять резко растет и работать в этом диапазоне нежелательно, так как это приведет либо к перерасходу воздуха, либо к снижению давления воздуха и эффективности охлаждения клинкера, а также к нарушению режима подачи пылевоздушной смеси и в печь, осуществляемой тем же потоком воздуха. На фиг. 1 изображен вид решетки в плане; на фиг.2 разрез А-А; на фиг.3 разрез Б-Б; на фиг.4 вид отверстия d (увеличено); на фиг.5 расчетная схема; на фиг.6 зависимость пропускной способности решетки по воздуху от Fo/Fp. Колосниковая решетка содержит нижнюю (основную) решетку 1, верхнюю 2. В нижней решетке выполнены пазы 3, в верхней отверстия круглой формы 4. Отверстия 4 не совмещены с пазами 3, только их часть, не более 50% может оказаться против пазов 3 (фиг.1, 2 и 3). Отверстия, не совмещенные с пазами, тоже являются рабочими, так как через них проходит воздух, поступающий через естественную щель между решетками 1 и 2, образующуюся вследствие шероховатости поверхностей решеток (или одной решетки), полученной в результате его изготовления методом литья (фиг.4). Верхняя решетка 2 может быть изготовлена из более жаростойкого и/или износостойкого материала и меньшей толщины, чем нижняя. При работе холодильника цементной печи воздух поступает снизу, проходит через пазы 3 и отверстия 4. При этом через группу отверстий 4, совмещенную с пазами 3, воздух проходит напрямую, а через остальные отверстия (фиг.4 и 5) с двумя поворотами на 90о и дросселируется на неровностях поверхности. Для несовмещенных отверстий 4 (фиг.5) площадь входа: Fвх dH площадь выхода: Fвых где d диаметр отверстий (в конкретном случае 2. 3 мм); Н среднеарифметическая высота микронеровностей. В большинстве случаев Fвх Fвых, поэтому несовмещенные отверстия работают почти так же эффективно, как и несовмещенные. Вследствие этого характер изменения пропускной способности колосниковой решетки носит сложный характер (фиг.6). Оптимальным является диапазон отношения площадей: Fo/Fp 1,2.2,0. В этом случае можно считать, что const, а это требуется для устойчивой работы теплообменника. При износе (абразивном) отверстий 4 пропускная способность увеличивается на незначительную величину (переход от точки А к точке Б). Таким образом, предложенная решетка, кроме новизны, обладает изобретательским уровнем, так как не была спроектирована ранее специалистами средней квалификации, несмотря на потребность промышленности в таких решетках, при ее положительных свойствах: 1) простоте конструкции,2) дешевизне,
3) надежности,
4) постоянных характеристиках по воздуху (пропускной способности),
5) уменьшению просыпи клинкера. Промышленная применимость предложенной колосниковой решетки не вызывает сомнений, так как она может быть изготовлена с использованием имеющегося оборудования путем установки данной решетки на имеющийся колосник с последующей заменой ее по мере необходимости.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6