Теплообменное устройство вращающейся печи

 

Использование: изобретение относится к встроенным внутрипечным теплообменным устройствам, используемым во вращающихся печах, при тепловой обработке материалов. Сущность изобретения: на внутренней поверхности вдоль каждой лопасти расположены перегородки, при этом они установлены перпендикулярно оси лопасти и соединяют верхнюю и нижнюю части противоположных полок лопастей, а внутри печи теплообменные элементы размещены групповыми рядами поочередно по кольцу печи и под углом относительно образующей корпуса печи. Кроме того, перегородки в смежных лопастях могут быть расположены параллельно друг другу. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к теплообменным устройствам вращающихся печей, например для тепловой обработки цементной сырьевой смеси.

Известно теплообменное устройство вращающейся печи, cодержащее пересыпные лопасти, закрепленные своими основаниями по кольцам на внутренней поверхности корпуса печи с наклоном к его образующей [1] Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является теплообменное устройство вращающейся печи, соcтоящее из расположенных по длине печи теплообменных элементов, прикрепленных основаниями к ее внутренней поверхности и выполненных в виде сочлененных у основания лопастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью, обращенной к газовому потоку [2] Недостаток известных теплообменных устройств заключается в том, что по своим конструктивным особенностям они обладают невысокими теплотехническими показателями, т.е. имеют низкие характеристики теплообмена, производительности и особенно в повышенном пылевыносе.

Недостаток прототипа объясняется тем, что по своим конструктивным особенностям воздействие на слой материала осуществляется только выпуклой части поверхности лопасти, обращенной к газовому потоку, чем обеспечивается работа теплообменника как разделителя слоя материала на малые потоки, но без его интенсивного перемешивания.

Кроме того, необходимо отметить, что устройство по прототипу не способствует активному перемешиванию материала и изменению гранулометрического состава по высоте слоя, а эти технологические факторы отрицательно сказываются не только на качестве готового продукта, но и снижают производительность печи, и особенно увеличивается пылевынос.

Целью изобретения является улучшение теплотехнических параметров и повышение производительности и пылеподавляющей способности.

Это достигается тем, что в теплообменном устройстве вращающейся печи, содержащем расположенные по длине печи теплообменные элементы, прикрепленные основаниями к ее внутренней поверхности и выполненные в виде сочлененных у основания лопастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью, обращенной к газовому потоку, на внутренней поверхности вдоль каждой лопасти расположены перегородки, при этом они установлены перпендикулярно оси лопасти и соединяют верхнюю и нижнюю части противоположных полок лопастей, а внутри печи теплообменные элементы размещены групповыми рядами поочередно по окружности печи и под углом относительно образующей корпуса печи. Кроме того, в устройстве и смежных лопастей перегородки могут быть расположены параллельно друг другу.

На фиг. 1 показана развертка печи с размещенными в ней элементами теплообменника групповыми рядами поочередно по кольцу печи и под углом относительно образующей корпуса печи; на фиг. 2 элемент теплообменного устройства; на фиг. 3 вариант с параллельными перегородками элемента.

Теплообменное устройство вращающейся печи 1 состоит из отдельных элементов 2, выполненных из сочлененных у основания лопастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью, обращенной к газовому потоку, а на внутренней поверхности (фиг. 2) вдоль каждой лопасти расположены перегородки перпендикулярно оси лопасти, соединяющие верхнюю и нижнюю части противоположных полок лопастей. Внутри печи теплообменные элементы размещены групповыми рядами поочередно по окружности печи и под углом относительно образующей корпуса печи. Кроме того, теплообменные элементы в смежных лопастях перегородки могут быть расположены параллельно друг другу.

При работе вращающейся печи 1 теплообменные элементы 2 погружаются в слой материала и перемещаются в нем по мере вращения корпуса печи. Одновременно происходит перемещение материала между групповыми рядами поочередно по кольцу печи и под углом относительно образующей корпуса печи.

При перемещении материала по перегородкам, размещенным на внутренней поверхности лопастей во взаимно противоположных направлениях, происходит разделение основного слоя материала на пульсирующие потоки перемешивание материала, при этом, учитывая комплексное расположение элементов групповыми рядами по кольцу и под углом, наблюдается сложное перемещение материала ускоренное разнопоточное перемещение с подпорными участками, а это способствует увеличению хорды сегмента площадь слоя материала, а переменная форма слоя способствует интенсификации процесса перемешивая, выравнивает температуру материала в слое, что обеспечивает не только улучшение теплообмена, но и повышение производительности печи.

В предлагаемом устройстве в отличие от прототипа теплообменные элементы являют собой новую функцию работы теплообменного устройства за счет ускоренных перемещений материала с подпорными участками, и обеспечивается принципиальная новизна сложного движения материала. При этом имеет место положительное влияние уклона перегородки относительно оси лопасти, которое зависит от длины лопасти. Установлено, что углы уклона перегородки относительно оси лопасти находятся в пределах 10-20о. При угле уклона перегородки менее 10о резко снижается пылеподавляющая способность элемента за счет уменьшения застойной зоны осаждения материала, и в то же время увеличение угла соответственно более 20о приводит к уменьшению инерционной очистки газового потока, т. е. перегородки способствуют быстрому и широкозахватному осыпанию материала, в результате чего происходит интенсивное пылеобразование и снижается эффективность ее осаждения. В таблице приведены результаты замеров пылевыноса при различных углах уклона перегородки.

Как видно из данных таблицы, при угле уклона перегородки 10-20о пылевынос находится на низком уровне, и в то же время за указанными пределами пылеподавляющая способность элементов резко ухудшается. Кроме того, установлено, что чередование рядами элементов (см. фиг. 2 и 3) достигается стабильно высокий эффект пылеподавления.

Расчеты использования теплообменного устройства показывают, что производительность вращающейся цементной печи 5 х 185 м увеличивается на 3-8% а пылевынос снижается на 35-45% по сравнению с аналогичными показателями при использовании известных аналогов и прототипа.

Формула изобретения

1. ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащее расположенные по длине печи теплообменные элементы, прикрепленные основаниями к ее внутренней поверхности и выполненные в виде сочлененных у основания лопастей корытообразного профиля с выпуклой поверхностью, обращенной к газовому потоку, отличающееся тем, что, с целью улучщения теплотехнических параметров и повышения производительности и пылеподавляющей способности, оно снабжено расположенными на внутренней поверхности вдоль каждой лопасти перегородками, установленными перпендикулярно оси лопасти и соединяющими верхнюю и нижние части противоположных полок лопастей, а внутри печи теплообменные элементы размещены групповыми рядами поочередно по окружности печи и под углом к образующей корпуса печи.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в смежных лопастях перегородки расположены параллельно одна к другой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплообменным устройствам, размещенным в зоне цепной завесы, например, для обжига цементной сырьевой смеси

Изобретение относится к промышленности строительных материалов

Изобретение относится к технике обжига материалов и может быть использовано в промстройматериалах

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в черной и цветной металлургии для крепления цепей цепных теплообменников и завес вращающихся обжиговых печей

Изобретение относится к технике обжига во вращающихся печах в промышленности строительных материалов, в цветной металлургии

Изобретение относится к технике обжига во вращающихся печах в промышленности строительных материалов, в металлургии

Изобретение относится к теплообменным устройствам, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов

Изобретение относится к области теплообменных устройств, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов

Изобретение относится к области теплообменных устройств, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов

Изобретение относится к области теплообменных устройств

Изобретение относится к области теплообменных устройств, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов

Изобретение относится к области теплообменных устройств, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов. Цепь содержит соединенные между собой звенья, тело каждого из которых имеет поперечное сечение с профилем, представляющим собой овалообразную фигуру. Наибольший и наименьший диаметры овалообразной фигуры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях. В продольном разрезе цепи направление наименьшего диаметра овалообразной фигуры в поперечном сечении тела каждого звена цепи совпадает с направлением продольной оси каждого предыдущего звена цепи и каждого последующего звена цепи. Наибольший диаметр овалообразной фигуры в поперечном сечении тела каждого звена цепи является хордой, стягивающей выпуклую дугу окружности, определяющую внутреннюю контактную поверхность звена. В результате обеспечивается повышение аэродинамических свойств цепи, снижение сопротивления цепи газовому потоку, повышение интенсивности процесса передачи тепла от газового потока к материалу, повышение производительности ротационной обжиговой печи, повышение стойкости к запутыванию, достижение максимально возможной поверхности контакта звеньев цепи без увеличения массы звеньев цепи и без потери жесткости звеньями и повышение прочности цепи от снижения абразивного износа внутренней поверхности звеньев цепи. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

Звено цепи для тепловых завес вращающихся обжиговых печей, в частности для изготовления клинкера в цементном производстве по мокрому способу, представляет собой тороидное тело, имеющее развитую поверхность за счет выполненных на нем выпуклостей. Упомянутые выпуклости выполнены ограниченными поверхностями по разному сориентированных эллипсоидов, которые чередуются между собой по одному пошагово вдоль продольной оси тороидного тела звена цепи. Исключается возникновение на поверхности звена цепи участков с локальным залипанием высохшего не осыпавшегося шлама. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх