Аксиальная вращающаяся печь
Владельцы патента RU 2566239:
Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") (RU)
Изобретение относится к аксиальной вращающейся печи для получения портландцементного клинкера, извести или гипса и может быть использовано в цементной промышленности. Печь содержит корпус, смонтированный с уклоном и опирающийся через бандажи на опорные ролики, средства подачи топлива и воздуха, питательную трубу для подачи сыпучего материала и выгружатель продукта, при этом корпус вращающейся печи выполнен из участков печи с круглым поперечным сечением, продольные оси которых расположены аксиально оси вращения печи, причем участки печи соединены между собой кольцеобразными элементами. Уклон корпуса вращающейся печи составляет 3-10°, длина участков печи составляет от 5 до 30 метров и диаметр- не более 10 м. Обеспечивается возможность интенсифицировать процесс перемешивания и теплообмена между сырьем и теплом дымовых газов и избежать наличия мертвых зон во время перемешивания сыпучего материала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройствам для получения портландцементного клинкера, извести или гипса и может быть использовано в цементной промышленности.
Известны вращающиеся печи, в которых корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника или из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по периметру однонаправленных ломаных винтовых линий и одинаковых ломаных винтовых карманов треугольной формы по наружной и внутренней поверхностям корпуса. (Патент РФ №2421669, МПК F27B 7/14, опубл. 20.06.2011, патент РФ №2421670, МПК F27B 7/14, опубл. 20.06.2011.)
Основными недостатками известных устройств являются сложность в изготовлении корпуса и наличие мертвых зон (карманов) в местах сопряжения полос.
Известна вращающаяся печь для получения портландцементного клинкера, принятая за прототип, которая содержит цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи сыпучего материала, головки, через которую в печь подается топливо и воздух, цепной фильтр-подогреватель и теплообменники. Корпус имеет уклон 3.5-4% и снабжен установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки. (Комар А.Г. Строительные материалы и изделия / А.Г. Комар, учебник. Высшая школа, 1988, с. 147-148.)
Недостатками известного устройства являются недостаточная интенсивность теплообмена, ограниченные технологические возможности и наличие мертвых зон во время перемешивания сыпучего материала.
Задачей настоящего изобретения является интенсификация процессов теплообмена и перемешивания, а также ликвидация мертвых зон во время перемешивания сыпучего материала.
Указанная задача решается тем, что во вращающейся печи, содержащей корпус, смонтированный с уклоном, с податчиками топлива и воздуха, опирающийся через бандажи на опорные ролики, питательную трубу для подачи сыпучего материала и выгружатель продукта, согласно изобретению, корпус вращающейся печи выполнен из участков печи с круглым поперечным сечением, продольные оси которых расположены аксиально оси вращения печи, при этом участки печи соединены между собой кольцеобразными элементами.
Целесообразно корпус вращающейся печи выполнить с уклоном в 3-10°.
Целесообразно каждый участок печи выполнить длиной от 5 до 30 метров с диаметром сечения не более 10 м.
На фиг. 1 показан главный вид аксиальной вращающейся печи, на фиг. 2 - вид устройства справа.
Аксиальная вращающаяся печь для обжига и перемешивания сыпучих материалов состоит из корпуса 1, смонтированного с уклоном от 3 до 10° из участков с круглым поперечным сечением 2, продольные оси которых расположены аксиально оси вращения печи, соединенных между собой кольцеобразными элементами 3. Корпус 1 опирается через круглые бандажи 4 на опорные ролики 5, которые вращают печь с помощью двигателя 6. Аксиальная вращающаяся печь снабжена с одной стороны питательной трубой 7 для подачи сыпучих материалов, податчиком топлива 8 и податчиком воздуха 9, а с другой стороны - выгружателем продукта 10.
Аксиальная вращающаяся печь работает следующим образом.
Корпус печи 1 начинает вращаться при помощи двигателя 6 и опорных роликов 5, частицы сыпучих материалов подают в корпус 1 через питательную трубу 7, а топливо и воздух - через податчики 8 и 9 соответственно. В результате сгорания топлива образуются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи к холодному, навстречу движущимся частицам сыпучих материалов. Частицы сыпучих материалов, проходя участки 2 вращающегося корпуса 1 и поднявшись по направлению вращения корпуса 1, скатываются лавинообразно вниз. Таким образом обеспечивается пульсирующий режим перемешивания сыпучих материалов. Готовый продукт извлекают с помощью выгружателя 10.
Наличие участков печи, расположенных аксиально оси вращения печи, позволяет создать пульсирующий режим перемешивания обжигаемого материала и интенсифицировать обжиг материала. В то же время при перемещении газа из одного участка печи к следующему увеличивается его путь, а значит время пребывания газа в печи, что уменьшает скорость газа в продольном направлении и способствует более качественному теплообмену между перемещаемыми материалами и выходящими газами. Технико-экономические преимущества возникают за счет расположения аксиальной вращающейся печи с уклоном до 10° относительно горизонта, что позволяет уменьшить расчетную длину печи и снизить ее материало- и энергоемкость, расширить технологические возможности и обеспечить улучшение качества перемешивания сыпучих материалов.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет интенсифицировать процесс перемешивания и теплообмена между сырьем и теплом дымовых газов и избежать наличия мертвых зон во время перемешивания сыпучего материала.
1. Аксиальная вращающаяся печь, содержащая корпус, смонтированный с уклоном и опирающийся через бандажи на опорные ролики, средства подачи топлива и воздуха, питательную трубу для подачи сыпучего материала и выгружатель продукта, отличающаяся тем, что корпус вращающейся печи выполнен из участков, имеющих круглое поперечное сечение, продольные оси которых расположены аксиально оси вращения печи, при этом упомянутые участки печи соединены между собой кольцеобразными элементами.
2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что корпус вращающейся печи выполнен с уклоном в 3-10°.
3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из участков печи имеет длину от 5 до 30 метров.
4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр круглого поперечного сечения участка составляет не более 10 метров.
