Туннельная печь-сушилка

Изобретение относится к туннельной печи-сушилке для сушки и обжига керамических стеновых изделий. Туннельная печь-сушилка содержит рабочий канал, разделенный условно на зоны сушки, подготовки, обжига и охлаждения, вентиляторы отбора дымовых газов, теплоносителя из зоны охлаждения, теплоносителя из начала зоны сушки и вентилятор подачи атмосферного воздуха в конец зоны охлаждения, перед которым установлен вентилятор отбора подогретого воздуха из зоны охлаждения, вентиляционную систему зоны сушки в виде набора унифицированных блоков из нагнетающего вентилятора, трубопровода подсоса атмосферного воздуха и трубопровода подачи воздуха из зоны охлаждения, причем блоки размещены по длине зоны сушки последовательно, и отопительную систему, в трубопроводе перед вентилятором отбора дымовых газов установлена поворотная заслонка, вращающаюся от электрического двигателя через понижающий редуктор с частотой 3-7 оборотов в минуту и периодически изменяющая разрежение в зонах обжига и подготовки с частотой 6-14 колебаний в минуту с амплитудой 10-20 Па, для обеспечения периодического изменения порового разрежения в каждой точке керамических стеновых изделий, находящихся в зонах обжига и подготовки. Обеспечивается интенсификация газообмена между основными газовыми потоками в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки и газами в порах керамических стеновых изделий, находящихся в туннельной печи-сушилке. 3 ил.

 

Изобретение относится к туннельной печи-сушилке и может быть использовано при производстве строительных материалов, а именно при сушке и обжиге керамических стеновых изделий.

Известна туннельная печь-сушилка (патент РФ №2187771 C2, кл. F27B 9/00, опубл. 20.08. 2002), включающая рабочий канал, разделенный условно на зоны сушки, подготовки, обжига и охлаждения, вентиляторы отбора дымовых газов, теплоносителя из зоны охлаждения, теплоносителя из начала зоны сушки и вентилятор подачи атмосферного воздуха в конец зоны охлаждения, перед которым установлен вентилятор отбора подогретого воздуха из зоны охлаждения, вентиляционную систему зоны сушки в виде набора унифицированных блоков из нагнетающего вентилятора, трубопровода подсоса атмосферного воздуха и трубопровода подачи воздуха из зоны охлаждения, причем блоки размещены по длине зоны сушки последовательно, и отопительную систему.

Однако эта туннельная печь-сушилка не обеспечивает принудительного газообмена между основными газовыми потоками в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки и газами в порах керамических стеновых изделий, находящихся в туннельной печи-сушилке.

Технический результат изобретения - интенсификация газообмена между основными газовыми потоками в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки и газами в порах керамических стеновых изделий, находящихся в туннельной печи-сушилке, за счет установления в трубопроводе перед вентилятором отбора дымовых газов поворотной заслонки, которая вращается от электрического двигателя через понижающий редуктор с частотой 3-7 оборотов в минуту и периодически изменяет разрежение в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки с частотой 6-14 колебаний в минуту с амплитудой 10-20 Па, что обеспечивает периодическое изменение порового разрежения в каждой точке керамических стеновых изделий, находящихся в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки.

Поставленная задача решается тем, что в туннельной печи-сушилке, включающей рабочий канал, разделенный условно на зоны сушки, подготовки, обжига и охлаждения, вентиляторы отбора дымовых газов, теплоносителя из зоны охлаждения, теплоносителя из начала зоны сушки и вентилятор подачи атмосферного воздуха в конец зоны охлаждения, перед которым установлен вентилятор отбора подогретого воздуха из зоны охлаждения, вентиляционную систему зоны сушки в виде набора унифицированных блоков из нагнетающего вентилятора, трубопровода подсоса атмосферного воздуха и трубопровода подачи воздуха из зоны охлаждения, причем блоки размещены по длине зоны сушки последовательно, и отопительную систему, в трубопроводе перед вентилятором отбора дымовых газов установлена поворотная заслонка, которая вращается от электрического двигателя через понижающий редуктор с частотой 3-7 оборотов в минуту и периодически изменяет разрежение в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки с частотой 6-14 колебаний в минуту с амплитудой 10-20 Па, что обеспечивает периодическое изменение порового разрежения в каждой точке керамических стеновых изделий, находящихся в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки.

Изменение порового разрежения в каждой точке керамических стеновых изделий, находящихся в туннельной печи-сушилке, обеспечивает принудительную интенсификацию газообмена между основными потоками газов в туннельной печи-сушилке и газами внутри пор обжигаемых керамических стеновых изделий.

На фигуре 1 схематично изображена туннельная печь-сушилка для обжига керамических стеновых изделий.

На фигуре 2 изображена схема поры объемом Vk в керамическом изделии, соединенной через пневматическое сопротивление канала с основным газовым потоком в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки.

На фигуре 3 приведен график изменения расхода газов через пневматическое сопротивление канала в газовую пору керамического изделия, расположенного в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки, в зависимости от частоты переменного разрежения газов в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки.

Туннельная печь-сушилка содержит рабочий канал 1, условно разделенный на зоны сушки, подготовки, обжига и охлаждения, вентилятор отбора теплоносителя 2, установленный в конце зоны охлаждения, вентилятор 3 подачи атмосферного воздуха в зону охлаждения, отопительную систему 4, вентилятор отбора дымовых газов 5, размещенный перед зоной сушки, вентилятор отбора горячего воздуха из зоны охлаждения 6, вентиляционную систему 7, включающую определенное количество блоков, последовательно распределенных по зоне сушки, блоки вентиляционной системы состоят из нагнетающего вентилятора 8, к которому в определенном месте подведен трубопровод 9 для подачи воздуха из зоны охлаждения и трубопровод 10 для подсоса атмосферного воздуха, вентилятор 11 для отсоса теплоносителя, установленный в начале зоны сушки, поворотная заслонка 12, которая вращается через понижающий редуктор 13 от электрического двигателя 14.

Туннельная печь-сушилка работает следующим образом. В рабочий канал 1 туннельной печи-сушилки на некотором расстоянии от конца зоны охлаждения подают атмосферный воздух вентилятором 3. Вентилятором 2, установленным в конце зоны охлаждения, отбирают теплоноситель и направляют к вентилятору 3 подачи атмосферного воздуха. За счет создаваемого перепада давлений воздух движется в противотоке с изделиями в сторону зоны обжига и в прямотоке к выгрузочному концу, и таким образом создают давление в конце зоны охлаждения, равное давлению в цехе. Это позволяет создать в зоне охлаждения оптимальный аэродинамический режим и отказаться от металлических дверей на выгрузочном конце печи. Системой отопления 4 в зону обжига подают топливо, при сгорании которого нагреваются изделия до оптимальной температуры. Дымовые газы отбирают вентилятором 5, установленным перед зоной сушки, и выбрасывают в атмосферу.

В трубопроводе перед вентилятором 5 отбора дымовых газов установлена поворотная заслонка 12, которая вращается от электрического двигателя 14 через понижающий редуктор 13 частотой 3-7 оборотов в минуту и периодически изменяет разрежение в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки с частотой 6-14 колебаний в минуту с амплитудой 10-20 Па, что обеспечивает периодическое изменение порового разрежения в каждой точке керамических стеновых изделий, находящихся в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки. В конце зоны сушки расположен первый блок вентиляционной системы 7. Вентилятором 8 отбирают теплоноситель, движущийся в прямотоке с изделиями, смешивают с атмосферным воздухом, поступающим через трубопровод 10, и с горячим воздухом, который по трубопроводу 9 отбирают вентилятором 6 из зоны охлаждения и нагнетают в зону сушки против хода изделий. Использование предложенной вентиляционной системы позволяет в зоне сушки создать циркуляцию теплоносителя в противотоке и прямотоке с движением изделий. Теплоноситель, движущийся от первого блока 7 в противотоке, поступает ко второму блоку 7, где вентилятором 8 отбирают теплоноситель из зоны сушки, смешивают через трубопровод 10 с атмосферным воздухом и трубопровод 9 с горячим воздухом из зоны охлаждения и нагнетают в рабочий канал также против хода изделий. Число блоков 7 вентиляционной системы по длине зоны сушки и их габариты определяются сушильными свойствами используемых глин и производительностью печи. После последнего блока вентиляционной системы теплоноситель отбирают вентилятором 13 и выбрасывают в атмосферу. В результате этого в рабочем канале 1 начала зоны сушки создают давление, равное давлению в цехе.

Вентиляционная система в виде набора унифицированных блоков из нагнетающего вентилятора, трубопроводов и коробов, а также установка перед вентилятором подачи атмосферного воздуха вентилятора отбора подогретого воздуха из зоны охлаждения позволят создать в зоне сушки рациональные влажностной и прямоточно-противоточный аэродинамический режимы и тем самым получить изделия высокого качества из глин любого месторождения. Использование вентиляторов 2, 3 и 11 обеспечивает давления в начале зоны сушки и в конце зоны охлаждения, равные давлению в цехе. В этом случае отпадает необходимость герметизации этих участков, поскольку атмосферный воздух не смешивается с потоком теплоносителя и тем самым позволяет исключить необходимость установки металлических дверей.

О влиянии внешних факторов (например, землетрясений) на поровое давление в различных подпочвенных отложениях, через которые проходят скважины (и на уровень воды в скважинах), отмечается в статье: Болдина С.В., Копылова Г.Н. «Гидрогеодинамические эффекты землетрясений в системе скважина-резервуар (на примере скважины ЮЗ-5, Камчатка)». Материалы ежегодной конференции КС и ГИК, П.-Камчатский, 2006 г. стр. 122-130.

О влиянии периодических колебаний давления на протекание технологических процессов отмечается, например, в статье: Бардин Г.Г., Богородская М.А., Хорошилов А.В. «Влияние периодических колебаний давления на эффективность процесса ректификации». Труды научных сессий МИФИ. Научная сессия МИФИ-2005. 4.24. Научно-техническая конференция. Научно-инновационное сотрудничество. Перспективные технологии и специальные материалы на основе достижений атомной промышленности и науки, стр. 16-17.

Рассмотрим пору объемом Vk в керамическом изделии, соединенную с основным газовым потоком в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки в виде схемы, приведенной на фигуре 2. Эта схема состоит из пневматического сопротивления канала 2, через который протекают газы из зоны обжига и подготовки туннельной печи-сушилки 3 в выделенную газовую пору 1.

Принимаем, что разрежение газа P1(t), Па, в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки изменяются согласно выражению

где P0 - статическая составляющая разрежения газов в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки, Па; Px(t)·sinωt - переменная составляющая разрежения газов в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки, Па; Px(t), ω - амплитуда и частота переменной составляющей разрежения газов в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки, Па, с-1; t - время, с.

Теоретически установлено, что разрежение газов в выделенной в керамическом изделии поре 1 PK(t) (фигура 2) определяется выражением

где Px(t) - амплитуда колебательного разрежения в точке A (фигура 2), T1=Vk/(α1·RT) - постоянная времени для поры 1, заполненной газом, с пневматическим сопротивлением канала 2, который имеет проводимость α1=Vk/(T1·RT), R - газовая постоянная газов, м2 с-2K-1; T - абсолютная температура газов, K.

Расход газов в выделенную в керамическом изделии пору 1 G1(t) (фигура 2) определяется выражением

На фигуре 3 приведен график изменения расхода газов через пневматическое сопротивление канала в газовую пору керамического изделия, расположенного в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки, в зависимости от частоты переменного разрежения газов в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки.

Как видно из графика на фигуре 3, максимальное значение расхода газов G1(t) отмечается при частоте изменения переменного разрежения газов ω = 1,1 с-1. Известно, что ω=2πf, где f - частота колебаний, Гц, f=1/T, где T - период колебания, с. Из этих выражений определяем f=ω/2π=1,1/6,28=0,175 Гц и T=1/f=1/0,175=5,71 с.

Период колебания T=5,71 с соответствует 60 с/5,71 с = 10,5 колебаний в минуту или 5,25 оборотов в минуту поворотной заслонки 12 на фигуре 1.

Формулы (2) и (3) и кривая на фигуре 3 показывают, что только при наличии периодических колебаний (при ω>0) разрежения в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки обеспечивается принудительный газообмен - расход газов G1(t) [фигура 2 и формула (3)] между основными газовыми потоками в туннельной печи-сушилке и газами в порах керамических стеновых изделий, находящихся в туннельной печи-сушилке.

Принудительный газообмен - расход газов G1(t) между основными газовыми потоками в туннельной печи-сушилке и газами в порах керамических стеновых изделий, находящихся в туннельной печи-сушилке, обеспечивает равномерный по всему керамическому изделию прогрев и обжиг и уменьшает количество бракованных изделий из-за уменьшения в них количества трещин.

Если отсутствуют периодические колебания (при ω=0) разрежения в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки, тогда отсутствует принудительный газообмен - расход газов G1(t)=0 между основными газовыми потоками в туннельной печи-сушилке и газами в порах керамических стеновых изделий, находящихся в туннельной печи-сушилке.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая туннельная печь обжига позволяет интенсифицировать газообмен между основными газовыми потоками в зонах обжига и подготовки туннельной печи-сушилки и газами в порах керамических стеновых изделий, находящихся в туннельной печи-сушилке.

Туннельная печь-сушилка, содержащая рабочий канал, разделенный условно на зоны сушки, подготовки, обжига и охлаждения, вентиляторы отбора дымовых газов, теплоносителя из зоны охлаждения, теплоносителя из начала зоны сушки и вентилятор подачи атмосферного воздуха в конец зоны охлаждения, перед которым установлен вентилятор отбора подогретого воздуха из зоны охлаждения, вентиляционную систему зоны сушки, содержащую блоки из нагнетающего вентилятора, трубопровода подсоса атмосферного воздуха и трубопровода подачи воздуха из зоны охлаждения, причем упомянутые блоки размещены по длине зоны сушки последовательно, и отопительную систему, отличающаяся тем, что она снабжена поворотной заслонкой, установленной в трубопроводе перед вентилятором отбора дымовых газов с возможностью вращения от электрического двигателя через понижающий редуктор с частотой 3-7 оборотов в минуту и периодического изменения разрежения в зонах обжига и подготовки с частотой 6-14 колебаний в минуту с амплитудой 10-20 Па.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к печи для термообработки волокна. Печь содержит конвейер, выполненный и расположенный с возможностью перемещения изделия, обрабатываемого при перемещении в печи, систему подачи первичного воздуха, выполненную и расположенную с возможностью подвода нагретого потока первичного воздуха, систему подачи вторичного воздуха, выполненную и расположенную с возможностью подвода нагретого потока вторичного воздуха, корпус обработки, выполненный и расположенный с возможностью приема и удержания изделия и потока первичного воздуха, изолированный корпус, выполненный и расположенный с возможностью приема нагретого потока вторичного воздуха, причем корпус обработки выполнен и расположен с возможностью продолжаться через изолированный корпус и нагретый поток вторичного воздуха и с возможностью отделять поток первичного воздуха от потока вторичного воздуха.

Печь для обжига керамических изделий включает основной канал, который заполняется изделиями, и циркуляционный канал, расположенный по длине основного канала, с устройствами перемещения газа, которые обеспечивают циркуляцию газа путем отбора газа из основного канала и его возврата через циркуляционный канал в основной канал с противоположной стороны.

Изобретение относится к способу нагрева длинномерных изделий из сталей и сплавов. Способ включает предварительный нагрев печи до заданной температуры от источника нагрева, загрузку изделий, нагрев изделий до заданной температуры и регулирование температуры, последующую полимеризацию покрытия с последующим охлаждением, отличающийся тем, что вводят поток нагретых газов от газотурбинного двигателя газотурбинной электростанции к дымоходу в камеры печи для нагрева изделия и в камеры печи для полимеризации нанесенного порошкового покрытия, автоматически регулируют направление и объем потока нагретых газов, поступающего в камеры печи, с помощью тяги, создаваемой дымоходом и газотурбинным двигателем, регулируют температуру потока нагретых газов до заданной температуры, причем в камерах печи для нагрева изделия поток нагретых газов направляют по спирали к наружной и внутренней поверхностям вращающегося изделия для обеспечения теплообмена при турбулентном движении потока нагретых газов и равномерного и эффективного нагрева, а в камерах печи для полимеризации поток нагретых газов направляют на стенки самих камер печи, при этом производят предварительный нагрев и загрузку первой камеры печи партией изделий с последующим нагревом ее до заданной температуры в первой камере печи, лишний объем утилизируют во вторую камеру печи и последующие для предварительного нагрева, и выдерживают изделия в первой камере печи для удаления различных коррозионно-активных сред, уменьшающих адгезионную прочность.

Изобретение относится к металлургии, в частности к камерным печам. Камерная печь для скоростного обжига содержит корпус с загрузочными и разгрузочными окнами, средство для перемещения изделий, набранных в виде пакетов с формированием в них горизонтальных и вертикальных каналов, и расположенные на своде и на боковых сторонах печи горелки, горелки выполнены в виде высокоскоростных горелок, обеспечивающих коэффициент избытка воздуха от 1 до 30, температуру факела от 100 до 2000°C и скорость истечения факела от 20 до 200 м/сек.

Изобретение относится к технологии пищевых производств и может быть использовано для термической обработки пищевых полуфабрикатов, таких как бифштекс, стейк, котлеты, фрикадельки, для выпечки хлеба, булок, печенья, пряников, для разогрева первых и вторых блюд в емкостях, для сушки сухарей, круп, трав, ягод, грибов.

Изобретение относится к туннельной печи для керамических изделий. .

Изобретение относится к удалению примесей из твердых и жидких веществ. .

Изобретение относится к туннельной печи-сушилке и может быть использовано при сушке и обжиге керамических стеновых изделий. .

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к термообработке полученных изделий. .

Изобретение относится к области производства строительных материалов. .

Изобретение относится к окислительной печи для окислительной обработки волокон, прежде всего для изготовления углеродных волокон. Окислительная печь содержит корпус, который за исключением проходных областей для углеводородных волокон является газонепроницаемым, технологическую камеру, находящуюся во внутреннем пространстве корпуса, устройство подачи горячего воздуха в технологическую камеру, обводные ролики, которые обрамляют технологическую камеру и проводят волокна через технологическую камеру, лежащими рядом зигзагообразно в форме ковра, причем волоконный ковер образует между противолежащими обводными роликами одну плоскость. При этом устройство подачи воздуха выполнено так, что горячий воздух является направляемым к противолежащей технологической камере стороне обводных роликов, так что горячий воздух обтекает соответствующий обводной ролик и волокна до их входа в технологическую камеру. Изобретение обеспечивает высокий положительный энергетический баланс. 15 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх