Дата опубликования описания 23.12.80 (53) УДК 666.94. .041 (088.8) Б. Н. Богомолов, В. П. Ткаченко, В. А. Самойленко, В. В. Шелудько, В. Г. Хромов, Ю. P. Яхкинд, П. Е. Головин, А. С. Баранкин и М. И. Андрианов (72) Авторы изобретения

Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (71) Заявитель и

Э (54) ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЩ ! -"! 3 ТиьиЩУ

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

Известно теплообменное устройство, состоящее из отдельно расположенных по кольцам печи элементов и прикрепленных своим

5 основанием к ее внутреннеи поверхности, предназначенное для улучшения теплотехнических параметров работы печи (1).

Недостатком известного теплообменного устройства является сложность конструкции его элементов и наличие в них неравномерных переходов от массивных сечений к тонким, а также не учтены такие важные критерии работоспособности, как прочность, жесткость и долговечность. Поэтому, эксплуатируясь в условиях высоких циклически изменяющихся температур, тепообменники подвергаются значительным термическим напряжением и деформациям в наиболее тонких сечениях, что приводит к преждевременному разрушению известной конструкции теплообменного устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является теплообменное устройство вращающейся печи, содержащее пересыпные лопас2 ти, закрепленные своими основаниями по кольцам на внутренней поверхности корпуса печи с наклоном к его образующей (2).

Недостаток известного теплообменного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает эффективного теплообмена в печах вследствие неравномерного гранулометрического состава слоя материала и кратковременного соприкосновения газового потока с сырьевой смесью. Вместе с тем низкие технологические параметры такого теплообменника приводят к снижению производительности печи и невысокому качеству обрабатываемого материала.

Цель изобретения вЂ” интенсификация процесса теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в теплообменном устройстве вращающейся печи, содержащем пересыпные лопасти, закрепленные своими основаниями по кольцам на внутренней поверхности корпуса печи с наклоном к его образующей, лопасти выполнены зигзагообразными, причем по кольцу печи смежные лопасти поочередно наклонены к образующей корпуса печи в противоположные стороны. Кроме того, смежные лопасти в каждом кольце установлены зиг787854

1О

2о

2О

Формула изобретения

Ы загообразной поверхностью попеременно навстречу газовому потоку и по ходу двинавстречу газовому потоку и по ходу вращения печи.

На фиг. 1 показан теплообменник, общий вид; на фиг. 2 вЂ” лопасти с наклоном поочередно в противоположные стороны (веерообразно) .

Теплообменное устройство вращающейся печи 1 состоит из отдельных лопастей, выполненных зигзагообразными и размещенных с наклоном к образующей корпуса печи 1 поочередно в противоположные стороны, лопасти 2 также могут быть установлены попеременно навстречу газовому потоку и по ходу вращения печи 1.

При вращении печи 1 лопасти 2 движутся навстречу пересыпающемуся слою материала, при этом материал захватывается лопастями 2 и равномерно перемещается по их зигзагообразной поверхности, что обеспечивает ему длительный контакт с лопастями 2 и способствует интенсивному перемешиванию по всей высоте слоя с учетом различного гранулометрического состава.

Лопасти 2 предлагаемого устройства, обладая двухсторонней криволинейной зоной подъема материала с рациональным углом захвата и более развитой поверхности теплообмена, позволяет существенным образом интенсифицировать процесс тепловой обработки сырьевой смеси. Кроме того, при повороте печи 1 истечение материала по лопастями 2 с такой конфигурацией рифления происходит обособленными размеренными струями, что предотвращает в значительной мере пылевынос. Лопасти 2, установленные зигзагообразной поверхностью навстречу газовому потоку, выполняют в этом случае особенную функцию работы теплообменного устройства. Такое расположение лопастей 2 обеспечивает новое качество, которое характеризуется для теплообменного устройства как аэродинамическая обтекаемость газовым потоком в перпендикулярном направлении набегающего слоя материала, способ. ствующая рациональному использованию тепла отходящих газов и осаждению пыли за счет равномерной скорости потока и погашения инерционных сил, образующихся при завихрениях потока по криволинейной поверхности лопастей 2.

Размещение смежных лопастей 2 теплообменного устройства по кольцу печи 1 с наклоном к образующей корпуса печи 1 в противоположные стороны создает условие для увеличения зоны захвата материала и делает возможным веерообразное его перемешивание с плавной силой подъема и истечения сырьевой смеси по зигзагообразным желобам, придавая процессу высокую эффективность теплообмена и стабильность качества термообработанной смеси.

Интенсификация процесса путем комплекс ного перемешивания материала с использованием тепла газового потока при установке смежных лопастей 2 в каждом кольце попеременно навстречу газовому потоку и по ходу вращения печи позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление и динамическую нагрузку на материал. Наряду с этим, подобное взаимодействие лопастей 2 с материалом создает устойчивый режим работы и способствует увеличению производительности вращающейся печи 1 и повышению качества выпускаемого клинкера благодаря оптимальному теплообмену зигзагообразной поверхности лопастей 2 с материалом и увеличению скорости перемещения теплообработанной смеси в зону спекания.

Предлагаемое теплообменное устройство в то же время обладает повышенной долговечностью в сравнении с аналогичными показателями известных устройств. Это объясняется тем, что лопасти 2 выполнены зигзагообразными с образованием прочных ребер жесткости, которые обеспечивают пониженную деформируемость лопастей 2 и высокую циклическую прочность в условиях изменяющихся температур, Более высокая долго. вечность лопастей 2 обеспечивается при попеременной их установке. Кроме того, отсутствие резких переходов в сечениях лопастей 2, характерных концентраторов термических напряжений, также способствует высокой надежности в эксплуатации такого типа теплообменников. Конструкция предлагаемого теплообменного устройства удобна при монтаже и демонтаже, несложна в изготовлении и может изготавливаться как методом отливки, так и методом горячей штамповки.

Использование предлагаемого теплообменного устройства обеспечивает высокие технологические параметры работы печей и повышенную долговечность в межремонтный период эксплуатации.

1. Теплообменное устройство вращающей ся печи, содержащее пересыпные лопасти, закрепленные своими основаниями по кольцам на внутренней поверхности корпуса печи с наклоном к его образующей, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, лопасти выполнены зигзагообразными, причем по кольцу печи смежные лопасти поочередно наклонены к образующей корпуса печи в противоположные стороны.

2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что смежные лопасти в каждом кольце установлены зигзагообразной поверхностью попеременно навстречу газовому потоку и по ходу вращения печи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 551484, кл. F 27 В 7/16, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 606076, кл. F 27 В 7/16, 1976.

78785% фиг. 2

Составитель l4. Иноземцева

Редактор Т. Портная Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 8331/44 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, K вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4