РЕКУПЕРАТОРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК Российский патент 1996 года по МПК F27B7/38 

Изобретение относится к охлаждению сыпучих материалов, обжигаемых во вращающихся печах, например в промышленности строительных материалов при обжиге цементного клинкера.

Известен рекуператорный холодильник, содержащий пересыпающие полки и установленную соосно ему пустотелую вставку, выполненную в поперечном сечении в форме сегмента и снабженную контргрузом, установленным на боковой грани вставки [1]
Недостатками данного холодильника являются недостаточная интенсивность охлаждения, большие потери тепла в атмосферу.

Известен также рекуператорный холодильник, содержащий расположенные по окружности на разгрузочном конце вращающейся печи полые цилиндры с загрузочными течками и внутренним пересыпными устройствами и устройствами для рециркуляции материала, расположенными в каждом полом цилиндре, и выполненный в виде наклонного лотка, свободно подвешенного по оси цилиндра с расположением центра тяжести ниже его оси.

Недостатками данного холодильника являются низкая эффективность охлаждения и ненадежность в работе.

Наиболее близким к предлагаемому является рекуператорный холодильник, содержащий размещенные вокруг вращающейся печи полые барабаны, каждый из которых имеет входную горловину и выходное отверстие, покрытые броневыми плитами с х-образными направляющими лопастями, разными по высоте.

Недостатками данного холодильника являются низкая эффективность охлаждения, высокий нагрев корпуса барабана.

Целью изобретения является снижение расхода топлива за счет интенсификации охлаждения материала и уменьшения теплопотерь в атмосферу через стенки барабана.

Для достижения цели броневые плиты установлены относительно корпуса барабана с зазором, образующим теплоизолирующий слой, а лопасти броневых плит выполнены двух типов, первые из которых направлены под углом в сторону выгрузки и взаимно перекрывают друг друга, а лопасти второго типа направлены параллельно оси барабана.

Направляющие лопасти броневых плит выполнены по радиусу, что способствует повышению эффективности теплообмена за счет увеличения площади рабочих поверхностей лопастей.

Барабан снабжен теплообменными устройствами, выполненными в виде V-образных лопастей.

Рабочие поверхности V-образных лопастей выполнены вогнутыми с направлением впадины в сторону, обратную направлению вращения барабана, что способствует лучшему перемешиванию материала, увеличивает площадь рабочих поверхностей V-образных лопастей, за счет чего улучшается теплообмен между материалом и охлаждающим воздухом, просасываемым через барабан.

Также для повышения степени охлаждения материала V-образные лопасти выполнены кольцевыми рядами, при этом лопасти одного ряда смещены относительно лопастей следующего ряда.

Зазор, образованный между корпусом барабана и бронеплитами, при необходимости можно заполнить теплоизолирующим материалом, например, мулитокремнеземистыми плитами.

На фиг. 1 изображен один барабан, разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 (сечение по броневым плитами первого типа); на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1 (сечение по броневым плитам второго типа ); нафиг.4 узел I на фиг. 1 (поясняет крепление броневых плит); на фиг.5 сечение В-В на фиг.4 (поясняет состав элементов крепления броневых плит); на фиг.6 сечение Г-Г на фиг. 1 (варианты установки перемешивающих лопастей).

Рекуперативный холодильник содержит полые барабаны 1, размещенные вокруг вращающейся печи (не показан) каждый из которых имеет корпус 2, входную горловину 3 и выходное отверстие 4. В барабане 1 размещены броневые плиты 5 и 6. Броневые плиты 5 имеют направляющие лопасти 7, а броневые плиты 6 лопасти 8. В барабане 1 установлены также V-образные лопасти 9. Броневые плиты 5 и 6 закреплены на корпусе 2 барабана 1 посредством болтов 10 с Т-образной головкой 11, которая взаимодействует с взаимно перпендикулярными пазами 12 и 13, выполненными в стойках 14, закрепленных на корпусе 2 барабана 1. Между броневыми плитами 5 и 6 и корпусом 2 барабана 1 установлены опорные пластины 15. Барабан 1 крепится к вращающейся печи (не показана) при помощи входной горловины 3 и стойки 16. Выходное отверстие 4 имеет футеровку 17. На болтах 10 навинчены гайки 18, а между Т-образными головками 11 болтов 10 и корпусом 2 барабана 1 имеется зазор 19. V-образные лопасти 9 могут крепиться к корпусу 2 барабана 1 через кольцо 20, установленное на стойках 21. Пространство между кольцом 20 и корпусом 2 барабана 1 может быть теплоизолировано.

Рекуперативный холодильник работает следующим образом.

Охлаждаемый материал из вращающейся печи (не показана) через входную горловину 3 поступает в барабан 1, подхватывается направляющими лопастями 7 броневых плит 5 и подается далее на броневые плиты 6 с лопастями 8. При этом лопасти 7 и 8 пересыпают материал, а радиусное их исполнение способствует лучшему теплообмену за счет увеличения их рабочих поверхностей. Далее частично охлажденный материал поступает на V-образные лопасти 9, где происходит его окончательное охлаждение за счет теплообмена между материалом и рабочими поверхностями V-образных лопастей 9. Охлажденный материал выгружается из барабана 1 через выходное отверстие 4.

Болты 10 с Т-образной головкой 11 и гайкой 18 надежно закрепляют броневые плиты 5 и 6 на стойках 14, приваренных к корпусу 2 барабана 1.

Установка и замена плит упрощена благодаря наличию Т-образной головки 11 на болте 10.

Болт 10 заводится во взаимно перпендикулярные пазы 12 и 13 стойки 14 и поворачивается на 90^о; Таким образом Т-образная головка, вошедшая в паз 13 (фиг. 5), предотвращает болт 10 от проворачивания. После этого на него надевается броневая плита 5(6) и закрепляется гайкой 18.

К корпусу печи барабан крепится при помощи входной горловины 3 и стойки 16.

Между стойкой 14 и корпусом 2 барабана 1 имеется зазор 19, благодаря которому возможно осуществить поворот Т-образной головки 11, прошедшей сквозь паз 12, на 90^о для последующего ее подъема в паз 13.

Кольцо 20, на котором закреплены V-образные лопасти 9, закрепленное на стойках 21, также создает кольцевой зазор между ним и корпусом 2 барабана 1. Это предохраняет корпус 2 от соприкосновения с охлаждаемым материалом, улучшая условия его работы.

Таким образом, использование данного изобретения способствует повышению эффективности охлаждения материала, уменьшению расхода топлива за счет повышения температуры вторичного воздуха, поступающего в печь, а также надежности работы корпуса барабана рекуператорного холодильника. Кроме того улучшается ремонтнопригодность холодильника.

Сущность изобретения: рекуператорный холодильник содержит размещенные вокруг вращающейся печи полые с входными горловинами и выходными отверстиями барабаны, внутренняя поверхность которых покрыта броневыми плитами с направляющими лопастями. Броневые плиты установлены относительно корпуса барабана с зазором, образующим теплоизолирующий слой, а лопасти броневых плит выполнены двух типов, первые из которых направлены под углом в сторону выгрузки и взаимно перекрывают друг друга, а лопасти второго типа направлены параллельно оси барабана, причем рабочие поверхности направляющих лопастей выполнены по радиусу. Барабан снабжен теплообменными устройствами, выполненными в виде V-образных лопастей, рабочие поверхности которых выполнены вогнутыми с направлением впадины в сторону, обратную направлению вращения барабана, V-образные лопасти установлены кольцевыми рядами, при этом лопасти одного ряда смещены относительно лопастей следующего ряда. 5 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Рекуператорный холодильник, содержащий размещенные вокруг вращающейся печи полые барабаны с входными горловинами и выходными отверстиями и размещенные внутри барабанов броневые плиты с направляющими лопастями, отличающийся тем, что броневые плиты установлены с зазором относительно внутренней поверхности барабана, а лопасти броневых плит выполнены разнонаправленными. 2. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что направляющие лопасти броневых плит выполнены двух видов, одни из них направлены под углом в сторону выгрузки и взаимно перекрывают друг друга, а лопасти второго вида направлены параллельно оси барабана. 3. Холодильник по п.1 или 2, отличающийся тем, что рабочие поверхности направляющих лопастей броневых плит выполнены по радиусу. 4. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что барабан выполнен с теплообменными устройствами, выполненными в виде U-образных лопастей. 5. Холодильник по п.1 или 4, отличающийся тем, что рабочие поверхности U-образных лопастей выполнены вогнутыми с направлением впадины в сторону, обратную направлению вращения барабана. 6. Холодильник по п.1 или 4, отличающийся тем, что U-образные лопасти установлены кольцевыми рядами, при этом лопасти одного ряда смещены относительно лопастей следующего ряда.