ШАХТНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК С ПЕРЕКРЁСТНОЙ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА Российский патент 2003 года по МПК F27B1/24 

Изобретение относится к конструкции шахтного холодильника с перекрестным движением воздуха для охлаждения цементного клинкера после обжига во вращающейся печи.

Известна конструкция колосникового холодильника, содержащая колосниковые решетки, выпуск горячего воздуха, отсос избыточного воздуха, цепной скребковый транспортер, клинкерную дробилку, цепную завесу, неподвижные и подвижные колосниковые плиты, приводную станцию (В. Дуда. Цемент, М.: Стройиздат, 1981, с.436).

Недостатками колосникового холодильника являются сложность конструкции и установка дробилки за колосниковой решеткой при дроблении цементного клинкера после охлаждения, когда он имеет наиболее высокую структурную прочность. Это повышает энергозатраты на дробление и помол клинкера и требует повышенного расхода воздуха на охлаждение клинкера.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является шахтный холодильник с перекрестной подачей воздуха, содержащий шахту с перфорированными стенками, вводную и выводную полости, соединенные с системой подачи и отвода воздуха. Вводная полость холодильника по высоте разделена на камеры, снабженные воздуховодами (Патент СССР 1589715, М. кл, F 27 В 1/24, 7/38, 1988).

Недостатком шахтного холодильника с перекрестным движением воздуха является охлаждение всего потока клинкера, в том числе крупнокускового. Это повышает энергозатраты на охлаждение и помол клинкера.

В основу изобретения положена задача усовершенствования шахтного холодильника с перекрестной подачей воздуха при снижении энергозатрат на охлаждение клинкера и помол цемента.

Эта задача решается посредством шахтного холодильника с перекрестной подачей воздуха, включающего шахту с перфорированными стенками, вводную и выводную полости, сообщающиеся воздуховодами с системой подачи и отвода теплоносителя, согласно изобретению над шахтой установлена дробилка и к ее ротору подведен трубопровод подачи воздуха.

Установка дробилки над шахтой позволяет измельчать цементный клинкер, выходящий из вращающейся печи при температуре 1200-1400^oС, когда его структурная прочность в сотни раз ниже прочности охлажденного продукта. Поэтому дробление при наличии в цементном клинкере даже незначительной доли расплава значительно снижает энергозатраты на дробление и охлаждение мелкозернистого клинкера и его дальнейший помол.

Подвод к ротору дробилки трубопровода подачи воздуха обеспечивает охлаждение ротора и мгновенное охлаждение с поверхности зерен дробленого материала, что повышает качество цемента от резкого охлаждения, снижает расход воздуха, предотвращает агломерацию дробленого клинкера в холодильнике и повышает температуру вторичного воздуха, поступающего во вращающуюся печь для факельного сжигания горючего.

Применение дробления цементного клинкера в пиропластическом состоянии для охлаждения в шахтном холодильнике с перекрестной подачей воздуха рационально и потому, что данный холодильник предназначен для охлаждения материала любого гранулометрического состава, в том числе мелкофракционного, включая пылевидный материал. В последнем случае толщина фильтруемого слоя снижается до 60-80 мм.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез установки описываемого шахтного холодильника, с перекрестной подачей воздуха; на фиг.2 - разрез I-I на фиг. 1.

Шахтный холодильник с перекрестной подачей воздуха содержит шахту 1, оснащенную боковыми стенками 2, перфорированными стенками 3, вводную 4 и выводную 5 полости, перекрытия 6, воздуховод 7, соединяющий вентилятор 8 с вводной полостью 4. Выводная полость 5 оснащена воздуховодами 9 и 10, по которым отбирается воздух с разной степенью нагрева. Боковые стенки 2 шахты 1, вводная полость 5, перекрытия 6 и воздуховоды 9 и 10 зафутерованы огнеупором 11. Снизу шахтный холодильник оснащен питателем 12.

В камере 13 над шахтой 1 установлена дробилка 14 и к ее ротору подведен трубопровод 15 подачи окружающего воздуха вентилятором 16.

Шахтный холодильник с перекрестной подачей воздуха работает следующим образом. Обожженный клинкер 17 из вращающейся печи 18, оснащенной горелкой 19, по стрелке 20 направляется на ротор дробилки 14 и далее по стрелке 21 поступает в шахту 1 холодильника, в которой опускается вниз под действием гравитации, и после охлаждения выгружается из холодильника питателем 12 и по стрелке 22 направляется на помол.

Окружающий воздух вентилятором 8 через воздуховод 7 нагнетается в вводную полость 4 и через щели в перфорированной стенке 3 направляется в слой охлаждаемого материала, фильтруется в нем по стрелкам 23 в перекрестном токе. Затем нагретый в слое воздух через щели в противоположной перфорированной стенке 3 поступает в выводную полость 5 и через воздуховоды 9 и 10 по стрелкам 24 и 25 направляется на дальнейшее теплоиспользование. Для охлаждения ротора дробилки 14 окружающий воздух вентилятором 16 подают в трубопровод 15 и по стрелке 26 направляют на ротор и затем горячий воздух по стрелке 27 поступает на сжигание топлива во вращающуюся печь 18.

Для стабилизации заданного фракционного состава охлаждаемого дробленого клинкера дробилку 14 комплектуют электродвигателем с регулируемым числом оборотов. При увеличении размера фракций клинкера, поступающего из вращающейся печи 18, увеличивают число оборотов дробилки 14 и, напротив, их снижают при поступлении из вращающейся печи мелкофракционного клинкера.

Благодаря оборудованию шахтного холодильника с перекрестной подачей воздуха дробилкой, установленной над шахтой, открывается возможность дробления цементного клинкера при температуре 1200-1400^oС, при этом на 20-30% повышается производительность холодильника, на 30-40% снижаются энергозатраты на помол цемента, на 3-5% повышается термический КПД холодильника. Кроме того, повышается качество цемента, обусловленное резким воздушным охлаждением клинкера.

Изобретение относится к конструкции шахтного холодильника с перекрестным движением воздуха для охлаждения цементного клинкера после обжига во вращающейся печи. Технический результат - усовершенствование шахтного холодильника, а также снижение энергозатрат на охлаждение и помол клинкера. Холодильник содержит шахту, оснащенную боковыми и перфорированными стенками, вводную и выводную полости, перекрытия, вентилятор . Выводная полость оснащена воздуховодами. В камере над шахтой установлена дробилка и к ее ротору подведен трубопровод подачи воздуха. 2 ил.

Шахтный холодильник с перекрестной подачей воздуха, включающий шахту с перфорированными стенками, вводную и выводную полости, сообщающиеся с системой подачи и отвода теплоносителя, отличающийся тем, что над шахтой установлена дробилка и к ее ротору подведен трубопровод подачи воздуха.