Устройство для охлаждения сыпучего материала Советский патент 1983 года по МПК F27B7/38 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к области охлаждения сыпучих материалов, например цементного клинкера в цементной промыш ленности,. Известно устройство для охлаждения сыпучего материала после вращающейся печи, включающее переходную шахту, разделенную вертикальной перегородкой на камеры крупной и мел кой фракций, колосниковые решетки и классификатор в виде полой перегород ки с дутьевыми соплами на уровне око в вертикальной перегородке LI 3. Недостатком известного устройства является сложность конструкции, так как по существу оно включает две отдельных охладителя - колосниковый холодильник для крупной фракции и хо лодильник кипящего слоя для мелких фракций. Энергозатраты на дутьё в эт устройстве велики за счет необходимо го индивидуального высоконапорного дутья для камеры кипящего слоя, дополнительного расхода энергоемкого сжатого воздуха для классификатора. Кроме того, охлаждение крупной фракции материала в нисходящем потоке при падении его из печи между вертикальной торцовой перегородкой и классификатором не эффективно в виду малого времени пребывания его на этом участке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для охлаждения горячих материалов, например цементного клинкера,выходящегонепосредственно из вращающейся печи, включающее переходную перегородку-, образующую вертикальную шахту с выходом клинкера из нее через зазоры между нижним краем перегородки и колосниковой решеткой. Для регулирования высоты слоя клинкера перегородка выполнена поворотной вокруг гори&онтальной оси, а установленная на пере310городке дополнительная заслонка можеи перемещаться в вертикальном направлении 2J, При данной конструкции поперечный размер шахты и высота слоя клинкера в ней регулируются углом поворота перегородки, причем изменение сечения шахты возможно только в нижней части, в верхней же части на уровне горизонтальной оси поворота и выше сечение.остается постоянным. Это ограничивает возможности регулирования режима охлаждения в наиболее высокотемпературной зоне и требует установки дутьевых устройств с запасом по напорным характеристикам на случай материала с мелкой гранулометрией, Тое дополнительных энергозатрат. Кро ме того, во вращающуюся печь может прступать лишь воздух, подаваемой через слой материала в вертикальной шахте, а воздух от других зон охлаждения отводится наружу, так как проход в переходную камеру перекрыт пово ротной перегородкой Это значительно снижает тепловой коэффициент полезного действия устройства. Из опыта-эксплуатации цементных печей с колосниковыми холодильникаизвестно)Мто в атмосферу сбрасывается от 0,8 до 1,5 мЛкг.кл воздуха с температурой до 200°С, установка же вентилятора общего дутья с запасом по напору до 50 мм воДоСТ, увеличивает установленную мощность электродвигателей от 0,3 до Q,kS кВтч/т к Целью изобретения является сокращение энергозатрат на дут.ье и снижение расхода топлива. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для охлаждения сыпучего материала, например цементного клинкера, включающем переходную камеру колосникового -холодильника с вертикальной перегородкой, образующей зазоры с колосниковой решеткой, перегородка установлена с возможность перемещения в горизонтальном направле нии в направляюи х, смонтированных на боковых стенках камеры, с разделением поперечного сечения переходной ка меры на две части с соотношением площадей р:п 1:10 до 10:1. Кроме того, в нижней части переход ной камеры у торцовой стенки установлен питатель. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройст314 .ва для охлаждения сыпучего материала, продольный разрез. К вращающейся печи 1 примыкает переходная камера 2 с торцовой стенкой 3, передвижной вертикальной перегородкой k, разделяющей камеру на две части 5 и 6, и передвигающейся в направляющих 7, установленных на боковых стенках (привод передвижения У9ловно не показан). У торцовой стенки 3 установлен питатель 8, зазоры 9, образованы низом перегородки и колосниковой решеткой 10 Под решеткой 10 и в торцовой стенке 3 расположены окна 11 для подачи дутья Устройство работает следующим образом. Материал из вращающейся печи 1 поступает в переходную камеру 2 и далее в ее часть 5 У торцовой стенки .3, образущей с перегородкой k шахту, высота слоя и время пребывания в которой может регулироваться питатедем 8с разгрузкой через зазоры -Э на колосниковую решетку 10 о Охлаждающий воздух через окна 11 подается как с в вертикальную шахту охлаждающего устройства, так и под колосниковую решетку. Нагретый воздух из шахты поступает в печь непосредственно, а воздух от охлаждения материала на колосниковой решетке - через часть переходной камеры 6, Положение передвижной перегородки и соответственно размеры частей камеры 5 и 6 определяются гранулометрическим составом материала. Например, вращающаяся печь мокрого способа производства цемента, работающая на твердом топливе и легкоспекающемся сырье выпускает клинкер с эквивалентным диаметром гранул 20 мм. В этом случае перегородка устанавливается в положение А ближе к торцовой стенке переходной камеры. За счет режима работы питателя соз|дается слой материала для выдержки его до необходимого времени охлаждения данной фракции. Вращающаяся печь сухого способа производства цемента выпускает клинкер.с эквивалентным диаметром гранул 2 ,мм. Так как слой клинкера с такой гранулометрией обладает повышенным сопротивлением, перегородка устанавливается в положение Б для увеличения сечения шахтного слоя, а питатель регулирует высоту материала в соответствии необходимому времени охлаждения этой фракции Известно, что величина сопротивления слоя клинкера может быть представлена формулой

,

экв/

где W скорость воздуха;

толщина (высота) слоя; h эквивалентный диаметр гранул При указанных выше колебаниях гранулометрии 20-2 мм для сохранения постоянства сопротивления с обеспечением необходимого времени пребывания в зоне охлаждения потребуется изменять сечение шахты в .пропорции 1

IlTTj

т.е. 1:10, На основании этого определяют пределы изменения площадей сечений обеих частей камер от 1:10 до 10:1.

Более интенсивное охлаждение клинкера в переходной камере в шахтной ее части, возможность подачи в печь нагретого воздуха от охлаждения клинкера на колосниковой решетке позволяют снизить общий расход охлаждающего воздуха путем увеличения степени его подогрева, уменьшить выброс избыточного воздуха за пределы установки на величину 0, .кл.

Для одной вращающейся печи размером fQflBS м эконокмя расхода топлива составляет псфядка. 3 кг/т кл., электроэнергии 0,35 кВтч/т кл.

Годовой экономический эффект от внедрения изобретения составляет 30 тыс, руб.

Формула изобретения

с разделением поперечного сечения переходной камеры на две части с соотношением площадей от 1:10 до 10.:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Патент,;ФРГ If 1551 17, кл. F 28 С 3/16, 1973 (прототип).