Тепломассообменное устройство вращающейся печи Советский патент 1983 года по МПК F27B7/14 

Изобретение относится к вращающимся печам барабанного типа и предназначено для сгущения и сущки суспензий во вращающихся печах различного назначения, в частности в цементных печах. Для обезвоживания цементно-сырьевого шлама во вращающихся печах щироко применяют цепные завесы, которые увеличивают поверхность соприкосновения щлама с горячими газами или передают тепло материалу по регенеративному принципу 1 Цепные завесы недостаточно эффективны как тепломассообменные и пылеулавливающие устройства из-за неравномерного распределения материала по сечению печи, недостаточной поверхности соприкосновения материала и газового потока. Цепные забесы занимают значительную часть длины вращающейся печи и не могут быть установлены на коротких печах, что приводит к большим потерям тепла с уходящими газами. Известно тепломассообменное устройство вращающейся печи, содержащее размещенный в ее загрузочной части соосно с корпусом открытый с двух сторон барабан с цепной завесой и радиальные перегородки, соединяющие наружную поверхность барабана с корпусом печи. Это, устройство позволяет более равномерно распределить материалы и теплоноситель по сечению печи, увеличить поверхность теплообмена 2. Однако в указанном устройстве лишь частично устраняются недостатки цепных завес, поскольку сохраняются цепи с их недостаточной тепловой эффективностью. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является тепломассообменное устройство вращающейся печи, содержащее корпус, размещенный соосно с корпусом и загрузочной частью, открытый с двух сторон внутренний барабан и размещенные между корпусом и внутренним барабаном винтовые продольные перегородки, изогнутые по направлению вращения печи 3. К недостаткам такого устройства относятся неравномерное распределение щлама по длине и сечению барабана и связанная с этим неравномерность сушки, вынос части пересущенного шлама к периферийным слоям, что приводит к повышенному уносу пыли с уходящими газами. Эти устройства очень чувствительны к пересушке материала. Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена и снижение пылеуноса. Указанная цель достигается тем, что в тепломассообменном устройстве вращающейся печи, содержащем корпус, размещенный соосно с корпусом в загрузочной части, открытый с двух сторон внутренний барабан и размещенные между корпусом и внутренним барабаном винтовые продольные перегородки, изогнутые по направлению вращения печи, внутренний барабан снабжен винтовыми продольными перегородками, закрепленными на его внутренней поверхности и изогнутыми против направления вращения печи, и размещенным внутри корпуса в загрузочной части сепаратором, а винтовые каналы, образованные винтовыми продольными перегородками, заполнены инертной насадкой. Кроме того, устройство снабжено перегородкой с окнами, смонтированной в торце кольцевого зазора между корпусом и внутренним барабаном со стороны загрузочной части. На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. Тепломассообменное устройство смонтировано в загрузочной части вращающейся печи и содержит открытый с двух сторон внутренний барабан 1, соосно расположенный с корпусом 2 и соединенный с ним винтовыми перегородками 3, изогнутыми по направлению вращения печи и образующими непрерывные винтовые каналы 4, винтовые перегородки 5, соединенные с внутренней поверхностью барабана 1, изогнутые против направления вращения печи и образующие непрерывные винтовые каналы 6, инертную насадку 7, сепаратор 8 с перфорированной или решетчатой поверхностью, выполненный в виде конуса или усеченного конуса, радиальные лопасти 9 подъемного устройства, соединяющего внутренний барабан 1 и корпус 2, загрузочные окна 10 и 11 и трубу 12 подачи жидкого материала. Устройство работает следующим образом. Жидкий материал по трубе 12 поступает в винтовые каналы 6 и частично через окна 10 в пространство между радиальными лопастями 9 подъемного устройства, где смещивается с инертной насадкой 7. Инертная насадка 7 с материалом лопастями 9 подается через загрузочные окна 10 во внутренний барабан 1, где по винтовым каналам 6 перемещается вдоль оси барабана 1 навстречу потоку теплоносителя из горячей зоны печи. При этом происходит перемешивание инертной насадки и материала, интенсивный нагрев и сущка, а также улавливание пыли из горячей зоны печи. Высушенный материал отделяется от инертной насадки в сепараторе 8 и попадает в горячую зону печи, а инертная насадка 7 по наклонным поверхностям сепаратора 8 скатывается на вход винтовых каналов 4. По этим каналам 4при вращении печи инертная насадка 7 возвращается в зону загрузки и по пути подогревается теплоносителем, который затем выходит из устройства через окна 11. За счет вращения внутреннего барабана 1 вместе с печью и наличня в нем винтовых каналов 6 осуществляется хорошее перемещивание материала и насадки 7 и последовательное перемещение материала по мере его высушивания вдоль оси барабана 1.

При этом интенсифицируется тепломассообмен, увеличивается эффективная поверхность тепломассообмена и уменьшается аэродинамическое сопротивление. Последовательное перемещение инертной насадки 7 и материала по винтовым каналам 4 и 6 искшдчает появление насадки 7 с высушенным материалом в зоне выхода теплоносителя, что снижает пылеунос, а наличие в дтой зоне инертной насадки 7, равномерно покрытой слоем влажного материала, обеспечивает хорошее пылеулавливанНе. Транспортировка насадки 7 и материала, а также сепарация материала происходит за счет вращеиия печи и не требует специального привода, что значительно упрощает конструкцию установки. Применение предлагаемого устройства увеличивает производительность печей, при этом на коротких печах уменьшается удельный расход тепла..На длинных печах вследствие износа н обрыва цепей фактическая температура уходяш,их газов в процессе эксплуатации всегда выше расчетной. Установка предлагаемого устройства продлевает рабочую компанию печи, так как замена или добавление инертной насадки 7, в отлнчие от ремонта или замены цепной завесы, не требует длительной остановки и поддерживает температуру уходящих газов на расчетном уровне, что снижает удельный расход тепла по сравнению с фактически достигнутым.

1. ТЕПЛОМАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащее корпус, размещенный соосно с корпусом в загрузочной части, открытый с двух сторон внутренний барабан и размещенные между корпусом и внутренним барабаном винтовые продольные перегородки, изогнутые по направлению вращения печи, отличающееся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и снижения пь1леуноса, внутренний барабан снабжен винтовыми продольными перегородками, закрепленными на его внутренней поверхности и изогнутыми против направления враСцения печи, и размещенным внутри корпуса в загрузочной части сепаратором, а винтовые каналы, образованные винтовыми продольными перегородками, заполнены инертной насадкой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено перегородкой с окi нами, смонтированной в торце кольцевого зазора между корпусом и внутренним бара(Л баном со стороны загрузочной части. ;о