Теплообменное устройство вращающейся печи Советский патент 1984 года по МПК F27B7/16 

Изобретение относится к устройст вам для интенсификации термообработ ки сыпучих материалов, например сырьевой смеси для обжига портландцементного клинкера во вращающейся печи. Известен ячейковый теплообменник содержащий плиты, соединенный в цен тре шарниром . Недостатками данного теплообменника являются сложность конструкции и ненадежность крепления. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является теплообме ное устройство вращающейся печи, со держащее секции ячеек, образованные радиально расположенными лопастями с направляющими ребрами, закрепленными под углом 10-20° к продольной оси печи 2j . Недостатком известной конструкции является громоздкость спаренных радиальных лопастей, вызывающих затруднения при изготовлении и при их установке в печь. Кроме того, перечисленные теплообменники обеспе чивают достаточный теплообмен между газами и материалом в среднем сечении печи, в то время как значительная часть газов движется по ее верх нему своду. Цель изобретения - повьвиение эффективности теплообмена. Указанная цель достигается тем, что теплообменное устройство вращаю щейся печи, содержащее ячейки, образованные радиально расположенными лопастями с направляющими ребрами, снабжено дополнительными дуговыми лопастями из прямоугольных металлических листов, прикрепленных концами к внутренней поверхности корпуса печи между радиальными лопастями с направляющими ребрами, смонтированными на обеих сторонах. Кроме того, для снижения пылеуно са дуговые и радиальные лопасти уло жен& вплотную друг к другу по длин печи. Такое сочетание периферийно размещенных дуговых лопастей с радиаль ными в среднем сечении печи обеспечит равномерное распределение материала по всему сечению печи, что значительно интенсифицирует теплообмен между газами и обжигаемым материалом. Разгрузка от материала периферийных ячеек за счет рассредоточения его по ячейкам, размещенным в среднем сечении, а также плот ная укладка лопастей теплообменного устройства друг к другу по длине печи снизит пылеунос из печи. На фиг. 1 показано предлагаемое теплообменное устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - радиальная лопасть; на фиг. 3 - дуговая лопаст На внутренней поверхности корпуса печи 1 с помощью крепежных стоек 2 и болтовых соединений 3 скрепляют два конца дуговых лопастей 4 и между ними радиальную лопасть 5. В крепежных стойках 2 и болтовых соединениях 3 скрепляют вторые концы дуговых лопастей 4. В центре -сечения печи 1 при помощи трехканальной муфты б и цилиндрических шарниров 7 закрепляют радиальные лопасти 5. Муфта 6 снабжена бортовым кольцом 8 с болтовыми отверстиями 9 для скрепления с последующей муфтой 6 радиальной лопасти 5. Один из каналов 10 муфты б имеет на 10% больше высоту углубления по срав.нению с остальными с учетом температурного расширения корпуса печи 1. Дуговые лопасти 4 и радиальные лопасти 5 оборудованы с обеих сторон направляющиг1и ребрами 11 с углом наклона 5-15° по движению материала. Дуговые лопасти 4 имеют высоту прогиба между корпусом 1 и центром дуги, равную 0,2-0,3.1) корпуса печи 1. Размер угла между радиальными лопастями 5 в пределах 115-125° является наиболее оптималь ным, так как дальнейшее уменьшение угла связано с увеличением количеотва радиальных лопастей и, следовательно, с дополнительным сопротивлением газовому потоку, создаваемому устройством в печи 1, а увеличение угла потребует уменьшения количества радиальных лопастей 5, в результате чего сократится количество ячеек и не будет достигнуто равномерное распределение материала по поперечному сечению печи 1, что снизит тепло- и массообмен между газами и обжигаемым материалом. Теплообменное устройство работает следующим образом Со стороны головки печи 1 с помощью горелочного устройства сжигают топливо с образованием потока горячих газов, движущихся навстречу обжигаемому материалу в процессе вращения печи 1, нагревая его и все внутренние устройства печи 1, С холодного конца печи 1 поступает материал( подсушивается и гранулируется в цепной1 завесе за счет тепла отходящих газов печи. Далее материал поступает в теплообменное устройство. При вращении печи 1 часть материала поступает в ячейки. образованныедуговыми лoпacтяI та 4 и корпусом печи 1 с помощью направляющих ребер 11 и наклона корпуса печи 1 передвигается навстречу горячим газам. Вторая часть материала подхватывается ребрами 11 и распределяется по ячейкам в среднем сечении печи 1, образованным радиальными лопастями 5 и также передвигается навстречу горячим газам.

Для предотвращения пылевыноса разгрузке теплообменного устройства последний ряд дуговых лопастей 4 со стороны разгрузки не уста навливают,а в лопастях 4 предпоследнего ряда делают отверстия для постепенного пересыпания материала в ячейки,образуемые радиальными лопастями 5.

В результате рассредоточения материала по всему сечению печи в

предлагаемом теплообменном устройстве значительно увеличивается поверхность теплообмена и интенсифицируется передача тепла за счет регенеративного цикла. Элементы теплообменного устройства получают теп ло от газового потока, а потом передают аккумулированное тепло ма;териалу путем теплопроводности и излучения.

1. ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащее ячейки,10(Л^со ;о эоСП

фие.г