Цепной теплообменник вращающейся печи Советский патент 1984 года по МПК F27B7/18 

Изобретение относится к теплообменным устройствам для вращающейся печи в виде свободно висящей завесы и может быть использовано в промьппленности строительных материалов и смежных отраслях, где используютс во вращающихся печах свободно висящие цепи. Известны свободно висящие цепные завесы для вращающихся печей цементной промышленности, состоящие и цепей, подвешенных в корпусе печи за один конец СООднако свободно висящие цепные завесы не позволяют избавиться от кольцеобразования на тех участках завесы, где материал находится в пластичном состоянии и кольцеобразо вание неизбежно при применении для производства цемента сырьевой шихты с содержанием суглинков в качестве глинистого компонента, при возврате в печь уловленной в пылеосадительны агрегатах пыли, вследствие повышенного содержания окислов щелочных ме таллов К-О и Na20. Образование колец из сырьевого материала вызывает волнообразное двгокение материала в печи, повьш1ение ее газодинамического сопротивл ния, что отрицательно сказывается на теплотехническом режиме работы печи. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является цепной тепло обменник вращающейся печи, содержа щий укрепленные одним концом на внутренней поверхности корпуса печи свободно висящие цепи и шарнирно подвешенные к их свободным концам грузы, выполненные в виде подвешен ных за вершину конусообразных тел с конусностью в пределах от 5 до 90° Г2 J. Известный цепной теплообменник повышает эффективность очистки корп са печи от шламовых наростов. Однако известный теплообменник н обеспечивает полной очистки внутренней поверхности печи от колец ма териала . Шламовое кольцо представляет собой плотный нарост, для разрушения которого недостаточно применения грузов на свободно висящих цепях, работающих как скребки. Одним из способов эффективного разрушения шл мового нароста является оснащение 72 свободно висящих цепей грузами, обладающими высокой размалывающей способностью. Грузы конической формы не прилегают ни к корпусу печи, ни друг к другу, что снижает эффективность очистки, к тому же они сложны в изготовлении. Кроме того, для увеличения эффективности размалывания грузы должны характеризоваться большой степенью свободы, которой не обладают конусообразные грузы. Целью изобретения является ликвидация кольцеобразования материала в зоне цепной завесы и интенсификация теплообмена в этой зоне. Указанная цель достигается тем, что в цепном теплообменнике вращающейся печи, содержащем укрепленные одним концом на внутренней поверхности корпуса печи свободно висящие цепи и шарнирно подвешенные к их свободным концам грузы, последние выполнены в виде бочкообразных тел с боковой поверхностью, имеющей радиус кривизны, равный радиусу кривизны печи. Выбор радиуса кривизны боковой поверхности равным радиусу печи необходим для того, .чтобы обеспечить наиболее плотное.прилегание грузов к внутренней поверхности корпуса печи, для более эффективной его очист-, ки от наростов сырья, т.е. для ликвидации кольцеобразования. Радиус кривизны грузов, равный радиусу печи, выбран таким потому, что, как показывают экспериментальные исследования, только при этом условии наблюдается наиболее плотное прилегание наружной боковой поверхности грузов к внутренней поверхности печи, что позволяет ликвидировать кольцеобразование в печи. Шарнирное соединение свободного конца цепи с грузом цилиндрической формы может быть осуществлено раз- личными известными способами. Один из возможных вариантов шарнирного соединения предполагает вращение груза на штыре с подпятником вокруг своей оси в скобе с приваренными к торцу планками (образуя подшипник качения). На фиг. 1 изображена печь в месте установки предлагаемого цепного теплообменного устройства, продоль3ный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. К внутренней поверхности корпуса печи 1 прикреплены цепи 2 с грузом 3, выполненным в виде бочкообразного -тела 4 (обрабатываемый материал) Устройство работает следующим образом. При вращении печи 1 грузы 3,. под вешенные к свободно висящим цепям 2 входят в слой материала 4, ложась н футеровку своей боковой поверхность вытесняя с внутренней поверхности печи 1 материал 4, заставляя его переливаться через себя, предотвращая, таким обрзом, образование коле в зоне жидкого шлама. В зоне вязкопластичного шлама предохранению внутренней поверхност печи 1 от кольцеобразования будет способствовать, кроме тесного приле гания грузов 3 бочкообразной формы к футеровке, соударение грузов, вра щение их вокруг собственной оси, что облегчает продвижение груза 3 через слой материала к футеровке, освобождению последней от образовав щегося кольца. В то же время предлагаемое цепно теплообменное устройство, кроме эффективного предотвращения корпуса печи 1 от кольцеобразования, интенсифицирует процесс обжига клинкера за счет увеличения поверхности нагр ва; нагретые газовым потоком грузы отдают свое тепло при погружении в материал, благодаря ликвидации щламовых колец происходит равномерное продвижение обрабатываемого материа ла по всей длине печи 1, следствием чего является повышение производи74тельности печи, снижение удельного расхода топлива. Цепной теплообменник должен кроме эффективной очистки внутренней поверхности печи от колец материала обладать и высокой теплотехнической эффективностью. Эффективной формой тел наполнения, характеризующихся высокой размалывающей способностью (применяемых в мельницах) и большей поверхностью теплообмена (используемых, например, в концентраторах шлама, применяемых в качестве запечных теплообменных устройств), обладают стержни, цилиндры и шары. Теплообменное цепное устройство, имеющее свободно висящие цепи с грузами конической формы, характеризуется пониженной размалывающей способностью, меньшей поверхностью нагрева, чем, например, свободно висящие цепи с грузами цилиндрической формы, а тем более бочкообразной. Кроме того, поверхность конуса, включая поверхность основания, которое тоже участвует в теплообмене, более чем в 2 раза меньше поверхности цилиндра при тех же геометрических размерах, а тем более бочонка. Следовательно, применение изобретения более чем в 2 раза увеличивает поверхность теплообмена. Использование изобретения позволяет интенсифицировать теплообмен в цепной зоне, ликвидировать кольцеобразование материала, что обесцечивает снижение расхода топлива на обжиг клинкера и повышение производительности печей.

ЦЕПНОЙ ТЕПЛООБМЕННИК ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧН, содержащий укрепленные одним концом на внутренней поверхности корпуса печи свободно висящие цепи и шарнирно подвешенные к их свободным концам грузы, отличающийся тем, что, с целью ликвидации кольцеобразования и интенсификации теплообмена, грузы выполнены в виде бочкообразных тел с боковой поверхностью, имеющей радиус кривизны, равньй радиусу кривизны печи.