Планетарный холодильник вращающейся печи Советский патент 1984 года по МПК F27B7/38 

/

JL -L ч LИзобретение относится к цементной промышленности, в частности к оборудованию, предназначенному для охлаждеЕшя горячего цементного клинкера, поступающего из вращающейся печи после процесса обжига. Известен рекуператорный холодильник вращающейся печи, .содержащий рас положенные вокруг корпуса пвчи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными на внутренней повер ности труб винтовыми лопастями с из меняющимся углом наклона Cl. Однако недостаточное время пребывания материала в потоке охлаждающе го воздуха, особенно крупных фракций материала, не позволяет получить эффективных теплотехнических показа телей охлаждающего устройства такого типа. Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому эффекту является рекуператорный холодильник вращающейся печи, содержа щий расположенные вокруг корпуса пе чи цилиндрические охладительные тру бы со смонтированными на внутренней поверхности каждой трубы винтовыми лопастями с изменяющимся углом наклона, включающир дополнительно установленные соосно внутри трубы винтовые лопасти, установленные с зазором по отношению друг к другу и к корпусу, причем в загрузочной части винтовые лопасти закреплены вокруг ; загрузочного отверстия холодильника 2:1. , При такой конструкции холодильника интенсификация охлаждения материала и, соответственно, нагрева воз духа, поступающего в печь, достигается за счет пребывания крупных фрак ций материала на дополнительных винтовых лопастях в центре охлаждающего потока i Недостатками известного рекуператорного холодильника являются сложность монтажа устройства, недостаточ ная износостойкость внутренних элементов из-за ударов крупных кусков материала о винтовые лопасти, недостаточное время пребывания охлаждаемрлх частиц материала средней фракции в центре охлаждающего потока воз духа, возможность забивания межлопастных пространств крупными кусками материала, в связи с чем нарущается транспортирующая способность холодильника и, следовательно, снижаются его теплотехнические показатели, что приводит к повышенному удельному расходу топлива на обжиг . клинкера. Целью изобретения является интенсификация процесса охлаждения и снижение удельного расхода топлива на обжиг клинк€;ра. Указанная цель достигается тем, что-в планетарном холодильнике вращающейся печи, содержащем расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами, каждая охладительная труба снабжена установленньгм в ней коаксиально перфорированным цилиндром, в полости которого установлен перфорированный конус, а теплообменные элементы объединены в блоки, каждый из которых состоит из трех кольцевых секций, установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера, средняя из .которых выполнена из радиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстиями, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром. На фиг.1 показана схема расположения кольцевых секций блока теплообменных элементов на участке охладительной трубы планетарного холодильника; на фиг.2 - поперечное сечение первой секции блока (сечение А-А на фиг.1Jj на фиг.З - поперечное сечение средней секции блока (сечение Б-Б на фиг.1); на фиг, 4 - перфорированный цилиндр с перфорированным конусом. Планетарный холодильник, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы с обечайкой 1, выполнен таким образом, что охладительные трубы снабжены блоками теплообменных элементов, состоящими из кольцевых секций 2 - 4,установленных последовательно по ходу движения клинкера и закрепленных на обечайке охладительной трубы с помощью колец 5. Секция 2 содержит ковши, выполненные из параллельных металлических стержней б, составляющих решетку по всей длине секции 2, металлических пластин 7, металлических пластин 8 с отверстиями 9 и изогнутых металлических пластин 10 с отверстиями 11. Соединение пластин и стержней выполнено так, чтобы были образованы полости 12 - 15 для клинкера. Ковши с одной стороны закреплены на обечайке 1 охладительной трубы с помощью колец 5 и. пластин 8 и 10, .а с другой стороны они закреплены с помощью стержней б и изогнутых пластин 10 на поверхности коаксиально размещенного в охладительной трубе металлического перфорированного цилиндра 16 с отверстиями 17. Длина цилиндра равна длине секции 2. Во внутренней ndJiocти цилиндра 16 coocfio с ним установлен металлический перфорированный конус 18 с отверстиями 19. Вершина конуса 18 направлена навстречу движуюемуся клинкеру, а высота его рав на длине цилиндра 16. Стержни 20 служат для закрепления конуса 18 в полости цилиндра 16. Секция 3 снабжена целым рядом радиально расположенных изогнутых металлических плас тин 21, одними концами заг-репленных на обечайке 1 с помощью колец 5, а другими концами сходящихся в центре кольца секции 3 и закрепленных на крепежных кольцах 22 малого диаметра, Ширина изогнутых пластин 21 рав на .длине секции 3. Радиус кривизны изгибов пластин к центру круга в поперечном сечении секции 3 уменьша ется. Секция 4 по конструкции повто ряет секцию 2. Устройство работает следующим об разом. При работе вращающейся печи в ох ладительные трубы, которые вращаютс вместе с печью, поступает горячий обоженньШ клинкер на охлаждение. По ступивший клинкер, перемещаясь вдоль охладительной трубы, приближается к теплообменной кольцевой секции 2 бло ка теплообменных элементов. В этот момент сегмент клинкера на ходится в нижней части охладительной трубы. Попадая в секцию 2, часть кли кера захватывается решеткой из стерж ней б, другая часть поступает в полость 12. По мере подъема охладитель ной трубы при вращении печи ковш, за хвативший клинкер, поднимается, клин кер из полости 12 через отверстия 9 пересыпается в полость 13, а при дальнейшем подъеме просыпается через отверстия 11 в пространство между ковшами в поток охлаждающего воздуха. Клинкер, подхваченный стержневой решеткой 6, частично просеивается и попадает в полость 14, из которой, отдав тепло охлаждаемым стенкам, высыпается через ту же решетку б при достаточном повороте ковша в по лость 15 и продолжает охлаждаться в потоке охлаждающего воздуха. Другая часть клинкера, преимущественно крупная фракция, оставшаяся на решетке 6 при подъеме охладительной трубы, ссыпается на поверхность перфорированного цилиндра 16 с отверстиями 17. При этом часть клинкера че рез отверстия 17 в цилиндре 16 просыпается внутрь цилиндра 16, на поверхность конуса 18 с отверстиями 19 откуда часть его, ссыпаясь по конусу 18, может вновь возвратиться в горячую часть охладительной трубы, а другая, более мелкая фракция, попадая через отверстия 19 внутрь конуса 18, будет направлена в следующую по ходу материала теплообменную секцию 3. Наличие цилиндра 16 и конуса 18 дает возможность большей части охлаждаемого материала находиться в процессе охлаждения в центре охлаждающего потока, что в значительной степени интенсифицирует теплообменные процессы. Итак, после многократного перейыпания клинкера ковшами из полости в полость и охлаждения поверхности теппообменных элементов потоком охлаждающего воздуха, продолжая транспортироваться вдоль охлаждающей трубы, клинкер переходит в теплообменную секцию 3 с изогнутыми пластинами 21, В этой секции происходит перемешивание крупных и мелких фракций охлаждаемого клинкера, что способствует активному межфракционному теплообмену. Развитая поверхность пластин 21 способствует интенсивной теплоотдаче от клинкера теплообменным элементам. При дальнейшем перемешивании вдоль охладительной трубы охлаждаемый клинкер поступает в теплообменную секцию 4, которая имеет одинаковую конструкцию с теплообменной секцией 2 и работает аналогично описанному. Таким образом, достаточное время пребывания крупных фракций клинкера в центре потока охлаждающего воздуха, многократное пересыпание материала, развитая поверхность теплообмена, активное перемешивание охлаждаемого материала способствуют значительной интенсификации процесса охлаждения клинкера и нагрева воздуха, поступаю щего в печь из холодильника, что позволяет снизить температуру клинкера на выходе из холодильника до 130 - 150°С против 300 - 400°С при применении прототипа и дает возможность сократить удельный расход топлива на обжиг клинкера на 2-3%. Использование предлагаемого устройства в промышленности позволяет получить годовой экономический эффект в размере 20-30 тыс. руб. по каждому печному агрегату в зависимости от его типоразмера.

ПЛАНЕТАРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК ВРАГДАгаЧЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами,о тличаюпийся тем,что,с целью интенсификации процесса охлаждения и снижения удельного расхода топлива на обжиг клинкера, каждая охладительная труба снабжена установленным в ней коаксиально перфорированным цилиндром,в полости которого установлен перфорированный конус, а теплообменные элементы объединены в блоки,каждый из которых состоит из трех кольцевых секций,установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера,средняя кз которых выполнена из ргщиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстия- § ми, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром. °-1 -1