Цепная завеса вращающейся печи Советский патент 1985 года по МПК F27B7/18 

Изобретение относится к теплообменным устройствам для вращающихся печей мокрого способа производства цементного клинкера и может быть применено в других отраслях, имеющих подобную технологию. Известна гирляндиая система цепных завес, подразделяемая на два основных типа. Первый тип предусмат ривает навеску цепей на кольцах, пр варенных к корпусу печи на равном р стоянии одно от другого, а второй навеску в виде многозаходного винта ( трех-и более заходного ). Другой тип цепной завесы предста ляет собой комбинацию мокрого фильт ра, выполненного из свободно висящи цепей, и гирляндиой цепной завесы с гирляндной цепной завесы с перекрещ вающимися гирляндами под углом боЧ. Однакр этим гирлян ным цепным завесам свойственны повьлпенные температуры отходящих газов и удельные расходы топлива на обжиг клинкера. Кроме того, гирляндные цепные завесы сложны и трудое.мки при монтаже и недостаточно долговечны ввиду спутывания гирлянд в клубки и неизбежных обрывов цепей под тяжестью последних. Наиболее близкой к изобретению п технической сущности является цепна завеса вращаияцейся печи, содержащая свободно висящие цепи, прикрепленные к корпусу печи по винтовой линии иа участках жидкотекучего и вязкопластичного шлама и участке непластичного гранулируемого материала . Однако известная цепная завеса имеет низкий коэффициент теплоотдачи от движущегося нагретого газового потока к цепям ввиду того, что в объеме печи цепи распределены рав номерно с промежутками между рядом висящими цепями, равными от 235 до 1100 мм, образующими протяженные по длине печи свободные пространства, в которые устремляются горячи газы. При этом не обеспечивается тесный контакт газов сцепями, так как в вертикальные промежутки (зазо ры, щели между цепями газы проходя свободно и уносят с собой значитель

ное количество тепла, а скорость движения газов, обтекающих цепи, увеличивается слабо.

Причем коэффициент плотности навески цепей равен 8,5 - 10,0 . 7 Цепи, расположенные на соседних винтовых линиях, число которых равно восьми на участке жидкотекучего шлама и возрастает на последующих участках цепной завесы, при вращении, корпуса печи перепутываются, что приводит к образованию клубков, обрыву цепей и в конечном итоге к снижению эффективности теплообмена в цепной завесе, уменьшению срока службы и увеличению расхода цепей. Перепутывание цепей происходит из-за большого количества винтовых линий ( заходов): длина цепи больше расстояния между заходами (по духе) и поэтому епи с соседних заходов, ложась внизу на корпус печи при вращении, переплетаются и перепутываются. Кроме того, известная цепная завеса имеет низкий t4,0 - 5,8 ) коэффициент плотности навески цепей на участке вязколпастичного пшама, в связи с чем на этом участке поверхность цепей и теплоотдача от газов к цепям недостаточны. Во всех используемых в настоящее время цепных завесах, как со свободно ВИСЯ1ЦИМИ концами, так и гирляндных, коэффициент плотности навески цепей на участке вязкопластичного шлама в два-три раза меньше, чем ,на остальных участках. По этой причине поверхность цепей на указанном участке не обеспечивает интенсивный обмеи. Цель изобретения - снижение удельного расхода топлива и повышение часовой производительности путем интенси(} 1кации процесса теплопередачи. Указанная цель достигается тем, что цепная завеса вращающейся печи, содержащая свободно висящие цепи, прикрепленные к корпусу печи по винтовой линии на участках жидкотекучего и вязкопластичного шлама и участке непластичного гранулируемого материала, выполнена.четырехзаходной, и в каждой точке крепления цепей в плоскости, перпендикулярной винтовой линии, смонтированы по две цепи, а точки подвески цепей расположены с шагом, равным 0,8 - 1,0 ширины звена цепи, при зтом цепная завеса вьШолнена из цепей одинаковой длины и с одинаковым коэффициентом плотности на всех участках завесы На фиг.1 схематично изображена цепная завеса вращающейся печи, продольный разрез; на фиг.2 - то же вид в плане ( развертка цепной завесы) ; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на.фиг,4 - вид Б на фиг.2; на фиг.5 - вид В нафиг.2. Цепная завеса содержит свободно висящие цепи 1, прикрепленные к кор пусу 2 печи посредством кронштейнов 3, установленных по четырехзаходной линии под углом 55-65 к оси печи. На кронщтейнах 3 с шагом, равным 0,8 - 1,0 ширины, расположены узлы крепления цепей - серьги 4, соединенные с кронштейном осями в виде болтов 5 с гайками 6. Детали узла подвески выполнены на свободной посадке. На каждый узел подвески в плоскости, перпендикулярной плоскости кронштейна, навешивается по две свободно висящей цепи одинаковой дпины (О,7-0,75 D вн.печи ) на всех участках.завесы с коэффициентом пло нести, равным 8,5-10,0 . Исходя из необходимости noBbmieния коэффициента плотности навески цепей, последние навешиваются так, что смежные звенья в плоскости вин.товои линии соприкасаются между собой, т.е. эти звенья и точки подвеса цепей располагаются с шагом, равным 1,0 ширины звена. Коэффициент плотности навески цепей можно увеличить, если смежные звенья в плоскости винтовой линии размещать внахлест, сближая точки подвеса цепей. .-Предельно минимальный шаг в этом случае равен 0,8 ширины звена (коэф фициент плотности - 10,5 ). Таким образом, шаг, равный 0,8, отвечает наиболее полному перекрыванию просвета между цепями и промежутков внутри самих звеньев а шаг 1,0 соответствует минимально допустимому коэффициенту плотности при котором еще обеспечивается мест ное повышение скорости газов (интен сификация теплообмена в печи) и самоочистка цепей от налипающего шлама, особенно на участке вязкопласти ного состояния шлама. При навеске цепной завесы в печи образуются плотные двухслойные пере городки (шторы) из цепей, которые перегораживают пространство печи по углом 55-65 к ее оси. При этом пло щадь отверстий для прохода газов в перегородке уменьшается в I,5 раза по сравнению с известной цепной завесой из свободно висящих цепей. Эффект уплотнения цепной завесы достигается благодаря тому, что при расположении цепных перегородок именно под углом к оси печи достигается взаимное смещение цепей в перегородках. Тем самым происходит практически полное перекрывание сквозных каналов дпя потока горячих газов и существенно большая поверхность цепей участвует в прямом теплообмене с - горячими печными газами. При работе печи сырьевой шлам подают через течку 7, котЬрый далее поступает в цепную завесу, проходя последовательно участки жидкотекучего и вязкопл.астичного шлама и участок непластичного гранулируемого материала, при этом шлам распределяется на поверхности цепей и подогревается отходящими газами. По мере дальнейшей термической обработки шлам теряет пластичность и поступает в зону цепного коврикового теплообменника, где происходит образование гранул (на чертеже цепной ковриковый теплообменник не показан). В процессе продвижения шлама вдоль печи газовый поток вынужденно проходит через отверстия в звеньях самих цепей, поскольку между рядом внсящнми цепями отсутствуют свободные промежутки, при этом цепи располагаются в виде плоских штор. Газовый поток вынужденно проходит только через отверстия в звеньях самих -цепей, при этом цепи, навешенные на соседних винтовых линиях, находясь внизу на корпусе печи, не контактируют между собой (длина цепи, равная О,7-0,75 D вн.печи, меньше расстояния по дуге между соседними винтовыми линиями, равного 0,785 D вн. печи ), что исключает перепутываше цепей соседних винтовых линий и образование клубков, а в пространстве печи между цепными шторами происходит выравнивание температуры газов. Цепная завеса обеспечивает интенсификацию теплопередачи от газов к материалу благодаря. 1. Более тесному контакту горячих газов г .пями. Газовый поток при прохо.дении через плотную цепную перегородку разделяется (дробится ) на

5I

множество мельчайших струй, каждая из которой обтекает цепи и передает им тепло. В этом случае тепло горячих газов передается цепям более интенсивно, тепло используется более полно.

2.Местному увеличению скорости газов, смывающих цепи, при прохождении газового потока через плотную цепную перегородку. Так как цепи навешены плотно одна к другой и между ними нет свободных промежутков, площадь отверстий для прохода газов уменьшается в 1,5 раза, а это ведет к местному повьш1ению скорости газов при прохождении последних через цепную штору. За счет повышения скорости газов возр1астает коэффициент теплоотдачи от газов к цепям, интенсифицируется теплообмен в печи.

3.Устранению перепутывания цепей и образования клубков, т.е. вся поверхность цепей участвует в теплообмене.

4.Повьппению коэффициента плотности навески цепей на участке вязкопластичного шлама и увеличению

359876

поверхности цепей (поверхности теплопередачи) на этом участке.

В цепной завесе на участке вязкопластичного сырья цепи самоочищаются от налипающего на них шпама в результате тесного контакта и трения между собой рядом висящих цепей.

Предотвращение замазывания цепей на участке вязкопластичного шлама позволяет повысить коэффициент плотности навески цепей до уровня, принятого для других участков, следовательно, увеличить поверхность цепей и тем самым интенсифицировать теплообмен в цепи.

Оснащение вращающихся печей цемен-ркых заводов цепными завесами предлагаемой конструкции позволяет снизить температуру отходящих газов с 250270°С до , т.е. на ВО-ЭО С уменьшить удельный расход топлива на обжиг 1 т клинкера на 16-18 кг/т, или в среднем на 7-8%, повысить часовую производительность печей на 7-8% „

Годовой экономический эффект от использования предлагаемой цепной завесы на одной печи 5x185 м составит более 400 000 руб.

1. ЦЕПНАЯ ЗАВЕСА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащая свободно висящие цепи, прикрепленные к корпусу печи U / / / по винтовой линии на участках жидкотекучего и вязкопластичного шлама и участке непластичного гранулируемого материала, отличающаяся тем, что,с целью снижения удельного расхода топлива и повышения часовой производительности путем интенсификации процесса теплопередачи, цепная завеса выполнена четырехзаходной, и в каждой точке крепления в плоскости, перпендикулярной винтовой линии, смонтированы по две цепи, а точки подвески цепей расположены с шагом, равньм 0,81,0 ширины звена цепи, при этом ценная завеса выполнена из цепей одинаковой длииы и с одинаковым коэффициентом плотности на всех ; участках завесу. 2. Завеса по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коэффициент. плотности навески цепей равна 8,5 10,0 . СО ел 0 00 I 5 /

дви кеная натриала

у/ Л

Фиг.1

А-А

Фи1.3

Фиг. Вид В

вмд 5