Фильтр-подогреватель вращающейся печи Советский патент 1985 года по МПК F27B7/14 

Изобретение относится к теплообменным устройствам обжиговых агрега тов, например, вращающихся печей дл тепловой обработки цементной сырьевой смеси. Известно теплообменное устройств вращающейся печи, содержащее размещенньй в ее загрузочной части сооско с корпусом открытый с двух сторо барабан -с отверстиями, соединенный посредством радиальных перегородок внутренней поверхностью корпуса печи, и размещенные внутри барабана и в пространстве между перегородками тешюобмен{ше цепи . Недостатком данного тёплс обменно устройства является невысокая тепло вал эффективность из-за неравномерности распределения материала по се чениго печи и недостаточной поверхнести соприкосновения магериапа и газового потока вследствие того, чт посредством только одних перегоро™-док лишь незначительная часть шлама попадает в барабан, Это объясняе ся тем, что шлам во вращающейся, печ совершает сложное постуиательно-вра щательное двшкение, и, чтобы какоелибо количество материала подоюло . по перегородкам к отверстиям барабана, необходимо определенное расст яние по оси барабана между его началом и загрузочными отверстиями. Опытным путем установлено, что это расстояние значительное, а следовательно, фильтр-подогреватель должен быть нершдионально удлиненным, при этом его значительная часть будет нерабочейS Кроме того, шламовый подогреватель омывается газами, температура которых 300-360°С, а в некоторых случаях и вьцие. В результате температурного расширения металла ПРОИСХОДИТ разрушение жестко закреплен ных, радиально установленных перегородок барабана, вследствие чего сокращается срок с гужбы подогревателя. Известен шламовый подогреватель содержащий размещенный в загрузочной части вращающейся печи соосно С корпусом открытый с обеих сторон барабан с отверстиями, соединенный радиально расположенными перегородками с внутренней поверхностью печи жестко закрепленные основаниями по внутренней поверхности печи загру3очные криволинейные лопасти с радиусом кривизны, равным радиусу корпуса печи, тангенциально входящие в отверстия барабана и размещенные вйутри барабана и в пространстве между корпусом печи и барабаном теплообменные цепи,21, Однако в данном шламовом подогревателе нельзя регулировать количество подаваемого шлама и возможен перелив щлама в направлении печи, залипание шламом лопастей, что усложняет эксплуатацию печи и уменьшает эффективность теплообмена. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобрете1шю является фильтр-подогреватель вращающейся печи, содержащий размещенный в ее загрузочной части соосно с корпусом открытый с обеих сторон барабан с отверстиями, соединенный узлами креипения, например шарнирно закрепленных тангенциальных траверс, с внутренней поверхностью печи, закрепленные основаниями на внутренней поверхности корпуса печи загрузочные лопасти, входящие в отверстия барабана и раз- . мешенные внутри барабана и в пространстве между корпусом печи и барабаном теплообменные цепи. При этом загрузочные лопасти выполнены в виде корытообразных лотков, одна из боковых стенок каждого из которых выдвинута вперед по периметру печи, образуя отсекателиСЗ. Недостатками .известного фильтраподогревателя являются сложность изготовления и монтажа шарниров, траверс, питателя, кроме того, подача шлама в барабан самотеком зависит от конструкции и расположения направляющих злементов питателя (лотков). Лотки в данной конструкции фильтраподогревателя расположены по периметру печи, т.е. перпендикулярно оси печи. Их направление на 90°.не совпадает с направлением движения материала по печи (шлам движется, в основном, по печи поступательно в направлении оси печи). Данная несогласованность движений материала по печи и лоткам приводит к резкому увеличеНию коэффициента трения шлама о внутренние поверхности лотков и тем самым значительно понижает транспортирующую способность фильтра-подогревателя. Цель изобретения - интенсификация теплообмена, упрощение конструкции фильтра-подогревателя и повы шение его транспортирующей способности. Указанная цель достигается тем, что в фильтре-подогревателе вращающейся печи, содержащем размещенный ее загрузочной части соосно с корпу сом открытый с обеих сторон барабан с отверстиями, соединенный узлами крепления с внутренней поверхностью печи, закрепленные основаниями на внутренней поверхности печи эагрузо ные лопасти, входящие в отверстия барабана и выполненные в виде корыт образных лотков, боковая стенка каж дого из которых вьщвинута вперед по периметру печи, образуя отсекатели, и размещенные внутри барабана и в пространстве между корпусом печи и барабаном теплообменные цепи, узлы крепления барабана к внутренней по верхности Печи выполнены в виде пли закрепленных под углом 45-60 к плос кости, проходящей.через ось печи и линию соединения плиты с барабаном, а боковые стенки лотков установлены .на крепежных плитах под углом 10-30 к плоскости, перпендикулярной оси-. печи. Если крепежные плиты установить радиально, а лотки установить по периметру печи, шлам в барабан поступать не будет, лотки замажутся, аэродинамическое сопротивление печей резко увеличится, что приведет к ухудшению технологических параметров режима работы печей, Ограничение углов наклона крепеж ных плит к плоскости, проходящей ч рез ось печи и линию, соединяющую плиту с барабаном до величины 45-60 объясняется противоречием между тра спортирукяцей способностью, возможностью температурных компенсаций .по догревателя и размерами крепежных шшт. При угле наклона п(.-0, т.е. при радиальном расположении плит их размеры минимальные, но в этом случае отсутствует возможность компенсации действию температурных напряжений и деформаций, возникающих в местах креплений барабана и плит, что неизбежно приведет к резкому сокращению сроков службы подогревателя из-за разрушения его крепежных узлов. 284 С увеличением угла с крепление барабана становится менее жестким, компенсационные возможности крепления увеличиваются, но вместе с этим увеличиваются размеры и яес подогревателя шлама. Особенно резкое увеличение этих параметров наблюдается при угле е свыше 60°, Крепление плит под углом 45-60 к плоскости, проходящей через линию, соединяющую плиту с барабаном и ось печи, не является жестким. Такое крепление позволяет компенсировать температурное расширение металла, так как при изменении размеров плит происходит смещение барабана в направлении, противоположном направлекию его вращения, т.е. происходит поворот барабана вокруг своей оси. Ограничение углов наклона лотков к плоскости, перпендикулярной оси печи, до 10-30° объясняется противоречием между транспортируклцей способностью подогревателя и его размерами по длине. При 0 длина загрузочной части фильтра-подогревателя минималь-на, но расположение лотков по отношению к направлению движения сырьевого материала перпендикулярно, такая несогласованность в направлении лотков и движений материала негативно сказывается на транспортирующей возможности подогревателя шлама, а следовательно, и производительности печи. Установлено, что с увеличением угла J; коэффициент трения шлама с внут-ренними поверхностями лотка уменьшается, а транспортирующая возможность фильтра-подогревателя увеличивается. Но с увеличением угла увеличивается и длина загрузочной части подогревателя. Здесь первостепенное негативное значение имеет фактор увеличения длины подогревателя (особенно чувствительны к этому короткие печи), поэтому дЛя более длинных печей рекомендуется угол 30. Величина углов в указанных пределах зависит от типоразмеров печи. Углы наклона крепежных плит (45 )и лотков (30°) являются оптимальными для печей 5,0 х 185 м . С уменьшекием диаметра печи угол наклона крепежных плит должен увеличиваться, а :; уменьшением длины печи угол наклона лотков должен уменьшаться. Для SИ печей размером 3,3 х 90 м оптимальными углами мох;ут соответственно быть 60 и 10 , Такая конструкция фильтра-подогревателя проста по устройству и позволяет значительно увеличить транспортирующую возможность подогревателя шлама, а вместе с тем и интенсифицировать теплообмен.. При вращении печи, снабженной предложенным устройством, происходит автоматическое разделение потока шлама на две заранее определенные части количество -шлама, подаваемого в барабан и в пространство между барабаном и печью, определяется отношением сум марной длины отсекателей к периметру печи и емкостью лотков, например, если отсекатели перекроют 40% периметра печи, то 40% шлама пойдет в тe лообменный барабан, а 60 - в пространство между крепежными плитами. При подаче шлама в барабан и пространство между барабаном и внутренней поверхностью печи питающим устройством шлам выливается на тепло™ обменные цепи, расположенные как вну ри барабана, так и в пространстве между барабаном и корпусом печи, при этом, находясь во взвешенном состояНИИ, шлам хорошо перемешивается кон тактирует . как с теплообменными повер ностями, так и непосредственно с запыленным газовым потоком, что спо собствует интенсификации теплообмена и снижению пылеуноса На фиг, показан фильтр-Подогреватель, обхций вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1. Фильтр-подогреватель состоит из барабана 1 , крепежт 1х плит 2 и лотков 3. Внутри барабана 1 и в пространстве между печью 4 и барабаном 1 расположены теплообменные цепи 5. Крепежные плиты 2 расположены под углом о(. 45-60 к. плоскости, про. ходящей через ось печи 4 и линию, соединяющую плиту 2 с барабаном 1. Непосредственно на крепежных плитах .2 под углом 10-30° расположены лотки 3, входящие одним концом в отверстие 6 барабана 1, а вторым концом жестко прикреплены к внутренним /поверхностям корпуса печи 4, При этом поверхность плит 2 служит дни8щем лотков 3, а боковые стенки 7 лотков 3 в местах соприкосновения с внутренней поверхностью корпуса печи 4 закруглены радиусом кривизны, равным радиусу корпуса печи 4. Причем вторая по ходу движения материала боковая стенка 7 выдвинута под углом 10-30 к плоскости, перпендикулярной оси печи, и является отсекателем 8 шлама: ее высота по отношению к первой боковой стенке 7 соответственно относится как 1,5:1,0. Это соотношение высот необходимо для предотвращения перелива шлама в направлении уклона печи 4. Внутри ба;рабана 1 на входе загрузочных лотков 3 установлены направляющие 9, препятствующие выливанию шлама в другое загрузочное отверстие 6 и уменьшающие вынос частиц подсушенного шлама. Фильтр-подогреватель работает следующим образом. Шлам по течке 10 поступает во внутреннее пространство вращающейся печи 4. Крепежные плиты 2 со смонтированными на них лотками 3, вращаясь вместе с печью 4 и барабаном 1, захватывают шлам. Часть шлама, отсеченная отсекателем 8, попадает в ловушку, образованную лотком 3, и при подъеме лотков 3 самотеком через отверстие 6 посредством направляющих 9 выпивается внутрь барабана 1 на теплообменные цепи 5, контактируя с ними и непосредственно с газовым потоком. Пройдя через барабан I, нагретый шлам каскадными потоками сливается снова внутрь печи 4. Не захваченная лотками 3-часть шлама захватывается крепежными плитами 2, перемешивается ими, контактирует с теплообменными цепями 5 и газовым потоком, также частично находясь во взвешенном состоянии, а затем каскадными потоками сливается с плит 2 снова внутрь печи 4. К . При использовании предложенного фильтра-подогревателя расход тепла на обжиг клинкера снизится при одновременном увеличении производительности печи и снижении пьшеуноса.

ФИЛЬТР-ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий размещен ный в ее загрузочной части соосно с корпусом открытый с обеих сторон барабан с отверстиями, соединенный узлами крепления с внутренней пове ностью печи, закрепленные основаниями на внутренней поверхности корпуса печи загрузочные лопасти, входящие в отверстия барабана и выполненные 1 виде корытообразных лотков, боковая стенка каждого из которых выдвинута аперед по периметру печи, образуя отсекатели, и размещенные внутри барабана и в пространстве между корпусом печи и барабаном теплообменные цепи, от л и чающий с я тем, что, с целью упрощения конструкции, интенсификации теплообмена и увеличения транспортирукяцей способности, узлы крепления барабана к внутренней поверхности печи выполнены в виде плит, закрепленных под углом 45-60° к плоскости, проходящей через ось печи и линию соединения плиты с барабаном, а боковые стенки лотков установлены на крепежных плитах под углом 10-30° к плоскости, перпендикулярной оси печи,