Реактор для термической обработки сыпучего материала Советский патент 1987 года по МПК C04B11/28 

11

Изобретение относится к промышленной теплотехнике и может быть ис пользовано для эффективной термической обработки сьшучих материалов, например, в гипсоварочных котлах промьшшенности строительных материалов .

Цель изобретения - повышение тепловой эффективности, производительности и качества продукции

На чертеже показан реактор для термической обработки сыпучего материала, поперечный разрез.

Реактор для термической обработки сьшучих материалов содержит вертикальный цилиндрический резервуар 1 с вогнутым внутрь сферическим днищем 2, являющимся сводом топочной камеры 3. Резервуар I частично заглублен в топку 3, пространство которой в своей верхней части имеет выходы в газоход 4. В центре сферического днища 2 имеется отверстие„ в котором с помощью лабиринтного затвора 5 уплотнение с возможностью осевого вращения вертикальная радиационная труба 6, заглушенная на нижнем торце 7 и соединенная в своей верхней, размещенной в объеме резервуара 1, части с радиальными по отношению к резервуару 1 полыми лопастями 8 и полым валом 9. Последний закреплен в опорах 10 вращения и соединен с электрическим приводом 11 через редуктор 12, К радиальным лопастям 8 по их верхним образующим присоединены вертикально или наклонно ориентированные полые трубчатые мешала 13, имеющие заглушки 14 на своих верхних торцах. Полый вал 9 на своем верхнем торце имеет заглушку 15, а радиальные лопасти 8 заглушены на своих периферийных торцах 16 и установлены под углом 3,,,8 от горизонтали с уклоном к оси вала 9,

Полости радиационной трубы 6, ло- пастей 8, вала 9 и мешал 13 гидравлически плотно соединены в единый замкнутый объем, частично заполнен- ньш жидким теплоносителем.

Труба вала 9 снабжена наружным спирально-ленточным оребрением 7, а радиационная труба 6 и трубы мешал 13 снабжены наружным пластинчатым оребрением 18о К нижним образующим лопастей 8 присоединены пластинчатые скребки 19, установленные с разором

72

по отношению к днищу 2 и боковым стенкам резервуара 1 ,

Радиационная труба 6 в своей нижней расположенной в топке части может быть заменена пучком аналогичных ей заглушенных снизу вертикальных или наклонных труб, объединенных коллектором с замкнутой полостью вращающейся системы, включающей вал 9,

лопасти 8, мешала 13 и верхнюю часть радиационной трубы 6.

При работе предлагаемого устройства выделяющееся в топке 3 -тепло передается сыпучему продукту через

днище 2 и боковую стенку резервуара 1, а также воспринимается радиационной трубой 6, являющейся участком подвода тепла замкнутой термосифонной теплопередающей системы, тепло- отводящая зона .которой разветвлена в объеме сыпучего материала и совмещает в себе функции дополнительного нагревателя и мешала. Генерируемые в результате подвода тепла к радиа- ционной трубе 6 пары промежуточного теплоносителя перемещаются в поле массовых сил в верхнюю часть зам-.ну- той термосифонной полости и конденсируются в трубах лопастей 8, вала 9 и мешал 13, отдавая скрытую теплоту парообразования сыпучему продукту Вращение термо сифонной системы 6,, 8, 9 и 13 посредством электропривода 11 с редуктором 12 обуславливает откосительное движение теплообменной поверхности и нагреваемого сыпучего продукта, обеспечивая необходимую интенсивность теплообмена и равномерность нагрева, способствует организованная )диркуляция продукта под шнековым опускным действием спирально-ленточного оребрения 17 по оси резервуара с одновременным центробежным периферийным движением продукта

вдоль закрепленных на лопастях 8

скребков 19. Перемещение скребков 19 над днищем 2 предохраняет его от возможных налипаний сыпучего продукта, способствует перемешиванию сьшучего продукта у неподвижньк теплооб- менных поверхностей.

Наружное пластинчатое оребрение 18 служит дальнейшему развитию тепло- обменнь:х- поверхностей термосифонной

вращающейся системы как на ее греющей, так и на обогреваемой стороне,

II

Сравнительно высокая тепловая эффективность и произтзодителт.

31

ность заявляемого устройства предопределяется наличием в его конструкции термоскфонного теплопередающего устройства, реализующего дополнитель ньй съем тепла в топочной камере и его деконцентрацию в объеме сыпучего продукта. Такое одновременное развитие теплообменных поверхностей, как со стороны топочного пространства, так и со стороны обогреваемого сыпучего продукта позволяет повысить производительность агрегата по продукту за счет более плотного использования выделяемого в его топочном пространстве тепла, снижения температуры отходящих газов. Перемещающаяся теплообменная поверхность заявляемого устройства работает в условиях мгновенного контакта с частицами нагреваемого продукта.

Преимуществом является обеспечение в предлагаемом устройстве условий более мягкого нагрева продукта, принципиальное предотвращение технологически недопустимых его локальных перегревов (например, для гипса такая предельная температура 350 С). Дополнительный теплосъем на радиационную трубу, введенную в ядро факела ограничивает чрезмерные удельные теп- лонапряжения днища реактора, а дополнительный термосифонный теплоподвод в объем сыпучего продукта .характеризуется изотермичностью греющей поверхности и заранее заданным ее предельным температурным уровнем, конструктивно предопределяемым соотношением поверхностей радиационной трубы 6 и находящихся внутри резервуара 1 элементов термосифонной системы (лопастей 8, вала 9 и мешал 13). Прямым следствием такой деконцентрации подводимого к продукту теплового потока посредством теплопередающего элемента (термосифона) с нормированной температурой теплообменной поРедактор Н.Рогулич

Составитель Л.Мацук

Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Заказ 2476/20 Тираж 587 Подписное ВНИРШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

674

верхности является достижение диктуемого технологией процесса оптимального режима термической обработки - повьшшние качества продукции (в част- ности, в гипсоварочном производстве),,

теплоотвод к двуводному гипсу при температурах до 350 С обеспечивает переход исходного продукта в гидра- тируемые производные (полуводньй

гипс, обезвоженный полугидрат, раст- воримьй ангидрит), обладающие вяжущими свойствами, и гарантирует от образования безводного серно-кислого кальция (нерастворимого ангидрита),

не обладающего вяжущими свойствами и являющегося балластом, ухудщающим качество продукции.

20

Формула изобретения

1. Реактор для термической- обработки сыпучего материала, содержащий топку и частично заглубленный в нее вертикальный цилиндрический резервуар

с аксиальной мешалой в виде соединенного с приводом центрального вала, снабженного радиальными лопастями с закрепленными на них мешалами, о т- личающийся тем, что, с целью повьщ1ения тепловой эффективности, производительности и качества продукции, центральный вал, лопасти и мешала выполнены из полых трубчатых конструкций, в топочном пространстве

по оси резервуара размещена радиационная труба, внутренняя полость которой объединена с полостями вала, лопастей и мешал в единую замкнутую гидравлическую систему, частично заполненную теплоносителем, причем полые радиальные лопасти наклонены к оси резервуара под углом 3,..8°.

2, Реактор по п.2, отличающийся тем, что центральный вал

выполнен с наружным спирально-ленточным оребрением

Изобретение относится к промышленной теплотехнике и может быть использовано для термичс1:;лии обработки сьшучего материала в гипсоварочных котлах промьштленности строительных материалов. Целью изобретения являет- .ся повьш1ение тепловой эффективности, производительности и качества продукции. Реактор содержит резервуар 1, заглубленный в топку 2. В топочном пространстве по оси резервуара размещена радиационная труба 6, внутренняя полость которой объединена с полостями вала 9, лопастей В и мешал 13 в единую замкнутую гидравлическую систему, частично заполненную теплоносителем. Выделяющееся в топке тепло воспринимается радиационной трубой 6, теплоотводящая зона которой разветвлена в объеме сьтучего материала, обеспечивая необходимую интенсивность теплообмена и равномерность нагрева. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ZfS эо Oi