Устройство для утилизации тепла вращающейся печи Советский патент 1988 года по МПК F27D9/00 F27B7/22 

Изобретение отн о сится к теплотехнике, в частности к устройствам для использования тепла излучения корпуса вращающихся печей, например наклонных печей для обжига цементного клинкера и керамзита.

Цель изобретения - повышение эффективности утилизации тепла и надежности работы печи.

На фиг. 1 изображена печь с устройством для утилизации тепла, поперечный разрез; на фиг. 2 - аксонометрическая схема утилизационного устройства; на фиг. 3 - узел кинематической связи полуоболочек теплоприем- ника в рабочем положении при минимальном зазоре; на фиг. 4 - то же, при откинутых полуоболочках.

Устройство для утилизации тепла содержит тепловоспринимающие полу- оболочки 1, огибающие с зазором корпус печи 2 и соединенные трубами 3 с кожухотрубчатыми теплообменниками 4 потребителя теплоты. Полуоболочки 1 являются испарительными частями термосифонов, конденсаторами которых служат теплообменники 4. Полуоболочки приварены к втулкам 5, сквозь которые проходят оси 6, закрепленные на стойках 7.

К втулкам 5 приварена система стержней 8, на которых установлены противовесы 9, создающие постоянную величину крутящего момента, и подвижные противовесы 10, с помощью которых можно в небольших пределах изменять величину крутящего момента.

СО

ел

СП

О)

к втулке 5 одной из полуоболочек 1 (в данном случае левой) приварена штанга И с роликом 12 на конце, который взаимодействует с кулачком 13, установленным на валу привода 14, представляющего собой электродвигатель с редуктором. Ролик 12 и кулачок 13 образуют кулачковый механизм плавного регулирования раскрытия полуоболочек. Благодаря дополнительному моментуi создаваемому подвижными противовесами 10, обеспечивается постоянный контакт ролика 12 с кулачком 13.

К втулкам 5 приварены пластины 15 с пазами, в которых свободно установлен палец 16. Для пальца 16 предусмотрены вертикальные направляющие 17, жестко связанные с основанием печи 2. К втулкам 5 приварены также ограничители 18 поворота, которые вместе с упорами 19 обеспечивают минимально допустимый зазор между печью 2 и полуоболочками 1 теплоприемника. В устройстве для утилизации предусмотрены гибкие шланги 20 для отвода нагретой в теплообменниках А воды в водосборник 21, снабженный датчиком 22 температуры, соединенным импульсной .линией с блоком 23 управления приводом 14.

Устройство для утилизации тепла вращающейся печи работает следующим-

образом.

I

Тепловое излучение корпуса вращающейся печи 2 воспринимается полуоболочками 1 теплоприемника, которые установлены с расчетным зазором относительно печи 2. Теплоноситель, находящийся в полостях полуоболочек 1, испаряется и по трубам 3 поступает в межтрубное пространство теплообменников 4, где конденсируется на водоохлалодаемьгх трубах и самотеком возвращается в полости теплоприемника. Нагретая в теплообменниках 4 вог да по гибким шлангам 20 поступает в водосборник 21. При превышении верхнего заданного предела температуры нагреваемой воды электрический сигнал датчика 22 температуры передается на блок 23 управления, приводом 14. Включается электродвигатель привода 14, который через редуктор начинает вращать кулачок 13. Вращение кулачка 13 с заданным профилем вызывает изменение положения ролика 12, постоянно соприкасающегося

10

15

20

25

77556

с кулачком 13 благодаря некоторому превышению величины суммарного крутящего момента, создаваемого .системой противовесов 9 и 10. над величиной крутящего момента, создаваемого полуоболочкой 1 (в данном случае левой).

Изменение положения ролика 12 и щтанги 11 приводит к повороту левой втулки 5 и приваренной к ней левой полуоболочки 1 вокруг оси 6.

Отклонение одной из полуоболочек 1 вызывает поворот пластины 15 (левой), которая через палец 16 начинает отклонять пластину 15 правой полуоболочки 1 и вызывает ее поворот вокруг оси 6 на такой же угол в обратном направлении.

Таким образом, вращение кулачка 13 вызывает отклонение обеих полуоболочек 1 устройства для утилизации и воздушный зазор между корпусом печи 2 и теплоприемником увеличивается. Количество тепла, воспринимаемого полуоболочками 1 теплоприемника, при этом уменьшается, и температура нагреваемой воды соответственно снижается.

Если температура нагреваемой воды находится в заданных пределах, полуоболочки 1 теплоприемника для утилизации тепла неподвижны. При снижении температуры воды от датчика 22 поступает сигнал на блок 23 управления приводом 14, который вращает кулачок 13 в обратную- сторону. При этом начинается сближение полуоболочек 1 теплоприемника.

Такое изменение зазора между корпусом печи 2 и теплоприемником позволяет плавно регулировать теплоот- вод с поверхности корпуса печи 2 и тепловую мощность устройства для утилизации, поддерживая при этом заданные температуры нагреваемой воды и корпуса печи 2.

Печь 2 снабжена датчиками температуры наружной поверхности корпуса печи 2 (не показаны), по сигналу которых в случае превышения заданного предельного значения этой температуры, блок 23 автоматически полностью раскрывает полуоболочки 1. В результате достигается максимальная интенсивность охлаждения корпуса. Кроме того, имеется возможность ручного управления приводом 14, (например, при необходимости осмотра корпуса . печи 2 и проведения ремонтных работ).

30

35

40

45

50

35

Устройство обеспечивает постоянное соответствие между количеством тепла, необходимого потребителю, и количеством тепла, воспринимаемого теп- лоприемкиком при незначительных (в заданных пределах) колебаниях температуры корпуса печи 2, Это повышает надежность работы печи 2 и, кроме

того, позволяет практически круглогодично и круглосуточно эксплуатировать теплоутилизационное устройство и лишь в редких (аварийных) случаях использовать предусмотренную возможность полного опрокидьгоания полуобо лочек 1, при котором теплоутилиза- ция отсутствует.

/J

CM

19 18 15 15 f6 Ю 13 Фиг.З

Редактор А.Огар

Техред Л. Сердюкова

Заказ 1267

Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор М.Пожо

Подписное