Устройство для охлаждения вращающейся печи Советский патент 1992 года по МПК F27D9/00 

я-fi

(Л

С

Изобретение относится к устройствам для охлаждения вращающихся печей, например, для обжига строительных материалов, которое является усовершенствованием авт.св. СССР № 1394018. Размещенная вокруг 1 печи перфорированная обечайка 5 в местах крепления отражателей 6 снабжена шарнирно прикрепленной к ней дополнительной осью 7 с жестко прикрепленной заслонкой 8, расположенной между перфорированной обечайкой 5 и корпусом 1 печи, при этом отражатель 6 воздушного потока жестко закреплен на оси и расположен так, что прямая, соединяющая свободные концы отражателя 6 и ориентированной радиально заслонки 8, закрепленных на одной оси, является касательной к поверхности печи, а касательная отражателя, проведенная через его свободный конец, перпендикулярна радиусу R печи, проведенному в точку касания. 3 ил.

2

vj со со

00 00 ОС

N

Изобретение относится к теплоэнергетике, а более конкретно к устройствам для охлаждения вращающихся печей, например, для обжига Строительных материалов,

Известно устройство для охлаждения вращающейся печи, содержащее вокруг печи кожух с входным и выходным отверстиями, которые расположены диаметрально противоположно. Между печью и кожухом в зазоре размещена воздухораспределительная обечайка с отражателями потока со стороны кожуха, которая жестко прикреплена к кожуху со стороны выходного отверстия.

Недостатком устройства является то, что в процессе эксплуатации возможен нагрев кожуха за счет лучистого потока, проходящего через перфорационные отверстия. Подтверждением этому являются фактические данные, при которых проходящий воздух между перфорированной пластиной и кожухом холоднее температуры самого кожуха. С повышением температуры наружного воздуха снижается избыточная температура на поверхности печи, что при установленной производительности вентилятора приводит к некоторому перегреву печи, что особенно ощутимо при максимально высоких температурах наружной среды в летний период.

Целью изобретения является повышение эффективности теплоутилизации и долговечности корпуса печи.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изменение теплообмена на наружной поверхности печи достигается положением прежде всего регулирующей заслонки: как положением ее угла к поверхности печи (что удобно выражать углом касательной в свободном конце регулирующей заслонки и радиусом печи), так и величиной расстояния от свободного конца заслонки к поверхности печи, определяющей скорость смывания поверхности печи в этом месте. При этом наибольший эффект охлаждения печи достигается при совпадении к-асательной в свободном конце заслонки с радиусом печи, когда отраженный поток нормально ударяет по горячей поверхности печи, а затем при минимальном расстоянии от заслонки до печи образовывает там наибольшую скорость смывания печи потоком с максимальным нарушением пограничного слоя в условиях конвективно-лучистого теплообмена на горячей поверхности. Характерно, что предлагаемая конструкция позволяет не только отражать, т.е. отделять больший поток для поступления в данное отверстие, но и его одновременное поступление к поверхности печи более нормальное и возможность прохождения с большей скоростью в зазоре между свободным концом регулирующей заслонки и поверхностью печи, что положительно сказывается на процессе

теплообмена при изменении т.н. Таким образом, активно воздействуя на поверхность обжиговой печи в период наиболее жарких дней летом, можно достичь теплообмен, равнозначный при наиболее холодном вре0 мени, а значит стабилизировать теплообмен независимо от изменения температуры наружного воздуха, что безусловно положительно отразится на сохранности самой печи и ее футеровки. Сам отражатель спо5 собствует не только изменению возможности большего или меньшего отделения потока для поступления в данное перфорационное отверстие, но и что более важно является экраном, исключающим при лю0 бых поворотах оси поступление лучистого потока на кожух теплоутилизационного устройства. Исключение воздействия лучистого потока с поверхности печи на кожух приводит к еще меньшим теплопотерям от

5 кожуха в окружающую среду, а значит и повышению эффективности процесса теплоутилизации.

На фиг. 1 представлено теплоутилизационное устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - раз0 рез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2. Вокруг корпуса печи 1 закреплен кожух 2 с входным 3 и выходным 4 отверстиями, С внутренней стороны кожух 2 снабжен перфорированной обечайкой 5 с

5 уменьшающимся в направлении движения воздушного потока расстоянием по нормали между ней и кожухом, а также отражателями 6, которые по форме полупараболы в ее вершине жестко соединены осью 7, шар0 нирно прикрепленной к перфорированной обечайке 5. Регулирующая заслонка 8 находится в зазоре между печью 1 и перфорированной обечайкой 5 и выполнена криволинейной так, что касательная в ее

5 свободном конце совпадает с радиусом печи. Шарнирная ось 7 связана с поворотным механизмом 9 электрического либо ручного управления индивидуально для каждой оси или сблокирована, Шарнирные концы каж0 дои оси 7 закреплены на торцовых опорных полукольцах 10, уплотняющих кольцевой зазор между печью 1 и кожухом 2.

Устройство работает следующим образом.

5 Поступающий наружный воздух через входное отверстие 3 попадает в наружный канал между кожухом 2 и обечайкой 5, после чего соответствующая его часть отделяется отражателями 6, которые одновременно яв- ляются экранами для предотвращения прямого излучения с печи на кожух через соответствующее перфорационное отверстие. Отделившаяся часть потока, например при наиболее высокой температуре наружного воздуха, с помощью отражателя 6, изображенного сплошной линией, набегает на регулирующую заслонку 8, изображенную сплошной линией, после чего нормально направляется к охлаждаемой поверхности печи, Именно при этом положении отражателя 6 потока к регулирующей заслонке 8, изображенных сплошной линией 5, достигается наибольший охлаждающий эффект поверхности печи в самое жаркое время года. Причем совместно со сносящим потоком от предшествующих перфораций общий поток движется между печью 1 и торцом заслонки 8, что дополнительно не только турбулизирует совместный поток, но при возрастании там скорости дополнительно увеличивает теплообмен печи. С другой стороны при наиболее низких температурах поворотом оси 7 уже не только уменьшается отделившаяся часть потока отражателем 6, изображенным пунктирной линией, но и уменьшается и угол истечения его с заслонки 8, изображенной пунктирной линией, на поверхность печи при одновременном увеличении расстояния от торца заслонки 8 до печи, чем и достигается наименьший охлаждающий эффект, например зимой при самых низких температурах наружного воздуха.

Устройство с отражателем 6 и заслонкой 8 предотвращает прямое излучение с поверхности печи 1 через перфорации в пластине 5 на кожух 2. Это достигается в наиболее неблагоприятный летний период таким положением отражателя 6 и заслонки 8, изображенных сплошной линией, при котором по касательной АВ к печи с точки С через отверстие в пластине 5 луч не попадает на кожух 2, а на свободный конец отражателя 6, выполняющего роль экрана. Именно в таком положении он наиболее необходим и как экран. В любом другом положении отражателя 6 и заслонки 8 еще более исключается возможность попадания прямого лучистого потока с поверхности печи 1 на кожух 2. Логично, что наименьшее аэродинамическое сопротивление потоку свободного конца отражателя 6 летом будет таким, при котором в точке Р касательная LM перпендикулярна радиусу печи R.

Дальнейшее движение теплоносителя к входному отверстию 4, по воздуховоду 11 равномерного отбора в верхней части отбирается вентилятором 12 и конкретным потребителем для отопительно-вентиляционных и технологических нужд. Положительным свойством в работе этого устройства является то, что с применением предлагаемых элементов при практически

постоянном расходе (важном условии теп- лопотребляющих систем) достигается переменный охлаждающий эффект печи, т.е. с изменением температуры наружного воздуха в течение года обеспечивается постоянство температурного режима печи.

Ось 7 из 3-8 мм круглой стали шарнирно крепится к перфорационной обечайке 5 и торцами на опорных полукольцах 10. К оси 7 жестко крепится отражательная пластина

6, предварительно выгнутая по форме полупараболы, а регулирующая заслонка выше отмеченного профиля аналогично крепится с противоположной стороны по диаметру на этой же оси 7. Каждая ось снабжается индивидуальным либо, что более предпочтительно общим механизмом поворота с фиксатором.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в

том, что регулирование охлаждения печи достигается не изменением производительности вентилятора с заведомо выставленной увеличенной мощностью, а вентилятором с практически постоянным расходом, но с

возможностью качественного более глубокого регулирования процесса охлаждения. Это не только снижает затраты на установленную мощность вентилятора, но что более важно представляется возможным гарантированно поддерживать стабильный температурный режим, что является прямым условием повышения долговечности печи и продления ее срока эксплуатации. Кроме того, снижение теплопотерь от кожуха устройства способствует большему выходу теп- лоутилизированного теплового потока. Формула изобретения Устройство для охлаждения вращающейся печи по авт. св. № 1394018, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности теплоутилизации и долговечности корпуса печи, перфорированная обечайка в местах крепления отражателей

снабжена осью с жестко прикрепленной к ней заслонкой, размещенной между перфорированной обечайкой и корпусом печи, при этом отражатель также жестко закреплен на оси и расположен так, что прямая, соединяющая свободные концы отражателя и ориентированной радиально заслонки, является касательной к корпусу печи, при этом касательная отражателя, проведенная через его свободный конец перпендикулярна радиусу, проведенному в точку касания

И

t«

л

а/г./

/.

ФигЭ