Теплообменник вращающейся печи Советский патент 1992 года по МПК F27B7/16 

Изобретение относится к технике теплообмена и может быть использовано в про- мстройматериалах.

Известны различные теплообменники вращающихся печей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к описываемому изобретению является теплообменник вращающейся печи, содержащий шарнирно закрепленные на внутренней поверхности печи лотки с торцевыми и боковыми стенками.

В таком теплообменнике в верхнем положении лотки с материалом хорошо нагреваются горячими газами, а в нижнем они входят в слой материала, отдают ему тепло, материал в них заменяется и процесс повторяется.

Недостатками известного теплообменника является низкая эффективность теплообмена из-за малого количества поднимаемого материала, низкая надежность в работе из-за воздействия горячих газов, а также пыление при пересыпании материала в лотках.

Целью изобретения является повышение эффективности теплообмена надежности в работе и снижение пыления,

Указанная цель достигается тем, что в теплообменнике вращающейся печи, содержащем шарнирно закрепленные на внутренней поверхности печи лотки с торцевыми и боковыми стенками, лотки закреплены посредством наклонных к их продольной оси торцевых стенок, выполненных с отверстиями, соединенными между собой трубой и снабжены шарнирно закрепленными у отверстий клапанами, а боковые стенки выполнены в виде шарнирно закрепленных крышек. При этом кромки стенок и крышки выполнены сопряженными по радиусам, равным внутреннему радиусу вращающейся печи.

В таком теплообменнике больше материала поднимается в поток горячих газов, который лучше прогревает ими и нет пыления.

На фиг. 1 показан продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Внутри вращающейся печи 1 равномерно по окружности на кронштейнах 2 с осями 3 шарнирно при помощи стенок 4, соединенных трубой 5, закреплены лотки 6.

На стенках 4 на шарнирах 7 установлены клапаны 8.

сл

с

VJ о го о ю со

Лотки 6 с обоих сторон перекрываются крышками 9, которые изогнуты по радиусу, равному внутреннему радиусу печи 1. На стенках 4 могут быть установлены упоры 10. Размеры стенок 4 и лотки 6 определяют заданным количеством поднимаемого материала с учетом жаростойкости материала, из которого они выполнены (чем больше жаростойкость, тем больше можно делать их размеры). Размеры и конфигурацию труб 5 определяют заданным количеством проходящих через них горячих газов с учетом ми- нимальногогидравлического

сопротивления, создаваемого стенками 4 газовому потоку, Трубы 5 могут повторять конфигурацию стенок 4, как показано на фиг, 2 вверху, или например, быть круглыми, как это показано в остальных положениях на фиг. 2.

Наклон стенок 4 к оси труб 5 определяют расчетом из условия обеспечения созда- ния момента от веса клапанов 8, обеспечивающего их поворот на шарнирах 7 из одного крайнего положения в другое над слоем материала. Крышки 9 изогнуты снаружи по радиусу, равному внутреннему радиусу печи 1, соответственно и стенки 4 по кромке соприкосновения выполнены по радиусу внутренней поверхности крышек 9. Упоры 10 выполняют в том случае, если клапаны 8 при провисании в верхнем положении могут выходить за пределы ковша 6. Упоры 10 делают такими, чтобы зтого не происходило. Размеры кронштейнов 2 по радиусу делают минимальными из условия обеспечения крепления осей 3 и прилегания крышек 9 к корпусу печи 1. Количество лотков 6 по окружности определяют из условия исключения их касания друг друга, а общее количество-тепловым расчетом.

Остальные размеры определяют конструктивно и проверяются на прочность и работоспособность.

Работает теплообменник следующим образом. В верхнем положении лотки 6 со стенками 4 и материалом в них перекрыты крышками 9, а клапана 8 открывают трубы 5. Горячие газы омывают наружные поверхности деталей лотков 6 со стенками 4 и крышками 9 и проходят внутри труб 5, что обеспечивает нагрев материала и защиту деталей теплообменника от сгорания. Затем одна крышка 9 прижимается к корпусу печи 1, на котором нет материала.

При дальнейшем вращении шарнир 7 достигает вертикального положения, и под воздействием своего веса клапаны 8 закрывают трубы 5 от прохода в них материала.

Одновременно лотки 6 входят в слой

материала, вторая крышка 9 под действием веса открывается и материал из внутренней части лотка 6 начинает высыпаться до тех пор, пока центр тяжести лотка 6 не сместится левее оси 3, что приведет к его плавному перевороту в материале из правого в левое положение относительно оси 3 и он начнет подниматься с одновременным заполнением материала. Затем первая крышка 9 после

перехода центра ее тяжести левее оси 3 закрывается, причем на ее внешней стороне материала нет, так как она ранее ложилась на корпус печи 1 свободный от материала, как это отмечено выше.

После перехода шарниром 7 вертикального положения крышки 8 под действием силы тяжести открываются, освобождая трубу 5 для прохода газов, и процесс повторяется.

Применение теплообменника повысит эффективность теплообмена за счет увеличения количества поднимаемого материала и прогрева его ке только снаружи, но и через трубу 5, что приведет к экономии топлива,

хорошее охлаждение деталей материалом повышает долговечность и снижает затраты на ремонт и эксплуатацию. Закрытие материала от прямого воздействия газового потока снижает пыление, что обеспечивает

экономию сырья и топлииа.

Формула изобретения

1.Теплообменник вращающейся печи, содержащий шарнирно закрепленные на внутренней поверхности печи лотки с торцевыми и боковыми стенками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, надежности в работе и снижения пыления, лотки закреплены посредством наклонных к их продольной оси торцевых стенок, выполненных с отверстиями, соединенными между собой трубой, и снабжены шарнирно закрепленными у отверстий клапанами, а боковые стенки выполнены в виде шарнирно закрепленных крышек,

2,Теплообенник по п. отличающийся тем, что кромки стенок и крышки выполнены сопряженными по радиусам, равным

внутреннему радиусу вращающейся печи.

Сущность изобретения; теплообменник содержит шарнирно закрепленные при помощи соединенных трубой наклонных стенок лопатки, перекрываемые шарнирными крышками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

m

A

Фи.1

A-A

/Материал