Устройство для охлаждения сыпучих материалов Советский патент 1992 года по МПК C10B39/00 F27B7/38 

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к устройствам для охлаждения сыпучих материалов, преимущественно кокса.

Наиболее близким к изобретению является устройство для охлаждения кокса, содержащее барабан с карманами охлаждения и неподвижную водяную ванну, в котором барабан выполнен из правильных усеченных пирамид, соединенных между собой попеременно большими и меньшими основаниями, образуя гребни, а карманы охлаждения образованы на наружной поверхности барабана перегородками,соединяющими ближайшие ребра пирамид, и накладками, соединяющими ближайшие гребни.

Недостатками известного устройства является недостаточная эффективность охлаждения, обусловленная малой перемеши- ваемостью кокса и определенной упорядоченностью движения кокса внутри барабана, а также недостаточной величиной площади полива водой поверхности барабана из карманов, что обуславливает недостаточную эффективность теплообмена между коксом и охлаждающей водой, а также сложностью конструкции.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения и упрощения конструкции.

Это достигается тем, что секции барабана смонтированы из шести пластин, выполненных в виде равнобочных трапеций,

VJ

О СЛ

сл

.N

карманы образованы соединением пластин последовательно по периметру секции под внутренним тупым углом друг к другу попеременно к торцам секции верхним и нижним основанием с односторонним напуском в сторону, противоположную внутреннему тупому углу, шириной равной разности длин верхнего и нижнего оснований, причем каждая из трапеций соединяется боковой стороной попеременно с последующей трапецией по ее плоскости и проходит через вершину у верхнего основания и боковой стороны, образуя внутреннюю полость, секции в виде правильного октаэдра, а секции соединены между собой в барабан нижними основаниями трапеций, причем нижнее основание трапеций больше боковой стороны на величину верхнего основания, а односторонний напуск по наружному углу между двумя пластинами направлен в сторону вра- щения барабана.

Таким образом на наружной поверхности барабана по всему периметру образова- ны карманы ромбовидной формы, с помощью которых захватываются опреде- ленные объемы воды, которые затем по мере поворота барабана расстекаются по всей поверхности элементов барабана и покрывают их непрерывной пленкой, обеспечивая тем самым интенсивный теплообмен воды и стенок барабана. Наличие внутри барабана направленных навстречу друг другу под углом и к оси вращения барабана плоских граней обеспечивает нарушение стационарности движения потоков кокса внутри барабана и высокую их смешиваемость, что увеличивает интенсивность теплообменных процессов, кокса и стенок барабана.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - барабан, вид спереди; на фиг. 3 - продольный разрез .барабана фиг. 2; на фиг. 4 - аксонометрическая проекция элемента поверхности барабана в виде равнобочной трапеции; на фиг. 5 - аксонометрическая проекция секции ба- рабана фиг. 2; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 7 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Устройство для охлаждения сыпучих материалов включает водяную ванну 1, установленный в ней вращающийся барабан 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 приспособлениями. Над барабаном 2 установлен разбрызгиватель 5. Над водяной ванной 1 установлен дефлегматор 6.

Барабан 2 снабжен карманами ромбо- видной формы, образованными выступами 7 и собран из секций 8, смонтированных из шести пластин, выполненных в виде равнобочных трапеций 9. Трапеции 9 соединены последовательно по периметру секции под

внутренним тупым углом а друг к другу попеременно к торцам секции В и Г верхними 10 и нижними 11 основаниями с односторонним напуском 12 в сторону, противоположную внутреннему тупому углу а шириной равной разности длин верхнего 10 и нижнего 11 основания. Каждая из трапеций 9 соединяется своей боковой стороной 13 попеременно с последующей трапецией по ее плоскости 14 и проходит через вершину 15 у верхнего основания трапеций 10 и боковой стороны 13 (линия соединения двух трапеций по плоскости 14 показана на фиг. 4 пунктирной линией), образуя замкнутое пространство в виде правильного октаэдра с гранями в виде равносторонних треугольников соединенных друг с другом по сторонам ai с Се; ае с Cs; as с Сз; ЗА с Сз; аз с Са; аа с d.

Каждая из смонтированных секций соединяется друг с другом в барабан 2 своими нижними основаниями 11 по торцам В и Г. Для получения карманов 16 ромбовидной формы нижнее основание 11 больше боковой стороны 13 на величину верхнего основания 10. Для обеспечения максимально возможного большего объема воды карманами 16 и подъема этой воды на большую высоту, односторонний напуск 12 по наружному острому углу /3 направлен в сторону вращения барабана 2.

Устройство работает следующим образом.

Раскаленный кокс поступает во вращающийся барабан 2 с помощью загрузочного приспособления 3 через коническую трубу. Барабан 2 орошается водой, поступающей из разбрызгивателя 5. При вращении барабана 2 карманы 16 охлаждения ромбовидной формы захватывают воду, охлаждающую кокс. По мере прохождения кокса по барабану 2 он охлаждается и удаляется из устройства с помощью разгрузочного приспособления 4. Движение кокса внутри барабана 2 вдоль горизонтальной оси от загрузки к выгрузке осуществляется за счет наличия на поверхности барабана винтовых линий, а также может регулироваться за счет изменения угла наклона оси барабана 2 к горизонту.

Выделяющийся при тушении кокса пар кондесируется в дефлегматоре 6, что позволяет сократить расход воды на тушение. Вода в виде пленки, стекая по наклонным друг к другу пластинам-стенкам барабана 2 каждого из карманов, охлаждает наиболее нагруженную в тепловом отношении сторону барабана 2.

По мере прохождения кокса по барабану 2 пластины 9 поднимают порции кокса на определенную высоту и бросают вниз, таким образом интенсивно перемешивая слои кокса с разными температурами, что обус- лавливает повышение интенсивности теп- лообмена кокса со стенками, которые в свою очередь с помощью карманов охлаждения 16 постоянно покрыты тонкой пленкой воды, причем слои воды движутся в карманах навстречу друг другу по наклонным навстречу друг другу плоскостям, что интенсифицирует теплообменные процессы.

Технико-экономические преимущества обеспечиваются за счет интенсификации теплообмена, благодаря нарушения стационарности движения потоков кокса внутри барабана, нарушения стационарности потоков воды в водяной ванне и на поверхности барабана из-за взаимного расположения под наклоном друг к другу и к оси вращения стенок-пластин из которых собран барабан, а также из-за упрощения конструкции и технологии сборки барабана и карманов, которые собраны из одинаковых по величине элементов-пластин в виде равнобочных трапеций.

Формула изобретения

1. Устройство для охлаждения сыпучих материалов, преимущественно кокса, вклю- чающее водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан с карманами охлаждения, выполненный из секций, каждая из которых смонтирована из пластин, средства для загрузкии и выгрузки материала, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и упрощения конструкции, секции смонтированы из шести пластин, выполненных в виде равнобочных трапеций, карманы образованы соединением пластин последовательно по периметру секции под внутренним тупым углом друг к другу попеременно к торцам секции верхним и нижним основаниями с односторонним напуском в сторону, противоположную внутреннему тупому углу, шириной, равной разности длин верхнего и нижнего оснований, причем каждая из трапеций соединяется боковой стороной попеременно с последующей трапецией по ее плоскости и проходит через вершину у верхнего основания и боковой стороны, образуя внутреннюю полость секции в виде правильного октаэдра, а секции соединены между собой в барабан нижними основаниями трапеций.

2.Устройство поп, 1,отличающее- с я тем, что нижнее основание трапеций больше боковой стороны на величину верхнего основания.

3.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что односторонний напуск по наружному углу между двумя пластинами направлен в сторону вращения барабана.

Сущность изобретения: устройство содержит водяную ванну, вращающийся барабан, загрузочное и разгрузочное приспособление. Барабан снабжен карманами охлаждения и собран из секций, Секции смонтированы из шести пластин, выполненных в виде равнобочных трапеций, Карманы образованы соединением пластин последовательно по периметру секции под внутренним тупым углом друг к другу попеременно к торцам секции верхним и нижним основаниями с одностронним напуском в сторону, противоположную внутреннему тупому углу. Ширина карманов равна разности длин верхнего и нижнего оснований. Каждая из трапеций соединяется боковой стороной попеременно с последующей трапецией по ее плоскости и проходит через вершину у верхнего основания 10 и боковой стороны, образуя внутреннюю полость, секции в виде правильного октаэдра, Секции соединены между собой в барабан нижними основаниями трапеций. Нижнее основание трапеций больше боковой стороны на величину верхнего основания. Односторонний напуск по наружному углу между двумя пластинами направлен в сторону вращения барабана. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. у Ё

S

( ,а л и Ј z ту а

I I

4

2 Фие.1

А , Б

%.

в

tt

V

fr9l99U

ill

я

Л-А