Уплотнение печи с вращающимся барабаном Советский патент 1992 года по МПК F27B7/24 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к печам с вращающимися барабанами, применяемым для термической обработки сыпучих материалов, и может быть использовано для снижения подсосов воздуха в местах стыка вращающегося корпуса (барабана) и неподвижных камер.

Известны уплотнения печей с вращающимися барабанами, работающих под разрежением, содержание неподвижные и вращающиеся элементы, закрепленные соответственно на камерах и на корпусе как жестко, так и с возможностью осевого скольжения.

В первом случае снижение расхода подсасываемого в печь воздуха происходит за счет организации лабиринта, а во втором - за счет сужения каналов.

Недостатком уплотнения лабиринтного типа является значительный подсос воздуха из-за относительно малого гидравлического сопротивления, а недостатком уплотнения скользящего типа является сложность конструкции и истирание трущихся пар, что снижает надежность его работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является уплотнение , содержащее вращающийся элемент в виде части корпуса вращающегося барабана, неподвижный элемент, охватывающий барабан, и систему отвсда газов

Недостатком прототипа является необходимость энергозатрат на создание разрежения в уплотнении с помощью вытяжного вентилятора, возможность нарушения стабильной работы при взаимодействии вытяжного вентилятора системы отвода газов и хвостового вентилятора печи, что может привести к местному перегреву корпуса вращающегося барабана.

Цель изобретения- повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в уплотнении печи с вращающимся барабаном, работающей под разрежением, содержащем закрепленный на неподвижной камере цилиндрический кожух, охватывающий барабан, с размещенным на его внутренней поверхности с зазором относительно барабана неподвижным элементом,

(/

С

-vi

00

со

1ЧЭ CN Ю

и систему отвода газов, неподвижный элемент выполнен в виде многозаходных винтовых лопастей.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое уплотнение печи с вращающимся барабаном, работающей под разрежением, отличается тем, что отсос воздуха из уплотнения, а со- ответственно, снижение подсоса воздуха в печь, происходит за счет стабильной естественной тяги, а не за счет разрежения, создаваемого вентилятором, которое может иметь значительные отклонения во времени от номинального, что может привести или к перегреву корпуса, или к значительным подсосам воздуха в печь.

На фиг. 1 представлено уплотнение печи с вращающимся барабаном, продольный разрез: на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1,

Уплотнение печи с вращающимся барабаном содержит вращающийся элемент 1 в виде части корпуса печи с вращающимся барабаном, охватывающий его неподвижный цилиндрический кожух 2, подсоединенный с одной стороны к стенке неподвижной камеры 3, неподвижный элемент 4, укрепленный на внутренней поверхности кожуха 2 с зазором 5 относительно вращающегося элемента 1 и выполненный в виде многозаходных винтовых лопастей 6. В верхней части кожуха 2 ближе к стенке неподвижной камеры 3 размещен с наклоном в сторону стенки неподвижной камеры 3 штуцер отвода газов 7 в виде конфузора, к которому присоединена вертикальная вытяжная труба 8, составляющие систему отвода газов из уплотнения.

Величина тяги, создаваемой вытяжной трубой, прямо пропорциональна ее высоте и температуре отсасываемого воздуха, которая, в свою очередь, зависит от скорости воздуха относительно поверхности вращающегося элемента 1.

Площадь поперечного сечения вытяжной трубы 8 выбирается из условия предотвращения опрс;:идывания тяги при малых скоростях движений воздуха и поддержания минимального расхода воздуха, засасываемого в печь через зазор 5 между кромками винтовых лопастей 6 и вращающимся элементом 1.

При оптимальном соотношении размеров вытяжной трубы 8 и зазора 5 расход воздуха, подсасываемого в печь, будет в несколько раз меньшим, при прочих равных условиях, чем без применения вытяжной трубы системы газов из уплотнения.

Дл5Гувеличения температуры при одновременном снижении расхода воздуха, под- сасываемого из окружающей среды,

который затем в вытяжной трубе создает разрежение, применены многозаходные винтовые лопасти б, изменяющие направление потока подсасываемого воздуха с осевого направления на тангенциальное, что позволяет увеличить скорость воздуха по отношению к поверхности вращающегося элемента 1, и тем самым увеличить коэффициент теплоотдачи от нее к воздуху.

Вытяжная труба 8 может быть выполнена из любого газонепроницаемого материала, выдерживающего сравнительно невысокую температуру.

Выполнение штуцера отвода газов 7 в

виде наклонного конфузора служит для снижения гидравлического сопротивления системы отвода газов.

Уплотнение печи с вращающимся барабаном работает следующим образом.

При проведении процесса термической обработки сыпучих материалов в печи с вращающимся барабаном, работающей под разрежением, наружная поверхность барабана нагревается.

Окружающий воздух поступает внутрь уплотнения со стороны открытого торца ци- линдрического кожуха 2 в пространство между ним и вращающимся элементом 1. и изменяя направление своего движения с

осевого на преимущественно тангенциальное, движется по каналам, образованным многозаходными винтовыми лопастями 6 в направлении к штуцеру отвода газов 7, нагреваясь при этом от наружной поверхности

вращающегося элемента 1.

Поступая затем через штуцер отвода газов 7 в вертикальную вытяжную трубу 8, большая часть нагретого воздуха за счет разности температур между ним и окружающей средой движется вверх по ней и покидает ее вверху, а меньшая его часть, отделяющаяся от основного потока, далее поступает в печь за счет разрежения в ней. Эффективность уплотнения заключается в снижении расхода подсасываемого в печь воздуха без усложнения конструкции и, без применения искусственной тяги.

Формула изобретения Уплотнение печи с вращающимся барабаном, работающей под разрежением, содержащее закрепленный на неподвижной камере цилиндрический кожух, охватывающий барабан, с размещенным на его внутренней поверхности с зазором относительно барабана неподвижным элементом и систему отвода газов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, неподвижный элемент выполнен в виде многозаходных винтовых лопастей.

Использование: в химическом машиностроении. Сущность изобретения1 уплотнение содержит цилиндрический кожух, охватывающий барабан. Неподвижный элемент размещен с зазором относительно барабана на внутренней поверхности кожуха и выполнен в виде многозаходных винтовых лопастей.2 ил.