Концентратор шлама вращающейся печи Советский патент 1993 года по МПК F27B7/18 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к устройствам для тепловой обработки цементно-сырьевого шлама при производстве цементного клинкера.

Известен концентратор шлама, который содержит барабан с торцовыми стенками и радиальными перегородками и размещенные между ними тела наполнения. Барабан снабжен установленными на всю длину по центру и вокруг него по концентрической окружности опорными стержнями. Радиальные перегородки образованы отрезками навесных цепей, свободно пропущенных между стержнями и закрепленных на центральном опорном стержне и в диаметрально противоположных точках на внутренней поверхности барабана. В барабане тела наполнения распределены по камерам равномерно.

Однако при вращении концентратора тела наполнения в каждой камере располагаются на дне барабана слоем неодинаковой толщины, что не позволяет достичь достаточно высокой эффективности теплообмена и, соответственно, интенсифицировать процесс сушки шлама.

К недостаткам концентратора относится также его высокое аэродинамическое сопротивление, обусловленное свободной засыпкой тел наполнения в камерах.

Ухудшение теплообмена и увеличение аэродинамического сопротивления концентратора шлама, в свою Ьчёридь. ув ёТЧШиваёТ расход электроэнергии на работу концентратора и уменьшает его производительность.

Кроме того, свободная засыпка тел наполнения в каждую из радиальных камер концентратора не препятствует соударению и разрушению тел наполнения и, следовательно, вызывает повышенный износ тел наполнения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является концентратор шлама вращающейся печи, который представляет собой перфорированный барабан, наполовину своего объема заполненный свободно лежащими в нем цилиндрическими

W

w

fe

VJ

ю

ex

00

ел

теплообменниками - телами наполнения. Барабан с постоянной Скоростью вращает-- ся .внутри неподвижного корпуса. Сверху в барабан подается шлам, снизу - нагретые до 600-800°С отходящие газы печи.

Однако данный концентратор с точки зрения теплообменных процессов недостаточно эффективен, так как слой тел наполнения в барабане по пути отходящих газов имеет форму сегмента, т.е. разную толщину. В центре потока толщины слоя максимальная, по краям - минимальная, в результате, чего большая часть газов проходит по краям слоя, не отдав своего тепла телам наполнения. При этом пройдя через слой тел наполнения, занимающий 0,5-0,6 всего объема барабана, теплоноситель далее идет в пустом пространстве барабана, т.е. объем бара- бана для теплообмена используется неэффективно и неэффективно идет процесс сушки шлама.

Кроме того, известный конденсатор характеризуется повышенным расходом тел наполнения, так как при вращении барабана тела накопления, свободно пересыпающиеся в нем, беспорядочно соударяются, при.этом наиболее прочная часть одного тела наполнения может ударить в наиболее слабую часть другого и разрушить его, в результате возникает необходимость замены тел наполнения. Разрушение тел наполнения приводит также к тому, что слой тел наполнения уплотняется, его аэродинамическое сопротивление увеличивается и возрастает пылеунос из концентратора и собственно вращающейся печи.

Данный концентратор особенно при подаче в него шлама малой текучести отличается также повышенны расходом электроэнергии,вследствие того, что подвешенные к балкам за оба конца цепи легко замазываются и в процессе работы почти не очищаются, что увеличивает нагрузку на привод концентратора и приводит к повышенному расходу электроэнергии,

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки сырьевого шлама, снижение аэродинамического сопротивления и энергозатрат, уменьшения пылевыно- са и расхода тел наполнения концентратора.

На фиг.1 представлен концентратор шлама, поперечный разрез; на фиг.2 -сечение А-А на фиг.1.

Концентратор шлама вращающейся печи содержит барабан 1 с перфорированной боковой поверхностью, к торцовым стенкам которого по концентрическим окружностям вокруг центра прикреплены опорные стержни 2, расположенные на всю длину барабана 1 и выполненные,например гибкими в виде тросов, на которых установлены с возможностью перемещения по ним тела 3 на- полнения. Стержни 2 установлены с

возможностью регулирования ве личины их прогиба, для чего например жестко присоединены к винтам 4, вкручивающимся в гайки 5, установленные на торцовых стенках барабана 1. .

Концентратор заключен в кожух 6. на котором смонтировано устройство 7 для подачи шлама и подведены газоход - течка 8 для ввода газов из вращающейся печи и подачи в нее высушенного материала из

концентратора и газоход 9 для отвода газов. Концентратор работает следующим образом.

Сырьевой шлам через устройство 7 подается внутрь перфорированного барабана

1 и поступает на тела 3 наполнения, установленные правильными рядами, обволакивая их равномерной пленкой.

При вращении барабана 1 смоченные шламом тела 3 наполнения тоже будут вращаться на стержнях 2 в результате трения друг о друга, s пленка шлама на них будет равномерно высыхать под струей горячих отходящих газов напротив газоходов 8 и 9. При соударении тел 3 наполнения одного

ряда торцами и соседних рядов боковыми поверхностями, в результате раскачивания гибких стержней 2, высохшая пленка шлама стряхивается с тел 3 наполнения, и материал падает в течку-газоход 8.

Вкручивая винтЗ в гайку 4 и выкручивая его из нее, гибкому стержню 2 можно придать больший или меньший прогиб и обеспечить тем самым большую или меньшую амплитуду раскачивания и, соответственно,

силу удара тел 3 наполнения друг о друга и об опорные стержни 2.

Заявленный концентратор шлама благодаря равномерному распределению тел

наполнения по объему концентратора обеспечивает максимально интенсивный теплообмен между отходящими горячими газами вращающейся печи и телами наполнения, покрытыми шламом. Повышению эффективности процесса сушки шлама служат также такие конструктивные признаки как выполнения опорных стержней гибкими с возможностью регулирования величины их прогиба и, соответственно, изменения положения

тел наполнения, величины их раскачивания и силы соударения. Эти признаки обеспечивают также в зависимости от влажности и вязкости шлама оптимальную степень встряхивания и дробления подсушенного шлама, его минимальный пылеунос.

Аэродинамическое сопротивление тел наполнения в заявляемом концентраторе будет более чем в 3 раза ниже, чем в прототипе. поскольку в заявленном концентраторе тела наполнения постоянно расположены правильными рядами на пути потока отходящих газов, а в прототипе - беспорядочно. Это позволит резко сократить расход электроэнергии на работу концентратора шлама и повысить его производительность. Расположение тел наполнения нанизанными на гибких опорных стержнях с регулируемой величиной их прогиба, уменьшает разрушительную силу удара тел наполнения друг о друга и о стержни и тем самым позволяет уменьшить расход тел наполнения, который бы требовался при их разрушении.

Формула изобретения 1. Концентратор шлама вращающейся печи, содержащий заключенный в корпус барабан с перфорированной боковой поверхностью и торцовыми стенками с закрепленными на них опорными стержнями, тела наполнения и привод барабана, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки сырьевого шлама, снижения

аэродинамического сопротивления и энергозатрат, уменьшения пылевыноса и расхода тел наполнения, опорные стержни выполнены гибкими и установлены с возможностью регулирования величины их прогиба.

2. Концентратор шлама по п.1, о т л и- чающийся тем, что тела наполнения установлены на опорные стержни с возможностью перемещения по ним.

Использование: в промышленности строительных материалов, в устройствах для тепловой обработки сырьевой смеси при производстве цементного клинкера. Сущность изобретения: концентратор шлама содержит корпус, барабан с перфорированной боковой поверхностью и торцовыми стенками, на которых закреплены по концентрическим окружностям на всю длину барабана опорные стержни. На опорных стержнях свободно надеты тела накопления с возможностью перемещения по последним. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.