Теплообменник вращающейся печи Советский патент 1993 года по МПК F27B7/16 

Изобретение относится к технике теплообмена во вращающихся печах и может быть использовано в промстройматериалах.

Известен ячейковый теплообменник вращающейся печи со скошенными кромками на концах.

. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к описываемому является теплообменник вращающейся печи, содержащий диамет- . ральную перегородку и шарнирно закрепленные на ее концах клапаны,

В таком теплообменнике при вертикальном положении оси шарнира, клапан под действием веса плавно переходит из одного крайнего положения в другое, открывая для прохождения газов ячейку над ним и закрывая для прохождения газов ячейку под клапаном, причем материал ссыпается с перегородки по клапану без пыления.

Недостатками известного теплообменника являются низкая эффективность теплообмена из-за отсутствия контакта горячих газов с материалом в закрытой клапаном ячейке, большое гидравлическое сопротивление прохождению горячих газов из-за уменьшения проходного сечения, низкая работоспособность из-за сгорания и коробления клапанов, которые имеют большие размеры и плохо охлаждаются материалом, Целью изобретения является повышение эффективности теплообмена.

Теплообменник вращающейся печи содержит диаметральную перегородку и шарнирно закрепленные на ее концах клапаны, они укорочены параллельно концам диаметральной перегородки, а к ним под прямым углом закреплены дополнительные перегородки срезанные по наружному размеру с одной стороны от клапана по диаметру примерно равному внутреннему диаметру печи, а с другой на величину слоя материала в печи, причем на печи в районе клапана установлен порог с конфигурацией по сфере с диаметром примерно равным внутреннему диаметру печи с учетом обеспечения свободного, поворота клапана с дополнительной перегородкой. Дополнительные перегородки могут быть скошены по прямой

ч ю

JCN

оо

|СЛ

ю

линии с уменьшением размера от среза по диаметру.

В таком теплообменнике при резком уменьшении гидравлического сопротивления от. укороченного клапана улучшается теплообмен, в обеих ячейках..

На фиг.1 показан теплообменник, осевой разрез перпендикулярно диаметральной перегородке на фиг.2 - то же, по диаметральной перегородке.

Внутри вращающейся печи 1 с футеровкой 2 диаметром Р расположена диаметральная перегородка 3, по концам которой на полых осях 4, выходящих из печи, установлены полые клапаны 5 размером he пол- ыми дополнительными перегородками б шириной. 2 м, которые на половину ширины срезаны с одной стороны по прямой на раз: мере С, равном толщине слоя материала, а с другой по диаметру примерно равнотму D с учетом обеспечения свободы поворота на размере М. Кромки 7 перегородок 6 могут быть скошены по прямой линии с уменьшением размера от среза по диаметру D. В районе дополнительных, перегородой б внутри печи 1 с футеровкой 2 установлен сферический порог 8., который по диаметру меньше диаметра D на величину, обеспечивающую свободный поворот перегородок 6, а по длине равен т. Ось 4 установлена в подшипниках 9 с сальниками 10. Размер перегородки 3 по длине определяется тепловым расчетом с учетом жаростойкости ее материала (чем больше жаростойкость материала, тем длиннее можно делать перего- родку без опасности ее быстрого сгорания).

Размер ЬклапановБ берется минимальным и определяется конструктивно из уело- вия поворота перегородки 6 из одного крайнего положения параллельного перего- родке 3 в другое и зависит от толщины перегородки 3. :; ,.

Размер m и угол скоса кромок 7 берется из условия исключения ссыпания материала

: . - ;.

Формул а из о б ре тени я 1, Теплообменник вращающейся печи, содержащий диаметральную перегородку и шарнирно закрепленный на ее конце кла- пан, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, под прямым углом к клапану на полой оси закреплена полая перегородка со срезанс перегородки 6 при ее повороте вместе с печью 1. Диаметр полой оси 4 определяется расчетом из условия обеспечения заданной степени охлаждения клапана 5 и перегородки б воздухом или другим охлаждающим агентом и проверяется на прочность от воздействия веса материала.

Остальные размеры определяются конструктивно и проверяются на прочность и работоспособность.- .

Работает теплообменник следующим образом. При положение перегородки б, показанном на фиг., материал находится на- перегородке 3 и хорошо прогревается горя- . чими газами, то .же самое происходит и с материалом под перегородкой 3, который лежит на футеровке 2. При дальнейшем вращении материал начинает пересыпаться по перегородке 3 с перемещением вдоль оси печи вследствие ее уклона в сторону разгрузки, но ссылается в поток газов ему не дает перегородка 6, которая выступает относительно оси 4 на величину т, а со стороны футеровки 2 ссыпанию мешает порог 8.

При дальнейшем вращении ось 4 занимает вертикальное положение и затем под действием веса клапана 5 с перегородкой 6 клапан 6 плавно переворачивается из одного крайнего положения в другое и вместо одной кромки 7 под действием горячих газов выходит другая кромка 7 и процесс повторяется. Охлаждение полостей оси 4, клапана В и перегородки б обеспечивает большую работоспособность,

Применение теплообменника снижает гидравлическое сопротивление, что уменьшает затраты электроэнергии на просос газов. Прохождение газов с обеих сторон от клапана 5 повышает эффективность теплообмена, что приводит к экономии топлива. Поочередный контакт то одной кромки 7, то другой с горячими газами повышает работе способность, что снижает затраты на ремой ты и повышает выпуск, продукции.

ными торцами и с вырезом на одной половине ширины, причем по внутренней окружности печи в месте размещения клапана выполнен порог сферической формы..

2, Теплообменник по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что одна кромка перегородки скошена по всей длине.

Редактор

; Фи2.1

Составитель О.Самохина Техред М.Моргентал

Корректор М.Куль

Использование: в промстройматериа- лах в технике теплообмена во вращающихся печах. Сущность изобретения: теплообменник вращающейся печи содержит диаметральную перегородку и шарнирио закрепленный на ее конце клапан, причем под прямым углом к клапану на полой оси закреплена полая перегородка со срезанными торцами и с вырезом на одной половине ширины, а по внутренней окружности печи вместе размещения клапана выполнен порог сферической формы. Теплообменник может содержать перегородку с одной кромкой скошенной по всей длине. 2 ил.