Теплообменное устройство вращающейся печи Советский патент 1980 года по МПК F27B7/16 

Изобретение относится к огнеупорной и строительной промышленности,, а именно к вращаюьдамся печам для обжига сыпучих материалов.

Известна вращающаяся печь, содержащая корпус, в которсм установлены металлические элементы для теплообмена, выполненные из нескольких радиально расположенных Т-образных деталей, обраэукнйих концентрическую с барабаном трубу 1.

Недостатками такой печи являются высокий пылеунос и незначительный теплообмен, так как основная масса горячих газов с пылью проходит вдоль печи, не встречая на своем пути металлических элементов для теплообмена или материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является теплсобменное устройство вращающейся печи, содержащее закрепленные на внутренней поверхности корпуса на равных расстояниях друг от друга металлические элементы, смещенные друг относительно друга по образующей корпуса. Металлические элементы выполнены в виде трапециевидных лопастей, прикрепленных под углом 15-26 обоими

основаниями к внутренней поверхности печи 2 .

Недостатком известного устройства является незначительная поверхjHOCTb теплопередачи от горячих газов к материалу, и достаточно свободный проход горячих газов сквозь ячейки, ч-то приводит к большому пьшеуносу и снижению эффективности

теплообмена.

Цель изобретения - уменьшение пылеуноса и интенсификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем,

что в теплообменнсм устройстве вращающейся печи, содержащем закрепленные на внутренней поверхности корпуса на равных расстояниях друг от друга металлические элементы, смещенные друг относительно друга по образующей корпуса, металлические элементы выполнены из швеллеров, обращенных друг к другу полками и соединенных по центру сплошной пластиной, размещенной в плоскости, перпендикулярной оси печи, причем каждый элемент выполнен с центральной частью, проходящей вдоль диаметра печи, и периферийными частями

длиной, равной 0,3-0,7 длины центральной ,, установленными под углом 150-165 к центральной части в сторону BtemeHHH печи, и снабжен рассекателем, расположенным на наружной стороне каждой периферийной части, обращенной в сторону вращени печи. Во вращающейся печи данной конструкции горячие газы с пылью сталкиваются со сплошными пластинами ме таллических элементов, в та часть газового потока, которая проходит м МО пластин, закручивается во внутре нее пространство элементов за пластинами вследствие разрежения. При этом пыль задерживается полками шве леров и подхватывается материалом, пересыпающимся в металлических элементах. Поскольку пыль остается в металлических элементах, имеет мест интенсификация.теплообмена между пылью, нагретой до температуры горячих газов , н. Пересыпаю1тщмся мате риалом. В процессе работы вращающейся пе чи обрабатьшаемый материал захватывается одной из периферийных частей металлического элемента. При дальнейшем вращении печи угол наклона периферийной части к горизонту достигает угла естественного откоса материала и материал перемещается в центральную часть элемента, угол наклона которой к горизонту в данный промежуток времени меньше угла естественного откоса. Вследствие этого происходит задержка материала в центральной части элемента, т.е. в зоне наиболее интенсивного теплообмена, на время между началом пост ления материала в центральную часть из периферийной части элемента и моментом достижения центральной частью угла наклона, равного углу естественного откоса материала. Выбранные пределы углов взаимного расположения и соотношения длин периферийных и центральной частей металлического элемента обес печивают максимальную задержку обрабатываемого материала в зоне наиболее интенсивного теплообмена. Если угол между периферийной и центра ной-частями элемента превысит 165 или длина периферийной части будет менее 0,3 длины центральной части, то форма всего элемента будет приближаться к прямой и задержки матери ла в центральной, части элемента не произойдет, В случае, если указанный угол будет меньше 150°, произой дет переполнение ,пересыпающимся материалом внутреннего пространства элемента в месте стыка периферийной и центральной частей и высыпание ма риала из элемента, что увеличит пылеунос. При превышении длины периферийной части 0,7 длины центральной части элемента относительная длина центральной части и, следовательно, время задержки в ней материала уменьшается, что снизит интенсивность теплообмена. Рассекатели, установленные на наружной стороне каждой из периферийных частей, предотвращают захват материала наружной стороной элемента и тем самым - пылеунос, Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг, 1 показана вращающаяся печь, поперечный разрез; на фиг. 2 - холодный конец вращающейся печи/ продольный разрез; на фиг. 3 - поперечное сечение металлического элемента для теплообмена , Предложен 1ая вращающаяся печь содержит металлический корпус 1, футерованный изнутри огнеупорным материалом. В холодном конце корпуса 1установлены металлические элементы 2 для теплообмена, выполненные из жаропрочной стали. Каждый элемент 2выполнен в виде двух швеллеров 3, обращенных друг к другу полками и соединенных по центру сплошной пластиной 4, которая установлена в плоскости поперечного сечения печи. Каждый из элементов 2 содержит прямую центральную часть 5, проходящую вдоль Диаметра корпуса 1, а также две соединенные с корпусом 1 периферийные части 6 и. 7, которые установлены под углом с. 150° к центральной части 5 в сторону вращения печи. Длина каждой из периферийных частей 6 и 7 составляет 0,5 длины центральной части 5. ria наружной стороне каждой из периферийных частей 6 и 7, обращенной в сторону вращения печи, расположен рассекатель 8, выполненный в виде двух пластин из жаростойкой стали, сваренных под углом друг к другу. Элементы. 2 установлены на равнь1х расстояниях друг от друга по длине печи и смещены относительно друг друга по образующей корпуса 1 таким образом, что вместе они полностью перекрывают поперечное сечение корпуса 1 печи, Вращагадаяся печь работает следующим образом, При.вращении печи обрабатываемый сыпучий материал постепенно продвигается к горячему концу печи. Металлический элемент 2 захватывает материал периферийной частью 6, которая проходит через слой материала. Рассекатель 8 предотвращает задержку материала на наружной стороне элемента 2, и материал захватывается только внутренними полостями- элемента, образованными швеллерами 3 и пластиной 4, При дальнейшем вращеНии печи, угол наклона периферийной

части 6 к горизонту,достигает утла естественного откоса материала и материал перемещается в центральную часть 5 элемента 2. В этой части материал задерживается до тех пор, пока она не достигнет угла наклона,равного углу естественного откоса материала, после чего материал из центральной части 5 поступает в периферийную часть 7 и из нее высыпается на слой материала в печи. Периферийная часть 7 заходит в слой материала, и процесс повторяется.

В процессе работы печи часть , потока горячих газой и пыли, перемещакядегося к холодному концу печи, сталкивается со сплошньми пластинами 4,-а часть потока, огибающая швеллеры 3, зак-ручивается во внутренее пространство элемента 2 с обратной стороны. Пыль, ссщержащаяся в потоке, 3сдерживается полками швеллеров 3 и подхватывается материалом, проходящим вдоль элементов 2. Охлажденные-, и очищенные от пыли газы отводятся из печи в систему утилизации тепла и электрофильтры.

Использование изобретения дает возможность повысить производительность вращающейся печи при термообработке сыпучих материалов, наприме магнезита или доломита, за счет существенного снижения пылеуноса и интенсификации теплообмена. Кроме тог интенсификация теплообмена позволяет улучшить качество обжига материала и снизить удельный расход топлива по сравнению с известными печами Далее, уменьшение пылеуноса из печи дает возможность снизить выброс пыли в атмосферу, так как эффективность системы газоочистки значительно повышается.

Формула изобретения

Теплообменное устройство вращаютейся печи, содержащее закрепленные на внутренней поверхности корпуса на равных расстояниях друг от друга

0 металлические элементы, смещенные друг относительно друга по образующей корпуса, отличающееся тем, что, с целью уменьшения пылеуноса и интенсификации теплообмена,

5 металлические элементы выполнены из швеллеров, обращенных друг к другу полками и соединенных по центру сплошной пластиной, размещенной в плоскости, перпендикулярной оси

0 печи, причем каждый элемент выполнен с центральной частью, проходящей вдоль диаметра печи, и периферийными частями длиной, равной 0,3-0,7 длины центральной части, установлен5 ными под углем 150-165° к центральной части в сторону вращения печи и снабжен рассекателем, расположенным на наружной стороне каждой периферийной части, обращенной в сторону вращения печи.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР . 101603V кл. F 27 В 7/16, 1952.

2.Авторское свидетельство СССР

5 383985, кл. F 27 В 7/16, 1971

(прототип). Га зевни поток -

- .J