Теплообменно-пылеулавливающее устройство вращающейся печи Советский патент 1980 года по МПК F27B7/18 

(54) ТЕПЛООБМЕННО-ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к технике внутрипечных теплообменно-пылеосадительных устройств вращающейся печи, например обжига цементного клинкера.

Известны цепные - пылеулавливающие устройства вращающейся печи, состоящие из рядов провисающих цепей, прикрепленных в одной или двух точках с внутренней стороны корпуса печи 1.

Недостаток известного устройства состоит в том, что он не полностью перекрывает цепями газопроходное сечение печи, при этом, провисающие цепи оставляют свободное пространство величиной 0,35-0,5 диаметра печи. Образованный в цепной завесе незакрытый цепями.канал создает условия для безпрепятственного прохода по нему вечных газов. Часть печных газов, которая проходит по свободному от цепей каналу, не обеспыливается и не передает тепло цепям, что в свою очередь уменьшает эффективность работы цепной завесы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является теплообменно-пылеулавливающее устройство вращающейся печи, содержащее прикрепленные к

внутренней поверхности корпуса печи ряды цепей и установленные между ними лопастные завихрители, каждый из которых выполнен в виде прикрепленных к центральному диску лопастей, при этом лопасти зави.хрителей по длине печи могут иметь неодинаковый угол раскрытия, например увеличивающийся по направлению движения газов 2.

Д4едостатком известного устройства является то, что завихрители по длине печи устанавливают одинаковых размеров и конструк10ции, в связи с чем первый, по ходу газов, лопастной завихритель осаждает основную массу пыли, пылеосаждение происходит на коротком участке печи. Концентрированное пылеосаждение накапливает большое количество пыли на коротком участке влажной футеровки, вследствие чего резко меняется реологические свойства щлама, что является причиной образования шламовых колец, наличие которых нарущает технологический режим в печи. .

Цель изобретения - обеспечение равно20мерного пылеосаждения по длине печи, предотвращении образования щламовых колец.

Указанная цель достигается тем, что в темлообменно-пылеулавливающем у стройстве вращающейся печи, содержащем прикреплеи.ные к внутренней поверхности корпуса печк ряды цепей и установленные между ими лопастные завихрители. каждый из которых выполнен в виде прикреЕлен;1ых кцентральному диску лопастей, диаметр носледпих составляет 0,4-0,9 газопроходного диаметра печи, при этом по направлению движения газов вдоль печи завихрители выполнены с увеличивающимся диаметром лопастей. При этом угол раскрытия лопастей завихрителя составляет 5-80°. Степень перекрытия завихрителем газопроходного сечения печн составляет 0,2-1,0, при этом по направлению движений газов вдоль печи завихрители выполнены с увеличиваю1цейся степенью перекрытия ими газопроходного сечения печи. Расстояние между соседними завихрителями составляет 2,0-6,0 диаметров печи. Кроме того, лопастной завихритель установлен с эксцентриситетом относительно оси печи, равным 0,1-0,3 газопроходного диагдетра печи. Устройство может быть снабжено цепями, навещенными параллельно лопастям завихрителя и тфпкрепленными одним концом к центральному диску, а противоположным - к корпусу печи. Кроме того, устройство может быть снабжено гирляндами цепей, прикрепленными к корпусу печи на участках установки лопастных завихрителей.

На фиг. 1 показано теплооб,менно-пылеулавливающее устройство вращающейся печи продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (лопастной завкхритель установлен по центру печи); на фиг. 3сечение А-у на фиг. 1 (лопастной завихритель установлен с эксцентриситетом относительно оси печи), на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2.

Устройство состоит из лопастного завихрителя 1 и цепей 2 цепной завесы, которые прикреплены к корпусу вращающейся печи 3, Установку лопастного завихрителя 1 и навеску цепей 2 в устройстве осуществляют в следующем порядке. По направлению движения газов первым устанавливают лопастной завихритель 1, вслед за ним навещиваются цегн 2. В указанной последовательности попарную установку лопастного завихрителя 1 и участков навески цепей 2 повторяют по длине устройства.

Лопастной завихритель 1 состоит из заБихряющих лопастей 4, которые радиальпо крепятся одним концом к центрально.му конусообразному диску 5, другим концом - к кронштейну 6. Рядо.м с завихряющей лопастью 4, с ее лобовой стороны, навешены цепи 7, которые одним концом прикреплены к конусообразному диску 5, другим концом - к корпусу печи 3. Печь изнутри покрыта футеровкой 8.

По направлению движения газов, вслед за лопастным завихрителе.ч 1 навещены цепи 2, которые в газовом потоке нагреваются и нагревают обжигаемый материал 9. В предлагаемом устройстве применяют известные цепные навески, как например свободновисящие, перекрывающиеся и винтообразные гирлянды, периферийные цепные коврики и другие разновидности цепных навесок. На участке печи 3, который занимает лопастной завихритель 1, между рядами данной навески 2, навещивают дополнительные цепи 10, которые провисают между футеровкой 8 и завихряющими лопастями 4.

Проходящие по сечению печи 3 вдоль цепной завесы, газы через лопастной завихритель 1, изменяет направление движения. В зависимости от угла раскрытия завихряющих лопастей 4- о( газовый поток получает вращательное движение вокруг оси лопастного завихрителя i. Завихрение газов иск.Иочает прохождение газового потока по незакрытому цепями 2 каналу, и обеспечиFiaeT враплательный проход газов по всему сечению цепной завесы печи 3. Вращательное движение газов вокруг оси завихрителя 1 создает центробежную силу, под действием которой, находящиеся в газовом потоке пылевидный материал отдаляется от оси завихрителя 1 и по достижению поверхности футеровки 8 теряет скорость и осаждается в печи 3. Исходя из условий, что пылевидные частицы осаждаются только при достижении поверхности футеровки 8 печи 3, угол раскрытия завихряющих лопастей 4 составляет 5-80° и подобран из расчета, что траектория пылевидных частиц завихряемого пылегазового потока заканчивалась достижением футеровки 8 печи 3 при пролете до последующего завихрителя 1 или конца зоны цепной завесы печи 3. При этом, для угла раскрытия лопастей , расстояние между соседними завихрителями 1 (соответственно и длина траектории) составляет 6,0 диаметров печи 3 при угле раскрытия 80° расстояние между соседни.ми завихрителями 1 составляет 2,0 диаметра печи 3, при этом разница величины угла раскрытия лопастей 4 составляет 5-45°.

Диаметр лопастей 4 завихрителя составляет от 0,4 до 0,9 газопроходного диаметра печи 3, при этом, завихрители 1 по направлению движения газов, вдоль печи 3, устанавливаются с увеличивающейся диа.метром лопастей 4 и разница величины диаметра лопастей 4рядом расположенных завихрителей 1 еоставляет 0,1-0,4 газопроходного диаметра печи 3.

Завихрение газового потока увеличивает скорость газов, вследствие чего обеспечивается более интенсивная передача тепла цепям 3 и обжигаемо.му .материалу 9. Для обеспечения макси.мального пылеосаждения и интенсивного теплообмена, увеличивают до максимального (равного 1,0) степень перекрытия сечения печи 3 лопаетями 4 завихрителя 1, оставив, при этом, неизменное газопроходное сечение между лопастя.ми 4 завихрителя , Изменение степени перекрытия газопроходного сечения печи 3 достигается изменением количества лопастей 4 и изменением их ширины. Однако, на некоторых заводах цепная завеса замазывается, цепи сильно облипают шламом и этим увеличивает гидравлическое сопротивление цепной завесы. В этом случае, для уменьшения гидравлического сопротивления, создаваемого лопастным завихрителем 1, уменьшают степень перекрытия сечения печи 3 лопастями 4 завихрителя 1, которая при этом составляет величину не менее 0,2. Установка лопастного завихрителя i соосно с печью 3 обеспечивает завихрение газов вокруг оси печи 3. Для дополнительного завихрения с принуждением газов отклоняться от оси печи 3 лопастной завихритель устанавливают с эксцентриситетом. При этом, максимальное количество газов, отклоняющихся от оси печи 3, достигается при установке лопастного завихрителя 1 с эксцентриситетом от оси печи 3 на 0,i-0,3. величины диаметра печи 3. Отдельные по длине устройства расположенные завихрители 1 отличаются разницей величины эксцентриситета установки завихрителей 1 на 0,1-0,2 газопроходного диаметра печи 3. Следующий по направлению движения газов лопастной завихритель i поворачивают вокруг оси печи 3 на 90-180°, по сравнению с предыдущим завихрителе.м 1, при этом, отдельные по длине устройства расположенные завихрители i отличаются разницей величины угла поворота вокруг оси печи 3 на 30-120°. В связи с тем, что по цепной завесе проходит влажный глатериал, на поверхности лопастей 4 завихрителя 1 образуются наросты из обжигаемого сырьевого материала 9. Для очистки поверхности лопастей 4 лопастного завихрителя 1 рядом с лопастью 4 навешивают цепи 7. При вращении печи 3 цепь 7 проскальзывает по лобовой поверхности лопасти 4 и таки.м образом очиш,ает ее от наростов. Очистка поверхности завихряющих лопастей 4 улучшает завихрение газового потока, уменьшает местные сопротивления прохождению газов. На месте установки лопастного завихрителя 1 завихренным потоком газов обеспечивается наиболее интенсивный теплообмен и поэтому на данном участке футеровки 8 печи 3 образуются наросты сырья. Для предотвращения наростов на футеровке 8 печи 3 дополнительно навешивают цепи 9, которые противоположными концами гирлянды крепят в рядах крепление цепей 2 к корпусу печи 3. Предлагаемое устройство устанавливают в холодно.м конце печи 3 на расстоянии 2,0- 4,0 диаметра от обреза печи 3. Длина устройства определяется плотностью навески цепей 2, количеством лопастных завихрителей 1 и их характеристиками. Конструктивные особенности устанавливаемых по длине печи 3 лопастных завихрителей 1 определяются по одному или нескольким конструктивным отличиям самого завихрителя 1, а также, по его установь:о в газопро.ходном сечении печи 3. Например, по направлению газов устанавливаемый последугощий завихритель I отличается от предыдуцего завихрителя 1 диаметром, углом раскрытия лопастей 4, эксцентричной установкой и тлом поворота вокруг оси печи 3, также другое сечение признаков отличия группами по два, три, четыре, пять, и-есть, ссль элe ieнтoБ отличия в каждой группе, при зтом, каждая группа отличия, может быть свойственна устапавллшаемому Б предлагаемом устройстве лопастному завихрите.;Ю. Во всех случаях ус1ансвк;5 лопастнь;х завихрителей 1 с различными конструктивными соолюд датся х.опня р пномерного пылеосаждекия по длине печ;; 3 в количестве осажденной пыли, обеспечивающем изменение реологических свойств илама без кольцеобразования. TaKsiM обоазог-,;, изменение указанных KOKCTDVKTHBH.UX характеристик лопастных завихрителей по длине устройства, позтанавливаемыхь желаелг ю иптсксивиость воляет получит по длине течи 3 при макснпылеоса ждения мальвой : ;тенс ;:пности турЛ лентного двимаксимального теплообмена жения газов и; с печи 3. Пре.;м; . предлагаемого устройстваравкомер;юс осаждение по длине устройства, и 1нтеис;;фи1 ация теплообмена межд печныг v;K газ;пи и цепями, что снижает температуру отходящих газов, уменьшает теплопотребность для обжигаемого клинкера и исключает кольцеобразование в печи 3. Формула изобретения . Теплооб.менно-пылеулавливаюшее устройство вращающейся печи, содержаилее прикрепленные к внутренней поверхности корпуса печи ряды п.епей и установлеинме между ними лопастные завихрители. каждый из которых выполнен в виде прикрепленных к центральному диску лопастей, огличающееся тем, чтс, с Г1елью обеспечения разномерного пылеосаждснг.я по длине печи, диаметр .юпастей завихрителя составляет 0,4--0,9 гззопроходного диa eтpa печи при этом по направлению движения газов вдоль печи завихрители выполне Ц1| с увеличивающимся диалютром лопастей. 2.ycTpofiCTBO 110 п. 1, отлимагощееся тем, что угол раскрытия лог1астей завихрителя составляет 5-80. 3.Устройство по п п. I и 2. отличающееся тем, что степень перекрытия завихрителе.м газопроходного сечения печи состаг.ляет 0,2--1,0. при этом по наппивлению 1нижения газов вдоль печи завихрители выполнены с увеличивающейся степенью перекрытия ими газопроходного сечения пкчи.

4.Устройство по п п. 1-3, отличающееся тем, что расстояние между соседними завихрителями составляет 2,0-6,0 диаметров печи.

5.Устройство по п п. 1-4, отличающееся тем, что лопастной завихритель установлен с эксцентриситетом относительно оси печи, равным 0,1-0,3 газопроходного диаметра печи.

6.Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что оно снабжено цепями, навешенными параллельно лопастям завихрителя и прикрепленными одним концом к центральному диску, а противоположным - к корпусу печи.

7. Устройство по пп. 1-6, отличающееся тем, что оно снабжено гирляндами цепей, прикрепленными к корпусу печи на участках установки лопастных завихрителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Справочник по производству цемента НИИцемента. М., 1963, с. 364-369.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2473602/29-33, кл. F 27 В 7/18, 1977.

8

5

Фиг. 5

Qet чеч

Нопраб ение.

фиг Ц