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

(54) ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности, технике обжига цементного клинкера во вращающейся печи.

Известно теплообменное устройство вращающейся печи для обжига сыпучего материала, содержащее установленные на внутренней 11(,пе)хиост| печи сквозные пересыпН1 1(. э.и.мепты, выполненные в виде усеченных KOHvcoB, наружная поверхность кото;)ы се1абжена расположенными по многозаходной винтовой линии ребрами. При работе печи материал но всей высоте своего слоя захватывается большим основанием конуса и попадает в его внутреннюю полость. При дальнейплем враш.епии печи и подъеме материал пересыпается по внутренней полости и наружной поверхности конуса. Пересыпание материала увеличивает контакт между материалом и газовым потоком, вследствие чего улучшается теплообмен 1). Однако пересыпные элементы таких устройств установлены перпендикулярно газовому потоку, что затрудняет его движение. Высот;) пересыпного элемента сужает проходное сечение печи, при этом увеличивается .м,.)ис .; газов и пылечнос.

Наиболее близким по технической с шности и достигаемому результату к изобретению является теплообменное устройство, содержащее установленные на внутренней поверхности футеровки печи полые пересыпные элементы, выполненные переменными по высоте с закручивающей лопастью, размещенной над верхней плоскостью элементов, выполненных в виде коробов. В проекции развертки корпуса печи элемент имеет форму параллелограмма или трапеции. При враО щении печи матеои.чл ,..-.,,,1ными элементами захватывается. подпи..:стся и высыпается во внутреинюк п.:ост1-. ;u4n. Г1ри погружении в материал известное устройство боковой плоскостью пересыпного э,темента и закручиваюн1ей лопастью создает разные

15 скорости движения материала в c.ioe. в связи с чем материал интенсивнее перемешивается. При выходе из материала пересыпной элемент боковой плоскостью и лопастью закручивает газовый поток 2.

0Недостатком чстройства является содержание в -leM болыьо 1 оли1;ества пересыпvibix э.смертов сравнительно сложной кон:тр к ii:i5, соз.и-.ющих множество пересекающихся вихре;.ы потоков, препятствующих

пылеосаждению в печи. К тому же острый угол установки боковой плоскости пересыпного элемента относительно оси печи ограничивается необходимой скоростью высыпания материала из элемента, что в свою очередь уменьшает пылеулавливающую способность устройства, ухудшает перемешивание материала в слое.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и уменьшение пылеуноса.

Указанная цель достигается тем, что в теплообменном устройстве врашаюпдейся печи для обжига сыпучего материала, содержашем установленные на внутренней поверхности футеровки печи полые пересыпные элементы, выполненные переменными по высоте с закручивающей лопастью, последняя установлена в торце пересыпного элемента, одним концом прикрепленного к лопасти, а другим посредством кронштейнов к корпусу печи, при этом изменение высоты пересыпного элемента по длине равно 0,i-0,15 радиуса печи.

На фиг. 1 показано теплообменное устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из пересыпных элементов 1, рядами установленных по окружности внутренней поверхности корпуса 2 печи. Корпус 2 печи покрыт огнеупорной футеровкой 3. С торца пересыпного элемента 1 установлена закручивающая лопасть 4, прикреплена к корпусу печи 2. Пересыпной элемент 1 одним концом прикреплен к лопасти 4, а по длине кронштейнами 5 прикреплен к корпусу 2 печи. Кронштейн 5 в пересыпном элементе 1 выполнены в виде перегородки, проходящей по сечению пересыпного элемента 1, при этом каждый кронштейн 5 и прилегаюшая к корпусу 2 печи плоскость лопасти 4 образуют неодинаковый угол относительно оси печи.

Длина пересыпного элемента 1 составляет величину 0,5-2,0 диаметра печи. Для более интенсивного перемешивания материала пересыпной элемент 1 по длине имеет переменную высоту, при этом высота в высшем конце пересыпного элемента 1 составляет 0,3-0,4 радиуса печи. Высота в низшем конце пересыпного элемента составляет величину 0,15-0,30 величины радиуса печи. К закручивающей лопасти 4 пересыпной элемент 1 может быть прикреплен как высшим, так и низшим концом.

Высота пересыпного элемента 1 в высшем конце определяется высотой слоя материала в печи, при этом в высшем конце пересыпной элемент 1 имеет высоту (0,3- 0,4 радиуса печи), обеспечивающую погружение элемента 1 в слой материала. В низшем конце пересыпного элемента 1 высота (0,15-0,3 радиуса печи) определяется скоростью высыпания материала из элемента 1, при этом высыпание должно произойти через нижнюю щель при подъеме элемента 1. Таким образом, изменение высоты пересыпного элемента 1 по длине на величину 0,1 - 0,15 радиуса печи обеспечивает максимальное перемешивание материала, следовательно, максимальный теплообмен.

Для уменьшения влияния на пересыпные элементы 1 газового потока, проходящего по длине элемента 1 по направлению оси печи, высота лопасти 4 имеет величину 0,3- 1 радиуса печи, при этом угол установки лопастей 4 относительно оси печи составляет 8-86°.

Высота пересыпного элемента 1 в поперечном сечении печи неодинакова - выходная внутренняя полость элемента 1, из которой материал высыпается, сужена по сравнению с входной полостью, которой материал захватывается.

Устройство работает следующим образом. ,

При работе печи входной полостью пересыпной элемент 1 захватывает материал и им наполняется. При повороте печи материал через суженную щель выходной полости элемента 1 высыпается в пространство печи. Ввиду того, что пересыпной элемент 1 по длине имеет переменную высоту, выходная щель по длине элемента 1 также имеет неодинаковую величину и поэтому высыпание материала из элемента 1 завершается при неодинаковом угле подъема, что способствует улучшению перемешивания материала в слое. При наполнении пересыпного элемента 1 материалом наличие угла между

0 отдельными кронштейнами 5 и лопастью 4 также способствует интенсивному перемешиванию материала в слое. Интенсивное перемешивание материала обеспечивает интенсификацию теплообмена.

Находящаяся в торцовой части пересыпного элемента 1 лопасть 4 закручивает проходящую газовую среду в винтовой поток, при этом часть высыпающегося из элемента 1 материала захватывается винтовым газовым потоком. Подхваченные в винтовом потоке эксцентричной силой частицы материала отдаляются от центра печи и направляются во внутреннюю полость пересыпных элементов 1. Изогнутой поверхностью пересыпного элемента 1 частицы материала прижимаются к футеровке 3, теряют скорость

i и осаждаются в печи.

Теплообменное устройство состоит из одного или нескольких рядов пересыпных элементов 1 с лопастями 4, установленных по длине печи. При наличии в теплообменном устройстве более одного ряда пересыпных элементов 1 с лопастями 4 расстояние между отдельными рядами составляет 0,5-3,0 диаметра печи.

Преимущество предлагаемого теплообменного устройства - интенсификация

J теплообмена и улучщение пылеулавливания в печи.

Формула изобретения

Теплообменное устройство вращающейся печи для обжига сыпучего материала, содер