Пересыпной теплообменник вращающейся печи Советский патент 1981 года по МПК F27B7/16 

1

Изобретение относится к лопастный теплообменникам вращающихся печей и барабанов и может быть использовано в цементной, химической промышленности, металлургии.

Известен пересыпной теплообменник вращаквдейся печи,содержащей изогнутые лопасти,установленные в печи выпуклой стороной в направлении ее оси в коридорном порядке с наклоном, оснований лопастей к образующей корпуса

печи Cll.

.Недостатками известного теплообменника являются сравнительно невысокий теплообменник между печными газами и материалом из-за небольшой поверхности лопастей и кратков-ременного пребывания материала на лопасти, а также практическое отсутствие перемещивания слоя материала, перемещающегося по поверхности лопастей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являетсяпересыпной теплообменник .вращающейся печи, содержащий изогнутые перфорированные трапециевидные лопасти, прикрепленные обеими основаниями к внутренней поверхности корпуса печи выпуклой стороной в направлении ее оси в коридорном порядке с наклоном оснований лопастей к образующей корпуса печи 2.

Недостаток известного теплообменника состоит в невысоком теплообмене между поверхностью лтопастей и материалом, так как материал пребывает короткое время на поверхности, проваливаясь, скользя через перфорации,

10 отсюда высокое пыление в печи из-за подачи мелкодисперсного материала в поток печных газов в непосредственной близости от цепных завес, где устанавливаются такого типа теплообмен15ники, ц кольцеобразование в цепных завесах из-за большой запыленности газового потока, что ухудшает транспортирующую способность печи.

Цель изобретения - интенсифика20ция теплообмена и снижение пылевыноса из печи.

Указанная цель достигается тем, что в пересыпном теплообменнике вращающейся печи, содержащем изогну25тые перфорированные трапециевидные лопасти, прикрепленные обоими основаниями к внутренней поверхности корпуса печи выпуклой стороной в направ-лении ее оси в коридорном порядке с наклоном оснований лопастей к образую30щей корпуса печи, лопасти снабжены шипами, прикрепленными перпендикулярно поверхности лопасти в централь ной ее части на расстоянии от ее основания, равном 0,15-0,2 ее высоты, при этом отверстия размещены равномерно по поверхности лопасти, а У|нэл наклона оснований лопасти к образующей корпуса печи равен 26-30 , Шипы размещены на выпуклой и вогнутой сторонах лопасти, а высота шипов над вогнутой стороной лопасти в 1,5-2 раза больше высоты шипов над выпуклой ее стороной. Перфорации и шипы на лопасти размещены в шахматном порядке. На фиг.1 изображен теплообменник в печи, общий вид; на фиг.2 - лопасть, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2 (лопасть условно показана без изгиба. Пересыпной теплообменник содержит прикрепленные к внутренней поверхности корпуса печи 1 изогнутые перфорированные трапециевидные лопасти 2, выполненные с перфорациями 3 и снабженные шипами 4. Теплообменник работает следующим образом. При вращении печи 1 лопасти 2 свб ими более широкими основаниями 5 зах ватывают материал и поднимают его вверх в направлении вращения печи 1 При этом за счет наклона поверхности лопасти 2 к образующей печи 1 под углом оС , определяемым сыпучими свойствами материала, наклоном печи 1, динамикой ее движения и состояни ем поверхности теплообменника, происходит непрерывное осыпание основной части материала как с вогнутой поверхности 6 в газовый поток вблизи поверхности футеровки, так и сквозь перфорации 3. Площадь S единичной перфорации 3 (120-160 мм / обусловлена свободным проходом скво нее любой частички материала. Из газового потока этот материал попадает непосредственно на вогнуту поверхность б расположенной ниже (п ходу вращения печи 1) лопасти 2, установленной под аналогичным углом оС к образующей печи 1 и т.д. Таким образом, материёш транспортируется вдоль печи 1. В предлагаемой конструкции увеличена поверхность теплообмена за счет поверхности шипов 4, установленных как с выпуклой 7, так и вогнутой 6 стороны лопасти. Кроме того, шипы 4 при прохождении лопасти 2 сквозь слой материала интенсивно его перемешивают, что так же способствует улучшению теплообмена. Происходит также определеннйя задержка шипами 4 материала на поверхности лопасти 2, что увеличивае время контакта материала с нагретой поверхностью теплообменника. Пылеобразование уменьшено ввиду снижения скорости соскальзывания материала с лопастей 2 и снижения степени рассредоточения материала в газовом потоке. Поток с лопасти 2, более компактный, что мешает газам распылять материал и уносить его в цепную завесу. Расположение шипов 4 в центральной части лопасти 2, т,е, на расстоянии 0,15-0,25) ее высоты I от футеровки, предотвращает замазывание теплообменника материалом у оснований лопастей 2, что способствует лучщёму транспортированию материала вдоль пе«и 1. Кроме того, скорость газов у футеровки низка. Угол наклона лопастей 2 увеличен до 26-30 для того, чтобы увеличить скорость материала с поверхности лопасти 2, т.е. скорость перемещения материала вдоль печи 1, так как шипы 4 активно задерживают материал на поверхности теплообменника. Выполнение шипов 4 цилиндрическими обеспечивает простоту их изготовления из круглого прута путем его рубки или резки, а также возможность сварки в высверленные в лопастях 2 отверстия. Размещение шипов 4 на выпуклой 7 и вогнутой 6 сторонах лопасти 2 обеспечивает значительное увеличение поверхности теплообмена,так как материал движется по обеим поверхностям. Выбор диаметра 4 Ощ равным . (1-2 В, где В - толщина лопасти 2, обеспечивает переток тепла от газового потока к лопасти 2 через тело шипа 4. Выбором высоты шипа 4 R, над плоскостью лопасти 2, равной (2-107В, причем с высотой шипа Кщ над вогнутой стороной 6 в 1,5-2 раза большей высоты Яц, над выпуклой стороной 7, обеспечивается наиболее полное внедрение шипов 4 в слой материала, высота которого на внутренних сторонах лопастей 2 выше в 1,5-2 раза по сравнению с высотой слоя на наружной поверхности лопасти 2. Необходимо отметить, что конкретный выбор параметров того или иного теплообменника и, р частности, его лопасти 2 обуславливается многими условиями : конструктивными параметрами печи 1 (диаметр, длина, наклон и скорость вращения ), материала (дисперсность, склонность к адгезии, величина слоя), материала теплообменника и места его установки в печи 1i Предлагаемая конструкция теплообменника обеспечивает улучшение теплообменника, снижение пылевыноса из агрегата, увеличивая КПД электрофильтра, и снижение расхода энергии на транспортировку уловленной пыли. Формула изобретения :J 1, Пересыпной теплообменник вра-, щакхцейся печи, содержащий изогнутые перфорированные трапециевидные лопасти, прикрепленные обоими основаниями к внутренней поверхиос ти корпуса печи выпуклой стороной в направлении ее оси в коридорном порядке с наклоном оснований лопастей к образующей корпуса печи, о тл и ч а ю щ и и с я. тем, что, с целью интенсификации теплообмена и снижения пылевыноса из печи, лопасти снабжены шидами, прикрепленными перпендикулярно поверхности лопасти в центральной ее части на расстоянии от ее основания, равном 0,15-0,2 ее высоты, при этом отверстия размещены равномерно по поверхности лопасти, а угол наклона оснований лопасти к образующей корпуса печ-и равен 26-30 . л ра ст 5л ши в пу 10 л ци ша tS пр 20 . 2.Теплообменник по п.1, отичающийся тем, что шипы змещены на выпуклой и вогнутой оронах лопасти.. 3.Теплообменник по п.1, о т ичающи. йся тем, что высота пов над вогнутой стороной лопасти 1,5-2 раза больше высоты над выг клой ее стороной. 4. Теплообменник по п.1, о т ичаЮщийся тем, что перфораи и шипы на лопасти размещены в хматном порядке. Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 383985, кл. F 27 В 7/16, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР 699306, кл. F 27 В 7/16, 1977.

, I

5ttl l±THiT+Tr+f

i

Ф-РФ4-h-14-1-I-j-1 -; I+,|.

r-.L| I ,4-i i4-It

4-4-,

. A

,,г}е

I/U4

ш

..,AiAiJMi,Aii/

RW

iririPTnir

ЧW