Способ охлаждения сыпучего материала и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК F27B7/38 

Изобретение относится к способу и устройству для охлаждения сыпучих материалов, например керамзита и может быть использовано в промышленнос ти строительных материалов, в металлургической и др. Известен двухступенчатый способ охлаждения сыпучего материала с 1250 до 850-1000®С на первой ступе ни охлаждения при расходе охлаждающего агента не более 0,7 Нм/м путем продувки его через слой 1 . Наиболее близким к известному является также способ для охлаждения сыпучего материала, например керамзита путем продувки охлаждающего аге та через слой, включающий две ступени охлаждения, замедленное с 850ЮОО С до 550-570 С и интенсивное до 2. Недостатками этих способов являются невозможность получения качественного керамзита, так как материал охлаждается холодным воздухом путем прохождения его через слой снизу вверх. 8 связи с этим в гранулах нижнего слоя массы возникает значительный перепад температур на поверхности и в глубине их, способствующий снижению качества керамзита. Гранулы верхних слоев массы в результате продувки охлаждающего агента через слой за тот же промежуток времени охлаждаются незначительно, что предопределяет неоднородность температуры по высоте слоя, выход горячего керамзита или значительную длительность процесса его охлаждения. Особенно большой перепад температур наблюдается при массивном слое материала, Известно устройство для охлаждения сыпучего материала, содержащее открытый с обоих торцов вращающийся барабан, футерованный шамотным кирпичом со стороны горячего конца на 1/3 его длины, и пересыпные детали в виде швеллеров, установленных на внутренней поверхности нефутерованной части З .

Наиболее близким к известному является также устройство для охлаждения сыпучих материалов, содержащее неподвижную трубу с помещенным в ней бесконечно замкнутым цепным транспортером, снабженным лопатками, полость для приема и подачи воздуха в трубу через перфорированное днище его и слой движущегося охлаждающегося материала, бункер интенсивного охлаждения .

Недостатками этих устройств являются невозможность получения качественного керамзита, большие потери тепла в окружающую среду, громоздкость, незначительное заполнение материалом полезного рабочего объема Незначительное заполнение сыпучим материалом полезного объема холодильника не позволяет создать ступени с замедленным охлаждением или с изотермической выдержкой материала при температуре на 50-200 С ниже температуры вспучивания, влияющих на качество, например керамзита. Кроме этого значительная поверхность агрегата и неиспользованное полезное рабочее пространство способствуют большим поте.рям тепла в окружающую среду. Громоздкость подтвержается расчетными данными. Например, для барабанных холодильников, обеспечивающих производительность вращающихся обжиговых печей длиной 40 м и диаметром 2,5 м, с увеличением коэффициента загрузки холодильников до 0,818, длина их должна составлять 5,1-7,65 м при диаметре рабочего пространства 1 м. Эти габариты меньше габаритов действующих барабанных холодильников по длине почти в 2,5- раза, по диаметру - в 2,5 раза.

Цель изобретения - повышение качества и более полная утилизация тепла материала.

Указанная цель достигается тем, что по способу охлаждения сыпучего материала, включающему две ступени охлаждения, замедленное с 850-1000 до 550-570 и интенсивное до О-бО путем прохождения охлаждающего агента сквозь слой материала, на первой ступени материал охлаждают нагретым до 400-500С потоком охлаждающего агента при давлении 80,5-8l 85 кг/м направленным тангенциально к материалу внутри холодильника, а в устройстве для охлаждения сыпучего материала, содержащем неподвижные трубы, устройство интенсивного охлаждения и патрубки подвода и отвода охлаждающего агента, неподвижные трубы выполнены в виде спиралеобразных витков, размещенных один в другом соосно с зазором, сообщающимся одновременно с полостью внутренней трубы и с наружной средой, и снабжены рассекателями, установленными в щели высотой 0,02-0,295 г, образованной концами витков, где г - внутренний радиус внутренней трубы

Совместное вихревое движение в поперечной вертикальной плоскости позволяет регулировать скорость перемещения материала в агрегате и устанавливать одинаковую температуру по высоте охлаждаемого слоя.

На фиг. 1 изображено устройство для охлаждения сыпучего материала;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - рассекатель, обеспечивающий равномерное распределение потока воздуха по сечению щели,на фиг. разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вариант устройства, выполненного толко из спиралеобразных труб.

Устройство содержит две неподвижные трубы в виде спиралеобразных витков 1 и 2, спиралеобразный зазор 3, сообщающийся с окружающей средой через патрубок и с полостью внутренней трубы через рассекатели 5, установленные в щели высотой 0,020,295 г, загрузочное 6 и разгрузочное 7 окна, теплоизолированный бункер-течку 8 для приема горячего материала из обжиговой печи и пересыпную течку 9, узел интенсивного охлаждения 10 и отвод 11 охлаждающего агента.

Устройство работает следующим образом.

Сначала горячий материал, например керамзит поступает из обжиговой печи через бункер-течку и загрузочное окно в холодильник, находящийся в нерабочем состоянии. Как только сыпучий материал образует конус, вершина которого будет на уровне краев бункера-течки, пускают в работу, например дутьевой аппарат, который нагнетает воздух с температурой окружающей среды через патрубок в полость между неподвижными трубами. Воздух, двигаясь в полости по горячей поверхности внутренней трубы,

нагревается до температуры OO-SOO C и, равномерно распределяясь рассекателями по сечению щели, выходит потоком толщиной 0,02-0,295 г при давлении 80,5-8185 кг/м в полость внутренней трубы с горячим материалом. Имея поперечное направление у самого дна внутренней трубы, внутри ее, охлаждающий агент избыточным давлением действует на нижний слой насыпного материала, например керамзита и перемещает его по стенке от дна к потолку. Одновременно с этим вшерасположенные слои под собственным весом опускаются на дно до соприкосновения с движущимся потоком охладителя и цикл охлаждения и перемещения слоя повторяется.

В силу постоянного тангенциального напора действующего воздуха вся масса насыпного материала приводится во вращательно-вихревое движение в поперечной вертикальной плоскости. Под действием сил воздуха, направленного под углом к поперечной плоскости, сыпучий материал постепенно перемещается от горячей зоны к более холодной и, дойдя до разгрузочного окна, через пересыпную точку ссыпается в узел интенсивного охпажд.ния, например аэрожелоба, в котором под действием избыточного давления воздуха окружающей среды он перемещается к разгрузочному концу. В результате псевдоожижения холодным воз. духом сыпучий материал интенсивно охлаждается за короткий промежуток времени до темНературы , посл чего ленточным транспортером отправляется на склад готовой продукции.

Использование в промышленности предлагаемого способа и устройства для охлаждения сыпучих материалов позволяет улучшать качество керамзита. Увеличение заполнения материалом полезного рабочего объема приводит к упрощению холодильного агрегата, к

снижению металлоемкости его и обеспечивает высокую эффективность работы.

Формула изобретения

1.Способ охлаждения сыпучего материала, включающий две ступени охлаждения, замедленное с 850-1000 до

550-570 С и интенсивное до 0-60 ° путем прохождения охлаждающего агента сквозь слой материала, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и более полной утилизации тепла материала, на первой ступе--.ни материал охлаждают нагретым до tOO-500C потоком охлаждающего аген- . та при давлении 80,5-8185 кг/м , направленным тангенциально к материалу внутри холодильника.

2.Устройство для охлаждения сыпучего материала, содержащее неподвижные трубы, устройство интенсивного охлаждения и патрубки подвода и отвода охлаждающего агента, отличающееся тем, что неподвижные трубы выполнены в виде спиралеобразных витков, размещенных один в другом соосно с зазором, сообщающимся одновременно с полостью внутренней трубы и с наружной средой, и снабжены рассекателями, установленными

в щели высотой 0,02-0,295 г, образованной концами витков, где г - внутренний радиус внутренней трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 36831, кл. С 22 В 1/26; 1971.

2. Роговой М.И. Технология искусственных пористых заполнителей и керамики, М., Стройиздат, 197, с. 106110.

3.Онацкий С.П. Производство керамзита, М., Стройиздат, 1971,

с. 193-196.

4. Патент СССР № 8660, кл. F 27 В 7/38, 1927. ,,t .л-Л-л-. ff .f у j/ у f -f -. - f - x X J // у f f f f f f f. 1 / if ir J Y 4 1 r uj(-Hr I : V у r V у : 2 J / 3GtCv Bodffyx ; :-t/ -

/1-/

-W

5 фиг.)