Теплообменник вращающейся печи Советский патент 1982 года по МПК F27B5/06 

(5k) ТЕПЛООБМЕННИК ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к химичес кому машиностроению, а именно к печам с вращающимся барабаном с обогревом от трубчатого теплообменника и может быть использовано также для слоевых теплообменников с опускающимся слоем сыпучего материала при горизонтальном расположении труб.

Известен теплообменник вращающейся печи, содержащий укрепленные внутри нее посредством трубны решеток трубы и коллекторы для подвода и отвода теплоносителя, в котором трубы прикрепление трубным решеткам жестко гп.

Недостатком этих конструкций является возникновение термических ;напряжений в трубах и решетках при заделке труб в обеих решетках при различном удлинении труб. Если в одной из решеток трубки размещены свободно, то отсутствует герметизация межтрубного пространства от газоразделительных камер.

Различное удлинение труб теплообменника связано с тем,что температура теплоносителя в трубках и темпе ратура обрабатываемого материала в одном сечении, перпендикулярном трубкам, существенно меняется от верха к низу.

Цель изобретения - повышение надежности работы теплообменного устройства.

to

Указанная цель достигается тем, что в теплообменнике вращающейся печи,, содержащем укрепленные внутри нее посредством трубных решеток трубы и коллекторы для подвода и отвода теп15лоносителя, одна из трубных решеток выполнена двустенной с полостью заполненной сыпучим материалом, а трубы установлены в ней свободно, кроме того теплообменник снабжен газораз20дающей камерой и патрубком отсоса газов, а двустенная трубная решетка выполнена с отверстиями на противоположных периферийных сторонах, соединенными с газораздающей камерой и патрубком отсоса газов. Предлагаемая конструкция позволяет обеспечить удлинение трубок теплообменника за счет перемещения их относительно трубной решетки при приемлемой герметизации зазоров между трубками и отверстиями трубной решетки. Предлагаемая конструкция позволяет также производить быстрое и без пустот заполнение полости труб ной решетки уплотняющим сыпучим мате риалом. На фиг. 1 схематично показан теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Теплообменник вращающейся печи (Достоит из теплообменных трубок 1 , закрепленных, например, при помощи сварки в трубной решетке 2. Вторые концы трубок 1. свободно (или с небольшим натягом) проходят через отверстия трубной решетки 3- Трубная решетка 3 имеет стенки А и 5 с отверстиями для прохода трубок 1.Стенка 5 соединена со стенкой k при помо щи боковых периферийных стенок 6 и 7 нижней стенки 8 и верхней стенки 9 К трубной решетке 2 прикреплен коллектор 10 для подвода теплоносителя а к трубной решетке 3 прикреплен кол лектор 11 для отвода теплоносителя. К боковым трубкам 1 прикреплены стенки 12 и перфорированное днище 13 которое вместе с трубными решетками 2 и 3 образуют короб для обрабатывае мого материала. При помощи фланцев трубных решеток 2 и 3 теплообменник крепится к фундаменту. Трубная част теплообменника охватывается вращающимся барабаном .с подъемными лопастя ми (не показан). К стенке 5 крепят патрубок 1А для засыпки дисперсного материала. Нижняя стенка 8 может быть перфорированной и снабжена газораздающей камерой 15 с патрубком 16. 3 этом случае стенка 5 снабжена патрубком 17. а на стенке 6 (или стенке 7) делают отверстие 18 с проб кой . 3 пространство между стенками и 5 засыпают мелкодисперсный сыпу чий материал с частицами, несколько большими зазора между трубками 1 и отверстиями в стенках 4 и 5 Теплообменник работает следующим образом. В трубки 1 из коллектора 10 пода ют теплоноситель. Одновременно свер ху на трубки 1 теплообменника попастями вращающегося барабана подают обрабатываемый материал, К(:)горый опус кается по межтрубному пространству. При движении материал отбирает тепло от трубок 1 и нагревается. Поэтому температура нижних рядов трубок 1 оказывается более высокой, чем верхних. Теплоноситель, пройдя трубки 1, поступает в коллектор 11 и удаляется из теплообменника. Трубки 1, зафиксированные в трубной решетке 2, имеют возможность свободно удлиняться через отверстия в стенках ii и 5 трубной решетки 3. При этом попадание теплоносителя в межтрубное пространство через зазоры между трубками 1 и отверстиями в стенках 4 и 5, а также наоборот, газов из межтрубного пространства в коллектор 11 для теплоносителя резко уменьшается из-за большого сопротивления сыпучего материала, засыпанного между стенками Ц и 5, не препятствующего свободному удлинению трубок 1 . При наличии газораздающей камеры 15, патрубков 16 и 1 7, а также отверстия 18 облегчается заполнение полости трубной решетки 3 сыпучим материалом, а также замена материала, при этом достигается более равномерная и плотная укладка его между трубок 1 . При загрузке материала в газораз дающую камеру 15 подают воздух (например, в импульсном режиме), а через патрубок - сыпучий материалуплотнитель. Благодаря продувке воздуха сыпучий материал приходит в псевдоожиженное состояние и равномерно распределяется в межтрубном пространстве трубной решетки 3- Отработанный воздух уходит через патрубок 17- При необходимости выгрузить сыпучий материал в газоразрядную камеру 15 подают воздух и открывают отверстие 18. Экономический эффект предлагаемого теплообменника определяется повышением надежности работы вращающихся печей со встроенным теплообменником, исключением потерь газообразного продукта, получаемого из обрабатываемого сыпучего материала (например, фтористого водорода) в дымовые газы. Кроме того, теплообменник допускает форсированный нагрев сыпучего м,чтериала, что позволяет сократить размеры печи.

формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР W 690893. кл. F 27 В 5/Об, 1977А