Теплообменное устройство вращающейся печи Советский патент 1982 года по МПК F27B7/16 

Изобретение относится к устройствам для улучшения теплообмена во вращающейся печи обжига, например, цементной сырьевой смеси и может быть использовано также в других . отраслях промышленности (черная и цветная металлургия, химическая промышленность и др.), в которых производится тепловая обработка сыпучих материалов во вращающихся печах или сушильных барабанах. Известны теплообменные устройства выполненные в виде внутрипечных перегородок, образующих ячейки или в виде отдельных элементов, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса печи . Однако большинство из указанных теплообменных устройств не достаточно эффективно в работе в условиях все -s возрастающей энергоемкости цементного производства, предъявляющего с учетом известнрго дефицита в топливе повышенные к ним требования. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплообменное уст ройство вращающейся печи, содержащее расположенные рядами в шахматном noi, рядке по длине печи отдельные элементы, прикрепленные своим основанием к ее внутренней поверхности под острым углом к образующей корпуса печи , выполненные в виде сочлененных у основания и сужающихся к вершине лоч пастей корытообразного профиля с вы-, пуклой поверхностью, обращенной к газовому потоку, причем элементы могут быть установлены с наклоном к образующей печи навстречу газовому потоку Недостаток известного теплообменч ного устройства состоит в его низкой тепловой эффективнобти (особенно при работе в печах диаметром 5 м и более вследствие ограниченности объема ма териала, захватываемого и подпираемого при работе печи элементами теплооб; 39 менника, обладающими небольшой тепло обменной поверхностью, т.е. практи-. чески элементы в силу своей незначительной площади и разобщенности друг от доуга только разрезают материал, не создавая эффекта его псевдоподвешенкостн. благоприятно сказывающейся iia эффективности термической обработ ки сырьесой смеси, Одновреме - но известное теплообмен ное устройство вследствие истечения материала по его элементам не направ ленной струей, а разобщенной на от ; ,дельные струи, несколько улучшая теп лообиен,. тем самым создает предпосыл ки к имтенсивноглу пылевыделению. Кппме того, . иявестное теплообменнее устройстео обладает низкой долго вечностью в работе в силу недостаточной жесткости его элементов и малой площади с основание.м, В условиях циклически изменяющихся температурных воздействий под давлением материала злекенты обламываются от осно. вания, и теплообменные устройства, таким образом, выходятиз строя, не проработав межремонтного цикла враща ющихся печей. Целью изобретения является интенсификация теплообмена., снижение пыле образования и повышение срока службь теппообменного устройства. Поставленная цель достигается тем что а теплообменном устройстве враща ю;цейся печи, содержащем расположенны в ша ;матнсм порядке по длине печи отдельные элементь, прикрепленные своими основаниями к ее внутренней поБерхности под острым углом к образующей корпуса печи, каждый элемент выпопнен 3 виде плавно сочленен ных с основанием лопастей эллипсоидального профиля с больиюй осью, пер пендикулярной основанию, отстоящих друг от друга на длину 1 большой оси элемента. На фиг 1 схематически показана развертка печи с установленными в элементами теплообиенного устрой ства, на фиг, 2 - часть поперечного разреза печи на участке установки элементов. Теплообменное устройство вращающейся 1 состоит из отдельных эл ментов 2, выполненных в виде плавно сочлененных с основанием .3 лопастей .эллипсоидального профиля. Лопасти 4 элементов 2 отстоят друг от .друга на длину большой оси эллипса, равной о . 4 При работе вращающейся печи 1 на участке установки элементов 2 тепло-, обменного устройства происходит интен сивная тепловая обработка цементной сырьевой смеси за счет тепла Печных газов. Лопасти элементов теплообменника подпирают термически обрабатываемый материал, поднимают его на некоторую высоту, после чего материал стерзает с них, перемешиваясь с нижележащими слоями. Благодаря значительной развитой позерх -юсти элементов 2 теплообменного устройства улучшаются условия перемешивания и теплопередачи, существенно повышаются теплотехнические параметры работы печи. В отличие от известного теплообменного устройства, стимулирующего пылеобразование .в газовом потоке и за тем осаждающего пыль в обрабатываемый материал, предлагаемое устройство вовсе исключает пылеобразование. Указанное качество достигнуто выполнением лопастей А элементов 2 теплообменного устройства с эллипсоидальным профилем с большей осью эллипса, перпиндикулярной основанию 3, что позволяет за счет обтекаемости их формы Исключить образование завихрений, способствующих пылевыносу при выходе элементов 2 из слоя термически обрабатываемого материала. Лопасти Л элементов 2 выполнены отстоящими друг от друга на длину большой оси эллипса с целью достижения компактности конструкции, а так же оптимальных теплотехнических параметров при эксплуатации. При отдалении лопастей k на длину, меньше длины большой оси эллипса, создаются предпосылки к образованию застойных зон% снижающих техникоэкономические показатели работы теплообменных устройств, и затрудняется продвижение материала вдоль печи 1, а отдаление их на длину, превышающую длиь1у большой оси, создает, во-первых затруднения при формовке в процессе их изготовления и, во-вторых, приводит к значительным затруднениям при монтаже и демонтаже элементов , а также снижается эффективность теплообмена, так как на таком удалении вяз кость материала оказывается недостаточной, чтобы обеспечить надлежащий подпор слоя материала. Установка элементов 2 под углом к образующей корпуса способствует лучшему прохождению материала, а независимость их установки от направле ния газового потока обусловлена эллиптическим профилем лопастей k, обеспечивающем одинаковый эффект при различном исполнении. Одновременно предлагаемое устройс тво обладает высокой долговечностью работе в силу простоты конструкции, оно просто в изготовлении, удобно пр монтаже и демонтаже. Применение предлагаемого теплообменного устройства обеспечивает его надежную работу на весь межремон тный период эксплуатации. формула изобретения Теплообменное устройство вращающейся печи, содержащее расположенные рядами в шахматном порядке по длине i печи отдельные элементы, прикрепленные своими основаниями к ее внутренней поверхности под острым углом к образующей корпуса печи, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, снижения пылеобразования и повышения срока службы, каждый элемент выполнен в виде плавно сочлененных с основанием i лопастей эллипсоидального профиля с большой осью, перпендикулярной основанию, отстоящих друг от друга на длину большой оси эллипса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. F 27 В 7/16. 1972. 2.Авторское свидетельство СССР tf , кл. F 27 В 7/16, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР fP 759818, кл. F 27 В 7/16, 1978 (прототип).