Вращающаяся печь Советский патент 1982 года по МПК F27B7/00 

(54) ВРА1ЦА1ат1АЯСЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к оборудованию для термообработки сыпучих матери лов,например во вращающихся печах,ис|пользуе№ах в цветной металлургии и производстве стройматериалов.

Известен печной агрегат, в котором между стенками, испытывакяцими во.здействие различных температур, установлены распорные устройства в виде ребер, которые поочередно крепятся то |с внутренней, то к внешней стенкам зазора С13.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности является вращающаяся печь, содержащая футерованный корпус, снабженный в разгрузочной части обхватывающим его с зазором кольцевым козырьком с закрепленной со стороны обреза печи торцовой стенкой и порогом, а также сопла для подачи в зазор охлаждающего воздуха 2 ,

Недостатком известных печных агрегатов является отсутствие устройства для придания направленного движения охлаждающему воздуху внутри кольцевого козырька, что снижает эффективность охлаждения, так как внутри кольцевого козырька образуются встречрые потоки, отраженные от торцовой

стенки и зоны с различной интенсивностью охлаждения.

Целью изобретения, является увеличение срока службы разгрузочного

конца корпуса печи и футеровки путем интенсификации охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что вращакхцаяся печь, содержа 0 Щая футерованный корпус, снабженный в разгрузочной части обхватывающим его с зазором кольцевым козырьком с закрепленной со стороны обреза печи торцовой стенкой и сопла для подачи в зазор охлаждающего воздуха, снаб15жена винтовыми лопастями, закрепленными в зазоре между козырьком и корпусом печи, при этом шаг винтовых лопастей равен 4-26 длин козырька, длина козырька и высота зазора сос20тавляют соответственно 0,1-0,4 и 0,01-0,06 диаметра корпуса печи, а площадь поперечного сечения канала между винтовыми лопастями составляет 0,017-0,07 площади поперечного сече25ния зазора между корпусом и козырьком.

Винтовые лопасти закреплены на расстоянии 0,03-0,2 диаметра печи 30 QT торцовой стенки козырька.

Между этими винтовыми лопастями, -закрепленными с зазором к торцовой стенке козырька, размещены винтовые лопасти, примыкающие к торцовой стеке.

Сопла для подачи воздуха направлены вдоль винтовых лопастей.

На фиг. 1 изображена вращающаяся печь, продольный разрез; на фиг,2 вид А на фиг. 1; развертка Kojinyca печи с винтовыми лопастями; на фиг.3вращающаяся печь с подачей отработанного охлаждающего воздуха в печь вариант.

Вращающаяся печь содержит футерованный корпус 1, снабженный в разгрузочной части 2 охватывающим его с Ьазором 3 кольцевым козырьком 4, с закрепленной со стороны обреза печи торцовой стенкой 5 и сопла б для подачи в зазор 3 охлаждающего воздуха из системы подачи, например, от вентилятора 7. В зазоре 3 .между козырьком 4 и корпусом печи выполнены винтовые лопасти 8 и 9, образующие винтовые каналы 10. Лопасти 9 выполнены нр доходящими до торцевой стенки козырька. Лопасти 8 и 9 могут быть выполнены чередующимися. Сопла б ориентированы в направлении винтовых лопастей.

При необходимости утилизации тепла отработанного охлаждающего воздуха возможна дополнительная установка камеры сбора обработанного воздуха

11,закрепленной к поточной головке

12,и дымососа 13, посредством которого воздух направляют в печь для сжигания топлива. При работе вращающейся печи корпус 1 нагревается. Для предотвращения перегрева конце.вой обечайки разгрузочного конца 2 в зазор 3 кольцевого козырька 4 через сопла 6 от вентилятора 7 подают охлаждающий воздух, который направляют вдоль винтовых лопастей 8 и 9 по винтовым каналам 10. Отработанный -нагретый воздух выходит из козырька, в атмосферу через соседние каналы 10, против которых в этот момент,нет .сопел 6.

Наличие лопастей в зазоре методу корпусом и козырьком обеспечивает секционированную подачу воздуха и его движение в каналах с высокой скоростью при расходе, не превышающем

потребность печи в дутьевом первичном воздухе (в количестве 10-20% от общего расхода на горениеj. Винтовая форма каналов увеличивает длину пути, проходимого потоком охлаждающего воздуха при контакте с корпусом турбулизирует поток .воздуха, что интенсифицирует теплообмен и соответ.ственно - охлаждение корпуса. Винтовые лопасти могут быть выполнены волнистыми по длине.

При шаге винтовых лопастей менее 4 длин козырька ввиду большого угла их поворота к оси печи, т.е. большого времени пребывания в зазоре, резко возрастает аэродинамическое сопротивление, что требует повышенного padхода электроэнергии на создание необходимости напора вентилятора, а также снижает интенсивность теплопередачи в концевой части, ввиду чрезмерного увеличения температуры воздуха- при этом ухудшается охлаждение корпуса. При шаге винтовых лопастей более 26 длин козырька чрезмерно сокращается путь воздуха в зазоре при контакте с корпусом, в результате чего также снижается интенсивность охлаждения. Лучшие результаты достигаются при величине этого .отношения, равной 10. При длине козырька менее 0,1 диаметра печи, ввиду малой охлаждаемой поверхности корпуса, .не обеспечиваётся достаточно э Ьфективн ая ликвидация развальцовки концевой части корпуса печи. При длине более 0,4 - уменьшает я эффективность охлалшения ввиду перегрева воздуха в концевой части козырька. Лучшие результаты достигаются при величине этого отношения 0,25.

При выроте зазора менее 0,01 диаметра печи сокращается расход охлаждающего воздуха, что снижает интенсивность охлаждения из-за его перегрева. При этом возрастает аэродинамическое сопротивление. При высоте зазора более 0,06 диаметра печи снижается-интенсивность охлаждения из-за уменьшения скорости воздуха, необходимый для обеспечения достаточной глубины охлаждения корпуса расход воздуха начинает превышать расход необходимый для использования в печи, Лучшие результаты - при высоте зазора равной0,04 диаметра печи.

При площади поперечного сечения одного винтового канала менее 0,017 площади кольцевого зазора усложняетс я конструкция системы сопел подачи воздуха, возрастает аэродинамическое сопротивление из-за увеличения потерь напора на трение о стенки. При площади одного канала более 0,07 площади зазора не достигается достаточного секционирования подачи охлаждающего возiayxa, поток становится менее турбу|лизированньгм, снижается эффективность охлаждения. Лучшие результаты - при соотношении указанных площадей, равном 0,028.

Выполнение винтовых лопастей, не доходящими. до торц.овой стенки козырька на расстояние 0-,03-0,2 диаметра печи, обеспечи-вает упорядоченное удаление отработанного нагретого воздуха из нижних каналов.через .каналы, против которых в данный

момент нет сопел. При меньшем расстоянии возрастает аэродинамическое сопротивление и смещение отдельных потоков в соседних каналах, имеющих разную температуру, что снижает эффективность охлаждения. При большем расстоянии недостаточно используются преимущества охлаждения от винтового движения потока. Лучшие результаты - при соотношении, равном 0,09.

. Чередование винтовых лопастей, отстоящих от торцевой стенки и примлкающих к ней, интенсифицирует теплообмен за счет многоходового движения-, винтового потока в прямом и обратном направлении, что увеличивает время контакта..

Формула изобретения

З; Печь по п. 1 и 2, о т л и чающаяся тем, что между винто1та:зми Лопастяьш, закрепленными с зазором к торцовой стенке козырька, размещены винтовые лопасти, примы0кающие к торцовой стенке,

5

Источники информации, принятые во внимание при эксперггизе

2

13

K.1 f