Планетарный холодильник вращающейся печи

Планетарный холодильник вращающейся печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПЛАНЕТАРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК ВРАГДАгаЧЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами,о тличаюпийся тем,что,с целью интенсификации процесса охлаждения и снижения удельного расхода топлива на обжиг клинкера, каждая охладительная труба снабжена установленным в ней коаксиально перфорированным цилиндром,в полости которого установлен перфорированный конус , а теплообменные элементы объединены в блоки,каждый из которых состоит из трех кольцевых секций,установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера,средняя кз которых выполнена из ргщиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстия- § ми, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром . °-1 -1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) М51) F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3600329/29-33 (22) 03.06.83 (46) 30.10.84. Вюл. Р 40 (72) A.Н.Юшин, В.A.Kóëàáóõoâ, В.И.Шубин, Л.Н.Середа и В.С.Кубров (71) Государственный Всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности "НИИЦемент" (53) 666.94.041 (088.8) (56) 1.Патент Франции Р 2174544, кл. F 27 В 7/38, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 587306,кл. F 27 В 7/38,1976 (прототип1. (54)(57) ПЛАНЕТАРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК ВРАЦАЮЦЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами,отличающийся тем,что,с целью интенсификации процесса охлаждения и снижения удельногб расхода топлива на обжиг клинкера, каждая охладительная труба снабжена установленным в ней коаксиально перфорированным цилиндром,в полости которого установлен перфорированный конус,а теплообменные элементы объединены в блоки, каждый из которых состоит из трех кольцевых секций,установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера, средняя из которых выполнена из радиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстия- Я ми, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром.

1121570

Изобретение относится к цементной промышленности, в частности к оборудованию, предназначенному для охлаждения горячего цементного клинкера, поступающего из вращающейся печи после процесса обжига. 5

Известен рекуператорный холодильник вращающейся лечи,,содержащий расположенные вокруг корпуса печи ци" линдрические охладительные трубы со смонтированными на внутренней поверх-10 ности труб винтовыми лопастями с изменяющимся углом наклона f1).

Однако недостаточное время пребывания материала в потоке охлаждающего воздуха, особенно крупных фрак- 35 ций материала, не позволяет получить эффективных теплотехнических показателей охлаждающего устройства такого типа.

Наиболее близким к изобретению по о технической сущности и достигаемому эффекту является рекуператорный холодильник вращающейся печи, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными на внутренней поверхности каждой трубы винтовыми лопастями с изменяющимся углом наклона, включающий дополнительно установленные соосно внутри тРУбы винтовые лопасти, установленные с зазором по отношению друг к другу и к корпусу, причем в загрузочной части винтовые лопасти закреплены вокруг; загрузочного отверстия холодильника !23. 35

При такой конструкции холодильника интенсификация охлаждения материала и, соответственно, нагрева воздуха, поступающего в печь, достигается за счет пребывания крупных фрак-40 ций материала на дополнительных винтовых лопастях в центре охлаждающего потока.

Недостатками известного Рекупера- 45 торного холодильника являются сложность монтажа устройства, недостаточная износостойкость внутренних элементов из-за ударов крупных кусков материала о винтовые лопасти, недостаточное время пребывания охлаждаемых частиц материала средней фракции в центре охлаждающего потока воздуха, возможность забивания межлопастных пространств крупными кусками материала, в связи с чем нарушается транспортирующая способность холодильника и, следовательно, снижаются его теплотехнические показатели, что приводит к повышенному удельному расходу топлива на обжиг 60 клинкера.

Це.лью изобретения является интенсификация процесса охлаждения и снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера.

Указанная цель достигается тем, что- в планетарном холодильнике вращающейся печи, содержащем расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами, каждая охладительная труба снабжена установленным в ней коаксиально перфорированным цилиндром, в полости которого установлен перфорированный конус, а теплообменные элементы объединены в блоки, каждый из которых состоит из трех кольцевых секций, установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера, средняя из которых выполнена из радиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстиями, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром, На фиг.1 показана схема располо= жения кольцевых секций блока теплообменных элементов на участке охладительной трубы планетарного холодильника; на фиг.2 — поперечное сечение первой секции блока сечение

А-А на фиг.1); на фиг.З вЂ” поперечное сечение средней секция блока (сечение Б-Б на фиг.1 ); на фиг.4 — перфоl рированный цилиндр с перфорированным конусом.

Планетарный холодильник, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы с обечайкой 1, выполнен таким образом, что охладительные трубы снабкены блоками теплообменных элементов, состоящими из кольцевых cåêций 2 — 4, установленных последовательно по ходу движения клинкера и закрепленных на обечайке охладительной трубы с помощью колец 5. Секция 2 содержит ковши, выполненные из параллельных металлических стержней б, составляющих решетку по всей длине секции 2, металлических пластин 7, металлических пластин 8 с отверстиями 9 и изогнутых металлических пластин 10 с отверстиями 11.

Соединение пластин и стержней выполнено так, чтобы были образованы полости 12 — 15 для клинкера. Ковши с одной стороны закреплены на обечайке 1 охладительной трубы с помощью колец 5 и пластин 8 и 10, .а с другой стороны они закреплены с помощью стержней б и изогнутых пластин 10 на поверхности коаксиально размещенного в охладительной трубе металлического перфорированного цилиндра 16 с отверстиями 17. Длина цилиндра равна длине секции 2. Во внутренней полости цилиндра 16 соосно с ним установлен металлический перфорированный конус 18 с отверстиями 19, Вершина конуса 18 направлена навстречу движущемуся клинкеру, а высета его равна длине цилиндра 16. Стержни 20 служат для закрепления конуса 18 в полости цилиндра 16. Секция 3 снабжена целым рядом радиально расположеннь:х изогнутых металлических пластин 21, одними концами закрепленных на обечайке 1 с помощью колец 5, а другими концами сходящихся в центре 10 кольца секции 3 и закрепленных на крепежных кольцах 22 малого диаметра, Ширина изогнутых пластин 21 равна .длине секции 3. Радиус кривизны изгибов пластин к центру круга в 15 поперечном сечении секции 3 уменьшается. Секция 4 по конструкции повторяет секцию 2.

Устройство работает следующим образом.

При работе вращающейся печи в охладительные трубы, которые вращаются вместе с печью, поступает горячий обоженный клинкер на охлаждение. Поступивший клинкер, перемещаясь вдоль 25 охладительной трубы, приближается к теплообменной кольцевой секции 2 блока теплообменных элементов.

В этот момент сегмент клинкера находится в нижней части охладительной трубы. Попадая в секцию 2, часть клин-30 кера захватывается решеткой из стержней 6, другая часть поступает в полость 12. По мере подъема охладительной трубы при вращении печи ковш, захвативший клинкер, поднимается, клин- 35 кер из полости 12 через отверстия 9 пересыпается в полость 13, а при дальнейшем подъеме просыпается через отверстия 11 в пространство между ковшами в поток охлаждающего возду- 40 ха. Клинкер, подхваченный стержневой решеткой 6, частично просеивается и попадает в полость 14, из которой, отдав тепло охлаждаемым стенкам, высыпается через ту же решетку 6.при 45 достаточном повороте ковша в полость 15 и продолжает охлаждаться .в потоке охлаждающего воздуха. другая часть клинкера, преимущественно кРупная фРакция, оставшаяся на Решетке 6 при подъеме охладительной трубы, ссыпается на поверхность перфорированного цилиндра 16 с отверс- тиями 17. При этом часть клинкера через отверстия 17 в цилиндре 16 просыпается внутрь цилиндра 16, на поверхность конуса 18 с отверстиями 19, откуда часть его, ссыпаясь по конусу 18, г".,жет вновь возвратиться в горячую часть охладительной трубы, а другая, более мелкая фракция, попадая через отверстия 19 внутрь конуса 18, будет направлена в следующую по ходу материала теплообменную секцию 3. Наличие цилиндра 16 и конуса 18 дает возможность большей части охлаждаемого материала находиться в процессе охлаждения в центре охлаждающего потока, что в значительной степени интенсифицирует теплообменные процессы.

Итак, после многократного пересыпания клинкера ковшами из полости в полость и охлаждения поверхности теплообменных элементов потоком охлаждающего воздуха, прододжая транспортироваться вдоль охлаждающей трубы, клинкер переходит в теплообменную секцию 3 с изогнутыми пластинами 21, В этой секции происходит перемешивание крупных и мелких фракций охлаждаемого клинкера, что способствует активному межфракционному теплообмену. Развитая поверхность пластин 21 способствует интенсивной теплоотдаче от клинкера теплообмен ным элементам.

При дальнейшем перемешивании вдоль охладительной трубы охлаждаемый клинкер поступает в теплообменную секцию 4, которая имеет одинаковую конструкцию с теплообменной секцией 2 и работает аналогично описанному.

Таким образом, достаточное время пребывания крупных фракций клинкера в центре потока охлаждающего воздуха, многократное пересыпание материала, развитая поверхность теплообмена, активное перемешивание охлаждаемого материала способствуют значительной интенсификации процесса охлаждения клинкера и нагрева воздуха, поступающего в печь из холодильника, что позволяет снизить температуру клинкера на выходе из холодильника до

130 — 150 C против 300 — 400 С при применении прототипа и дает воэможность сократить удельный расход топлива на обжиг клинкера на 2-3%.

Использование предлагаемого устройства в промышленности позволяет получить годовой экономический эффект в размере 20-30 тыс. Руб. по каждому печному агрегату в зависимости от его типоразмера.

1121570

i AA

Е-b

19

17

Составитель О.Смирнова

Техред Н.Надь, Корректор Л.Пилипенко

Ред:iктор C,Òèìîõèíà иал ППП "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная, 4

Заказ 7468/33 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Рауиская наб., д. 4/5