Многоподовая печь

Многоподовая печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Данное изобретение в целом относится к многоподовой печи (МПП).

Уровень техники

Многоподовые печи применяются примерно уже в течение ста лет для нагрева или обжига многих типов материалов. Они содержат множество подовых камер, расположенных одна сверху другой. Каждая из этих подовых камер содержит круглый под, поочередно имеющий центральное отверстие для падения материала, или множество периферийных отверстий для падения материала. Вертикально вращающийся вал простирается по центру через все эти расположенные друг над другом подовые камеры и имеет в каждой из них установочный узел гребка. Гребки соединены консольным способом с таким установочным узлом гребка (обычно имеется от двух до четырех гребков на каждую подовую камеру). Каждый гребок содержит множество гребковых зубьев, простирающихся вниз в материал на поде. Когда вертикально вращающийся вал вращается, гребки своими гребковыми зубьями продвигают материал на поде либо по направлению к центральному отверстию для падения, либо по направлению к периферийным отверстиям для падения в поде. Поэтому загружаемый в самую верхнюю подовую камеру материал вынужден медленно продвигаться вниз через все последовательные подовые камеры, толкаемый вращающимися гребками по следующим один за одним подам поочередно от периферии к центру (на поде с центральным отверстием для падения материала) и от центра к периферии (на подах с периферийным отверстием для падения материала). Достигнув самой нижней подовой камеры, обожженный или нагретый материал покидает МПП через выпускное отверстие печи.

В МПП вертикально вращающийся вал, а также гребки являются трубчатыми структурами, которые охлаждаются охлаждающей текучей средой, обычно газовой охлаждающей текучей средой, такой как окружающий воздух (для простоты газовая охлаждающая текучая среда здесь называется «охлаждающий газ», даже если это смесь нескольких газов). Вертикально вращающийся вал включает в себя канал распределения охлаждающего газа для подачи охлаждающего газа к гребкам. От каждого канала распределения охлаждающего газа охлаждающий газ направляется через соединение между гребком и установочным узлом гребка в трубчатую структуру гребка. Поскольку охлаждающая система гребков обычно является закрытой системой, возвращающийся от гребка охлаждающий газ должен направляться через соединение между гребком и установочным узлом гребка в канал отработанного газа в вертикальном вращающемся вале.

Соединение между консольным гребком и вертикальным вращающимся валом должно отвечать нескольким требованиям. Оно должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать не только вес гребка, но также и значительный крутящий момент и сдвигающие усилия, вырабатываемые при прохождении гребковых зубьев через материал на поде. Оно должно быть надежным при рабочих температурах МПП, то есть температурах до 1000°С, и когда гребок подвергается вибрациям. Оно должно быть способно направлять охлаждающий газ к гребку и в обратном направлении с приемлемой потерей давления и без утечек охлаждающего газа в подовую камеру и утечек между потоком подачи и обратным потоком охлаждающего газа. И последнее, но не менее важное то, что оно должно позволять легкую замену гребка, предпочтительно, без необходимости полного охлаждения МПП.

За последние сто лет было описано много разных соединений между консольным гребком и вертикальным вращающимся валом. Например:

Как US 1164130, так и US 1468216 описывают МПП, в которой гребок снабжен трубчатой стороной сцепления, которая плотно входит в предусмотренное в вертикально вращающемся вале гнездо. Трубчатая сторона сцепления гребка является по существу цилиндрическим телом, однако может быть слегка коническим. Чтобы зафиксировать гребок в надлежащем положении, его трубчатая сторона сцепления снабжена запирающим выступом, выполненным с возможностью прохождения через предусмотренную на кромке у входа гнезда канавку и вхождения в зацепление в скошенную внутреннюю грань запирающего буртика или скошенной поверхности, предусмотренной на внутренней стенке гнезда. Трубчатая сторона сцепления гребка вводится в гнездо и затем благодаря повороту на 90° входит в зацепление с запирающим выступом позади запирающего буртика и затягивает трубчатую сторону сцепления гребка в гнездо. На внутренней стенке гнезда предусмотрен стопорный буртик для предотвращения дальнейшего вращательного движения гребка, когда части приведены в надлежащее положение. Такая известная из уровня техники запирающая система может легко ослабнуть во время эксплуатации МПП. Кроме того, поворот на 90° к гребку для его фиксации внутри гнезда является непростой операцией внутри подовой камеры.

FR 620316 описывает МПП, в которой гребок снабжен трубчатой цилиндрической стороной сцепления, которая плотно входит в цилиндрическое гнездо, предусмотренное в установочном узле гребка вертикального вращающегося вала. Согнутая соединительная тяга простирается по всей длине гребка через один из двух наложенных каналов в гребке. Конец соединительной тяги, который выступает несимметрично относительно центра из трубчатой цилиндрической стороны сцепления гребка, несет головку типа «ласточкин хвост» и входит в зацепление с пазом в виде «ласточкина хвоста» на внутренней стенке установочного узла гребка. Конец соединительной тяги выступает в осевом направлении из переднего конца гребка и несет резьбу, на которую наворачивается гайка. Затягивание этой гайки в осевом направлении выдавливает трубчатую цилиндрическую сторону сцепления гребка в цилиндрическое гнездо в установочном узле гребка. Очевидно, что введение в зацепление головки типа «ласточкин хвост» соединительной тяги в паз в виде «ласточкина гнезда» на установочном узле гребка является непростой задачей.

US 1687935 описывает МПП, в которой гребок снабжен трубчатой конической стороной сцепления, входящей в зацепление с крепежным элементом на валу. Трубчатая коническая сторона сцепления имеет два выпуклых цилиндрических опорных участка, расположенных на расстоянии друг от друга. Меньший выпуклый цилиндрический опорный участок, расположенный на переднем конце трубчатой конической стороны сцепления, входит в зацепление с цилиндрической соединительной муфтой трубопровода внутри крепежного элемента. Больший выпуклый цилиндрический опорный участок, расположенный на заднем конце трубчатой конической стороны сцепления, входит в зацепление с цилиндрической соединительной муфтой у входа крепежного элемента. Радиальный стопорный штифт используется для фиксации трубчатого конической стороны сцепления гребка внутри крепежного элемента. При воздействии на гребок вибраций такая запирающая система гребка может легко быть ослаблена. Кроме того, можно легко представить, что будет нелегко установить или демонтировать стопорный штифт, не входя в МПП. Последнее, но не менее важным является то, что крепежный элемент, как описано в US 1687935, наиболее вероятно является слишком громоздким для интеграции в вертикально вращающийся вал нормального размера.

US 3419254 описывает МПП, в которой устанавливающая система для консольных гребков схожа с системой, описанной в US 1687935. Гребок снабжен трубчатой конической стороной сцепления, входящей в зацепление с отверстием на валу. Трубчатая коническая сторона сцепления имеет два выпуклых цилиндрических опорных участка, расположенных на расстоянии друг от друга. Меньший выпуклый цилиндрический опорный участок, расположенный на переднем конце трубчатой конической стороны сцепления, входит в зацепление с отверстием на внутреннем трубчатом элементе вертикального вращающегося вала. Больший выпуклый цилиндрический опорный участок, расположенный на заднем конце трубчатой конической стороны сцепления, входит в зацепление с цилиндрической поверхностью сцепления, окружающей отверстие внутри наружного трубчатого элемента вала. Радиальный стопорный штифт используется для фиксации трубчатой конической муфты гребка внутри вала. При воздействии на гребок вибраций такая запирающая система гребка может быть ослаблена. Кроме того, можно легко представить, что будет нелегко установить или демонтировать стопорный штифт, не входя в МПП. Последнее, но не менее важное то, что интеграция цилиндрических опорных отверстий трубчатой конической стороны сцепления непосредственно во внутренний и наружный трубчатый элемент вертикального вращающегося вала приводит к необходимости значительного местного усиления этого внутреннего и наружного трубчатого элемента и, кроме того, вызывает такие проблемы, которые относятся к газонепроницаемости.

US 1732844 описывает МПП, в которой гребок снабжен трубчатой стороной сцепления, которая плотно входит в предусмотренное на вертикально вращающемся валу большого диаметра гнездо. Вогнутая коническая посадочная поверхность расположена вокруг входа гнезда, а выпуклая коническая ответная поверхность образована буртиком трубчатой стороны сцепления гребка. Трубчатая сторона сцепления зафиксирована в своем гнезде с помощью защелки, которая может быть приведена в действие с внутренней стороны вала, и которая входит в зацепление с буртиком, образованным на трубчатой стороне сцепления гребка. Очевидно, что такая соединительная система гребка возможна только для МПП, имеющей вертикально вращающийся вал большого диаметра, который позволяет фиксировать гребки изнутри вертикального вращающегося вала.

DE 350646 описывает МПП, в которой в качестве охлаждающей текучей среды используется воздух или вода. Гребок снабжен трубчатой стороной сцепления, которая плотно входит в соединительную коробку вертикального вращающегося вала большого диаметра. Соединительная коробка содержит входное отверстие, окруженное первой вогнутой конической посадочной поверхностью, и внутреннюю перегородку со вторым отверстием. Входное отверстие обеспечивает доступ к первой соединительной камере, а отверстие во внутренней перегородке обеспечивает доступ ко второй соединительной камере, которая отделена от первой соединительной камеры внутренней перегородкой. Трубчатая сторона сцепления гребка имеет буртик, образующий выпуклую коническую ответную поверхность, находящуюся на первой вогнутой конической посадочной поверхности, окружающей входное отверстие соединительной коробки. Коническое удлинение трубчатой муфты уплотненно простирается через второе отверстие во вторую соединительную камеру. Коническое продолжение трубчатой муфты несет резьбовой стержень, который уплотненно простирается вовнутрь вала, где он фиксируется с помощью гайки. Очевидно, что такая соединительная система гребка возможна только для МПП, имеющей вертикально вращающийся вал большого диаметра для интеграции в него достаточно большой соединительной коробки, и позволяющей фиксировать гребки изнутри вертикально вращающегося вала.

DE 263939 описывает гребок, установленный на вертикальном вращающемся полому валу. Гребок включает в себя трубчатую структуру из чугуна, которая выполнена для циркуляции через нее охлаждающего газа. Цилиндрическая трубчатая сторона сцепления гребка принимается в цилиндрическом гнезде, расположенном в вертикальном вращающемся полом валу. Поверхность буртика этой стороны сцепления находится на посадочной поверхности, окружающей гнездо на вертикальном валу. Уплотнительное кольцо расположено между поверхностью буртика стороны сцепления и посадочной поверхностью на вертикальном валу. Для фиксации гребка с его стороной сцепления в гнезде предусмотрен зажимной болт, который простирается от стороны сцепления гребка до переднего конца гребка. Этот зажимной болт выступает из стороны сцепления гребка, где он имеет головку болта, которая посредством вращения зажимного болта вокруг своей центральной оси может быть приведена в зацепление с опорной поверхностью на установочном узле гребка и выведена из зацепления. На переднем конце гребка резьбовая муфта навинчивается на резьбовой конец зажимного болта для оказания зажимного усилия на зажимной болт. В альтернативном решении головка болта выполнена в виде винтовой гайки. Следует отметить, что описанное в DE 263939 средство фиксации гребка имеет значительные недостатки. Уже небольшая механическая деформация или перегрев гребка может деформировать, повредить или даже разрушить простирающийся через гребок зажимной болт. Прежде всего, следует отметить, что уже небольшие пластические удлинения зажимного болта, например, вследствие перегрева гребка, уменьшат усилие зажима до нуля. Последним, но не менее важным является то, что будет очень трудно демонтировать гребок, если его зажимной болт даже незначительно был деформирован.

DE 268602 описывает трубчатый гребок, который, как утверждается, преодолевает недостатки раскрытого в DE 263939 гребка. Гребок с цилиндрической стороной сцепления формирует цельную литую трубу с отлитой центральной перегородкой. Последняя отделяет первый канал для охлаждающего газа, текущего к переднему концу гребка, от второго канала для охлаждающего газа, текущего назад к стороне сцепления. Короткий зажимной болт расположен в трубчатом гнезде, выступая в осевом направлении в трубчатую сторону сцепления. Первый конец зажимного болта выступает из стороны сцепления гребка, где он имеет головку болта, которая может посредством вращения зажимного болта вокруг его центральной оси быть приведена в зацепление с опорной поверхностью на установочном узле гребка и выведена из зацепления. Резьбовая муфта навинчивается на резьбовой конец зажимного болта, выступающего из трубчатого гнезда. Эта резьбовая муфта опирается на торцевую поверхность трубчатого гнезда для оказания зажимного усилия на зажимной болт. Средний участок литой перегородки изгибается по всей ее длине для предоставления свободного доступа к резьбовой муфте от переднего конца гребка, так что резьбовая муфта может быть затянута или ослаблена с помощью установленного на штанге ключа. Средство подачи охлаждающего газа содержит отверстие, которое расположено в цилиндрической стенке трубчатого удлинения для взаимодействия с указанным первым каналом. Средство возврата охлаждающего газа содержит отверстие, которое расположено в опорной плите трубчатого удлинения для взаимодействия со вторым каналом.

В современных МПП гребок наиболее часто содержит соединительный патрубок с кольцевым фланцем для соединения с ним гребка. На своей задней части гребок содержит трубчатый корпус сочленения с кольцевым контрфланцем, который сболчивается на кольцевом фланце соединительного патрубка. Такое фланцевое соединение гарантирует высокое механическое сопротивление даже при высоких рабочих температурах МПП и действительно является трудноослабляемым при наличии на гребке вибраций. Однако, существующий гребок с фланцевым соединением вынуждает рабочих проникать внутрь подовой камеры для отделения или обновления фланцевого соединения между гребком и соединительным патрубком. Это естественно требует, чтобы МПП перед сменой гребка была сначала охлаждена.

Техническая проблема

Первой целью рассматриваемого изобретения является обеспечение МПП компактной системой для соединения гребков с вертикально вращающимся валом, которая гарантирует, что гребки надежно фиксируются с вращающимся валом, однако, тем не менее, могут быть легко заменены, и в которой крепежные средства гребка являются относительно хорошо защищенными от механических деформаций и перегрева гребка.

Общее описание изобретения

Данное изобретение предлагает МПП, содержащую вертикально вращающийся полый вал по меньшей мере с одним гребком. Этот по меньшей мере один гребок включает в себя трубчатую структуру для циркуляции через нее охлаждающей текучей среды и сторону сцепления, которая вставлена в расположенное в установочном узле гребка вертикально вращающегося полого вала гнездо. Эта сторона сцепления включает в себя расположенные в нем по меньшей мере один канал подачи охлаждающей текучей среды и по меньшей мере один обратный канал охлаждающей текучей среды. Предусмотрено крепежное средство для закрепления гребка с его стороной сцепления в гнезде. Это крепежное средство включает в себя стяжной болт для прижима корпуса заглушки в гнездо. Зажимной болт выступает из муфтового конца гребка, где он имеет головку болта, которая посредством вращения стяжного болта вокруг своей центральной оси имеет возможность введения в зацепление с опорной поверхностью на установочном узле гребка или выведения из зацепления. Резьбовая муфта навинчивается на резьбовой конец стяжного болта для приложения зажимного усилия на зажимной болт. В соответствие с одним аспектом данного изобретения сторона сцепления образована цельным корпусом заглушки, который соединен с трубчатой структурой гребка и имеет на переднюю часть и заднюю часть. Сквозное отверстие простирается в осевом направлении от передней части до задней части, при этом в корпусе заглушки вокруг сквозного отверстия расположены по меньшей мере один канал подачи охлаждающей текучей среды и по меньшей мере один обратный канал охлаждающей текучей среды. Стяжной болт установлен в сквозном отверстии с возможностью вращения и его резьбовой конец выступает из сквозного растачивания на задней части корпуса заглушки. Резьбовая муфта, которая навинчивается на резьбовой конец, опирается на опорную поверхность на задней части корпуса заглушки для оказания зажимного усилия на зажимной болт. Трубчатая структура гребка содержит опорную трубу гребка, соединенную с задней частью корпуса заглушки, и газовую направляющую трубу, которая расположена внутри опорной трубки гребка и взаимодействует с последней для определения малого кольцеобразного охлаждающего зазора между ними для направления охлаждающего газа от вала к свободному концу гребка. Внутренний участок газовой направляющей трубы образует обратный канал для охлаждающего газа. Средства подачи и возврата текучей среды включают в себя по меньшей мере один канал подачи охлаждающей текучей среды и по меньшей мере один обратный канал охлаждающей текучей среды, расположенные в цельном корпусе заглушки вокруг сквозного растачивания. У задней части цельного корпуса заглушки по меньшей мере один канал подачи охлаждающей текучей среды находится во взаимодействии с малым кольцеобразным охлаждающим зазором и по меньшей мере один обратный канал охлаждающей текучей среды находится во взаимодействии с обратным каналом.

Предпочтительный вариант осуществления головки болта имеет, например, форму головки молотка, задающую поверхность буртика на каждой стороне хвостовика, при этом головка молотка с обеими поверхностями буртика плотно прилегает к опорной поверхности установочного узла гребка. Однако головка болта может, конечно, иметь форму простой скобы, задающей только одну поверхность буртика. Она также может иметь более сложную форму, предполагая, что она все еще способна посредством вращения зажимного болта вокруг его центральной оси быть введенной в зацепление с опорной поверхностью на установочном узле гребка или быть выведенной из зацепления с ним.

Для легкого затягивания или ослабления резьбовой муфты к опорной поверхности на задней части корпуса заглушки и для легкой проверки, что она, например, не ослаблена, фиксирующее средство содержит также установочную трубу, закрепленную первым концом к резьбовой муфте и простирающуюся через весь гребок до свободного конца последнего, где ее второй конец служит опорой для соединительной головки для присоединения к ней приводной шпонки для передачи через приводную трубу крутящего момента на резьбовую муфту. Альтернативно, соединительная головка для присоединения к ней приводной шпонки может быть непосредственно соединена с резьбовой муфтой, то есть без постоянно соединенной с резьбовой муфтой приводной трубы. Однако это альтернативное решение может сделать более трудным соединение приводной шпонки с муфтой и проверку того, что резьбовая муфта достаточна затянута.

Предпочтительно, зажимной болт соединен с установочной трубой, простирающейся через весь гребок до свободного конца последнего. Установочная труба позволяет легко устанавливать зажимной болт, удерживать последний на месте, когда на резьбовую муфту прилагается крутящий момент, и проверять угловое положение головки болта. Предпочтительно, установочная труба является соосной с приводной трубой и установлена с возможностью вращения внутри нее, то есть она не занимает дополнительного места внутри трубчатой структуры гребка.

Трубчатая структура гребка обычно включает в себя опорную трубу гребка, при этом корпус заглушки соединен с одним концом опорной трубы гребка, а ее другой конец закрыт крышкой. Далее, приводная труба простирается в осевом направлении через опорную трубу гребка, и ее свободный конец установлен с уплотнением с возможностью вращения в сквозном отверстии крышки. Такая компоновка позволяет, например, визуально проверить положение соединительной головки приводной и установочной трубы без утечек газа через переднюю часть гребка.

Вместо трубчатой стороны сцепления, как во всех известных из уровня техники гребках, гребок имеет цельный корпус заглушки, который, предпочтительно, является литым корпусом, прикрепленным к трубчатой структуре гребка, при этом отверстие, в котором установлен цилиндрический участок корпуса, и по меньшей мере один канал подачи охлаждающей текучей среды и по меньшей мере один обратный канал охлаждающей текучей среды предусмотрены в цельном корпусе заглушки (содержащем прямые сквозные отверстия и сложные отверстия) в виде рассверленных отверстий. Следует отметить, что такой корпус заглушки, который может быть изготовлен без необходимости использования сложных литейных форм, является особо компактным, прочным и надежным соединительным средством для соединения гребка с вертикально вращающимся валом.

В предпочтительном варианте осуществления МПП гнездо имеет выполненную в нем первую или внутреннюю вогнутую коническую посадочную поверхность, расположенную вблизи от его нижней поверхности, и вогнутую цилиндрическую направляющую поверхность, расположенную ближе к входному отверстию гнезда, а корпус заглушки имеет выполненную на нем первую выпуклую коническую ответную поверхность и выпуклую цилиндрическую направляющую поверхность, взаимодействующую с вогнутой конической посадочной поверхностью и соответственно вогнутой цилиндрической направляющей поверхностью в гнезде. Более конкретно, цилиндрические направляющие поверхности взаимодействуют друг с другом для направления корпуса заглушки гребка в осевом направлении в положение и из положения, в котором корпус заглушки своей первой выпуклой конической ответной поверхностью находится на первой вогнутой конической посадочной поверхности. Понятно, что осевая направляющая, предусмотренная двумя цилиндрическими направляющими поверхностями, значительно снижает риск повреждения корпуса заглушки или гнезда во время окончательной операции соединения. Когда корпус заглушки находится в своем гнезде, его первая коническая ответная поверхность взаимодействует с первой вогнутой конической посадочной поверхностью и обеспечивает первую уплотняющую функцию между корпусом заглушки и гнездом вблизи дна гнезда. Эта первая уплотняющая функция позволяет, например, обеспечить подключение охлаждающего газа на передней части корпуса заглушки.

Преимущественно, гнездо имеет выполненную на нем вторую или наружную вогнутую коническую посадочную поверхность, при этом вогнутая цилиндрическая направляющая поверхность расположена между первой вогнутой конической посадочной поверхностью и второй вогнутой конической посадочной поверхностью. Корпус заглушки имеет выполненную на нем вторую выпуклую коническую ответную поверхность, при этом выпуклая цилиндрическая направляющая поверхность расположена между первой выпуклой конической ответной поверхностью и второй выпуклой конической ответной поверхностью. Во время введения корпуса заглушки в гнездо наружная вогнутая коническая посадочная поверхность сначала направляет корпус заглушки в осевое совмещение с цилиндрической направляющей поверхностью. Когда корпус заглушки находится в своем гнезде, его вторая выпуклая коническая ответная поверхность взаимодействует со второй вогнутой конической посадочной поверхностью и обеспечивает вторую уплотнительную функцию между корпусом заглушки и гнездом вблизи входа в гнездо. Эта вторая уплотнительная функция позволяет, например, обеспечить герметичное соединение охлаждающего газа в цилиндрических направляющих поверхностях.

Поэтому с помощью описанной в предыдущем абзаце конфигурации по меньшей мере один канал охлаждающего газа преимущественно расположен в установочном узле гребка, который имеет отверстие в вогнутой цилиндрической направляющей поверхности, и по меньшей мере один канал охлаждающего газа также расположен в корпусе заглушки гребка, который имеет отверстие в выпуклой цилиндрической направляющей поверхности, при этом отверстия перекрываются, при установке корпуса заглушки на своих местах в гнезде.

Установочный узел гребка содержит преимущественно имеющий форму кольца, изготовленный из жаропрочной стали литой корпус, при этом гнезда расположены радиально в имеющем форму кольца литом корпусе. Понятно, что такой установочный узел гребка является особо компактным, прочным и надежным соединительным средством для соединения гребка с вертикально вращающимся валом.

Предпочтительно, вал включает в себя опорную структуру, состоящую из установочных узлов гребка и промежуточных опорных труб, которые установлены в качестве несущих элементов между описанными в предыдущем абзаце установочными узлами гребка. Предпочтительно, установочные узлы гребка и промежуточные опорные трубы смонтированы с помощью сварки. Понятно, что такой вал может быть легко изготовлен при относительно низких затратах с помощью стандартных элементов. Однако он обеспечивает прочную, долговременную опорную структуру, которая имеет очень хорошее сопротивление по отношению к температуре и веществам, вызывающим коррозию в подовой камере.

По меньшей мере один участок вала, простирающийся между двумя смежными подовыми камерами, содержит промежуточную опорную трубу, закрепленную между двумя установочными узлами гребка для образования наружной оболочки, промежуточную газовую направляющую рубашку, расположенную внутри промежуточной опорной трубы так, чтобы ограничивать между ними кольцеобразный главный канал подачи охлаждающего газа, и внутреннюю направляющую газовую рубашку, расположенную внутри промежуточной опорной трубы так, чтобы ограничивать между ними кольцеобразный главный канал распределения охлаждающего газа, при этом внутренняя газовая направляющая рубашка задает также наружную стенку центрального отводящего канала. Такая секция вала с тремя концентрическими проходами для охлаждающего газа гарантирует отличное охлаждение наружной стенки участка вала, то есть несущей промежуточной опорной трубы. Последняя образует наружную стенку главного канала подачи охлаждающего газа, через который направляется весь поток подачи охлаждающего газа до того, как он будет распределен на гребках.

Установочный узел гребка предпочтительно содержит имеющий форму кольца литой корпус, включающий в себя по меньшей мере одно из гнезд для приема в него корпуса заглушки гребка, центральный проход, образующий центральный отводящий канал для охлаждающего газа внутри установочного узла гребка, первые вторичные проходы, расположенные в первом кольцевом участке литого корпуса так, чтобы обеспечить газовые проходы для охлаждающего газа, протекающего через кольцеобразный основной канал распределения охлаждающего газа, вторые вторичные проходы, расположенные во втором кольцевом участке литого корпуса так, чтобы обеспечить газовые проходы для охлаждающего газа, протекающего через кольцеобразный основной канал подачи охлаждающего газа, первое канальное средство, расположенное в литом корпусе так, чтобы соединять кольцеобразный основной канал подачи охлаждающего газа с выходным газовым отверстием внутри по меньшей мере одного гнезда, и второе канальное средство, расположенное в литом корпусе так, чтобы соединять газового впускное отверстие внутри по меньшей мере одного гнезда с центральным проходом. Предпочтительно, первое канальное средство содержит по меньшей мере одно наклонное отверстие, простирающееся через имеющий форму кольца литой корпус от участка второго кольца в ограничивающую гнездо боковую поверхность. Второе канальное средство предпочтительно содержит сквозное отверстие в осевом продолжении гнезда. Этот вариант осуществления установочного узла гребка объединяет распределение падения низкого давления охлаждающего газа в валу и жесткое крепление гребка на валу с очень компактной и экономичной конструкцией. С помощью своих интегрированных газовых проходов он значительно добавляет к тому факту, что вертикально вращающийся вал, который включает в себя расположенные в нем три соосных охлаждающих канала, могут быть изготовлены с помощью очень небольшого количества стандартизированных элементов. Также это значительно способствует обеспечению прочной, долговременной опорной структуры вала с очень хорошим сопротивлением по отношению к температуре и средствам, вызывающим коррозию в подовых камерах.

Предпочтительно, на опорной трубе гребка расположен слой микропористой теплоизоляции, а микропористую теплоизоляцию покрывает металлическая защитная рубашка. В этой конфигурации металлические зубья гребка предпочтительно непосредственно приварены к металлической защитной рубашке, при этом между опорной трубой гребка и металлической защитной рубашкой расположено средство предотвращения вращения.

Краткое описание чертежей

Дальнейшие подробности и преимущества данного изобретения станут понятными из следующего подробного описания предпочтительного, но не ограничивающего варианта осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

Фиг.1 трехмерный вид многоподовой печи согласно изобретению с частичным разрезом:

Фиг.2 схематическая диаграмма, показывающая поток охлаждающего газа через вращающийся полый вал и гребки;

Фиг.3 разрез через вращающийся полый вал, показанный в трехмерном виде;

Фиг.4 трехмерный вид установочного узла гребка с четырьмя закрепленными на нем гребками;

Фиг.5 первый разрез через гнездо в установочном узле гребка со вставленным в него корпусом заглушки гребка (разрез представлен в трехмерном виде);

Фиг.6 второй разрез через гнездо в установочном узле гребка со вставленным в него корпусом заглушки гребка (разрез представлен в трехмерном виде);

Фиг.7 разрез через свободный конец гребка (разрез представлен в трехмерном виде).

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Фиг.1 показывает многоподовую или обжиговую печь 10. Как конструкция, так и режим работы такой многоподовой печи (МПП) известны в области техники и поэтому описаны в этом документе, если они важны для иллюстрации заявленных в этом документе изобретений.

Как показано на фиг.1, МПП является по существу печью, включающей в себя несколько подовых камер 12, расположенных одна на вершине другой. Показанная на фиг.1 МПП включает в себя, например, восемь подовых камер, обозначенных 12₁, 12₂, 12₃…12₈. Каждая подовая камера 12 включает в себя по существу круглый под 14 (смотри, например, 14₁, 14₂). Эти поды 14 поочередно имеют либо несколько предназначенных для падения материала периферийных отверстий 16 вдоль своей наружной периферии, такой как, например, под 14₂, либо предназначенное для падения материала центральное отверстие 18, такое как, например, под 14₁.

Ссылочная позиция 20 обозначает вертикально вращающийся полый вал, расположенный соосно с центральной осью 21 печи 10. Этот вал 20 проходит через все подовые камеры 12, при этом под без центрального отверстия 18 для падения материала, такой как, например, под 14₂ на фиг.1, имеет центральное проходное отверстие 22 для вала, которое позволяет валу 20 свободно простираться через него. В поде с центральным отверстием 18 для падения материала, таком как, например, 14₁ на фиг.1, вал 20 простирается через центральное отверстие 18 для падения материала. В этом контексте следует отметить, что центральное отверстие 18 для падения материала имеет намного больший диаметр, чем вал 20, так что центральное отверстие 18 для падения материала в действительности является кольцеобразным отверстием вокруг вала 20.

Оба конца вала 20 содержат конец вала с шейкой, вращательно удерживаемой в опоре (не показано на фиг.1). Вращение вала 20 вокруг его центральной оси 21 осуществляется с помощью узла привода (не показан на фиг.1). Поскольку узел привода для вала 20, а также опоры вала известны из уровня техники и не являются более существенными для понимания заявленных в этом документе изобретений, более подробно они описываться далее не будут.

На фиг.1 также показан гребок 26, который прикреплен в подовой камере 12₂ к установочному узлу 28 гребка на вале 20. Такой установочный узел 28 гребка установлен преимущественно в каждой подовой камере 12, при этом он обычно служит опорой более чем одному гребку 26. В большинстве МПП такой установочный узел 28 гребка обычно служит опорой четырем гребкам 26, при этом угол между двумя последовательными гребками составляет 90°. Каждый гребок 26 включает в себя множество зубьев 30 гребка. Эти зубья 30 гребка выполнены и расположены так, чтобы при вращении вала 20 перемещать материал на поде либо по направлению к центру, либо по направлению к периферии. В подовой камере с периферийным отверстием 16 для падения материала в его поде 14, такой как, например, подовой камере 12₂, эти зубья 30 гребка выполнены и расположены так, чтобы при вращении вала 20 перемещать материал на поде 14 по направлению к периферийным отверстиям 16 для падения материала. Однако в подовой камере с центральным отверстием 18 для падения материала в своем поде 14, такой как, например, подовой камере 12₁, эти зубья 30 гребка спроектированы и расположены так, чтобы при вращении вала 20 перемещать материал на поде 14 в том же направлении по направлению к центральному отверстию 18 для падения материала.

Далее приводится краткое описание потока материала через МПП 10. Для того чтобы нагреть или обжечь материал внутри МПП 10, этот материал выгружается из конвейерной системы (не показана) через загрузочные отверстия 32 печи в самую верхнюю подовую камеру 12₁ МПП. В этой камере 12₁ материал падает на под 14₁, который имеет центральное отверстие 18 для падения материала. Поскольку вал 20 непрерывно вращается, четыре гребка 26 в подовой камере 12₁ подталкивают материал своими зубьями 30 гребка по поду 14₁ по направлению и в его центральное отверстие 18 для падения материала. Через это отверстие материал падает на под 14₂ следующей подовой камеры 122. Здесь гребки 26 подталкивают материал своими зубьями 30 гребка по поду 14₂ по направлению и в его периферийное отверстие 16 для падения материала. Через это отверстие материал падает на следующий под (не показан на фиг.1), который снова имеет центральное отверстие 18 для падения материала. Таким образом материал, поступающий в МПП через загрузочное отверстие 32 печи, посредством вращения гребка 26 проходит через все восемь подов 14₁…14₈. Достигнув самой нижней подовой камеры 128, обожженный или нагретый материал окончательно покидает МПП 10 через разгрузочное отверстие 34 печи.

Как известно из уровня техники, как вал 20, так и гребки 26 имеют внутренние каналы, через которые циркулирует газообразная охлаждающая текучая среда, обычно сжатый воздух, который далее с целью простоты будет именоваться «охлаждающий газ». Целью этого охлаждающего газа является защита вала 20 и гр