Вращающийся теплообменник

Вращающийся теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советеюа

Соцналмстммеаию

Реслубюти (6j) Дополнительиое к аВТ, сиид-щ (22) Заявлено 22.03.76 (21)2340111/18-2 с присоединением валики №(23) Приоритет(43) Опубликовано 05.12.77. бюллетень №4 (45) Дата опубликовании онисаиия25 12 77

2 (бв) М. й.л.

Р 26 В ""5/00

Я 01 К 1/20

Госудврственвый комитат

Совета МиииатРоа ИСР оа долам изаорвтвиий н отирьпий (53) УДК536.27 (oee.в) (?2) Авторы изобретения

B. С. Казарновский, С. И, Вайтпонский, О. В. Журавлев, Л. Я. Липшиц и В. Ф. Тюриков

ИСесокюный научно-исследовательский и проектный институт галургии (71) Заявитель (54) ВРАЩАЮЩИЙСЯ ГЕПЛООБМЕт1НИХ

Изобретение относится к технике сушки, прокалки и другой термической обработки материалов во вращающихся теплообменпиках, например в сушильных барабанах, а имешго к устройствам для точного поддержания тепловых режимов B теплообменнике путем точного измерения температуры уходящего газа и использования этого параметра для регулирования теплового режима.

Информация о температуре уходящих газов широко используется для управления технологическим режимом в теплообменнике, в частности для регулирования подачи топлива, поскольку прямое измерение параметров отрабатываемого материала (влажности, степени спекзния или разложения и т. д.) ненадежно либо с требует значительного времени.

Таким образом, качество получаемой продукции и расход топлива непосредственно зависят от точности измерения уходящих из барабана газов.

Известны теплообменники, содержащие датчик температуры, например термопару, введенную внутрь барабана и вращающуюся вместе с ним, два электрически не связанных металлических кольца, опоясывающих барабан (троллейные шины), каждое из которых присоединено к одному из выводов термопары, и два неподвижных токос ьемн. ка (1) .

Однако в этом устройстве датчик температуры поочередно находится то в газовом пространстве, то под слоем материалов. В результате сигнал, подаваемый датчиком, отражает некоторую среднюю величину между температурами газон и материала и колеблется синхронно с вращением барабана, а последовательная установка нескольких датчиков по периметру барабана не позволяет ликвидировать пульсацию сигнала. Кроме того, датчик температуры, помещенный во вращающийся барабан, со временем обрастает слоем находящегося в барабане материала, изолируется от рабочей среды, и его показания начинают носить случайный характер. Это не позволяет использовать устройство, например, в калийной промышленности при сушке хлористого калия, который при начальной влажности выше 6 — 7% интенсивно налипает на внутренние поверхности вращающегося аппарата.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вращающийся теплооб20 менник, например сушильный бараба;., содержащий неподвижную разгрузочную камеру с патрубком для отвода уходящих газов в верхней части и отверстием на боковой поверхности, в уплотнение которого введен торец врагцающегося барабана, и датчик температуры f2J. Полученные в таком устройстве данные о темпера583 36!

ФО

20

Формула изобретения

4S

50 туре газа не обеспечивают эффективность контроля и управления технологическим процессом иэ-за невозможности устранения присосов воэ. духа в разгрузочную камеру.

Целью изобретения является повышение точности поддержания тепловых режимов в теплообменнике.

Поставленная цель достигается тем, что предложенный теплообменник содержит газоотводящую трубу, которая введена в верхнюю часть разгрузочной камеры и расположена параллельно ее оси со смешением в сторону вращающегося барабана. Верхний изогнутый конец газоотводяшей трубы соединен с патрубком для отвода уходящих газов, а нижний изогнутый конец размещен внутри вращающегося барабана. Датчик температуры установлен в герметиэированном отверстии газоотводящей трубы на участке вне разгрузочной камеры.

На чертеже схематически показан предложенный теплообменник.

Он содержит неподвижную газоотводящую трубу 1, расположенную вертикально и имеющую изогнутые концы 2 и 3. В средней части трубы выполнено герметнзированное отверстие

4, через которое введен датчик температуры 5.

Нижняя часть трубы введена в неподвижную разгрузочную камеру 6. При этом конец 3 трубы свободно входит в устье вращающегося барабана 7 на глубину 50 — 200 мм.

Верхняя часть трубы неподвижно укреплена иа патрубке 8 для отвода уходящих газов и с помощью отвода 9 сообщается с этим натрубком.

На чертеже стрелками показано направление потоков теплоносителя, а также присосов холодного воздуха в камеру 6 через зазоры в уплотнении 10 отверстия на боковой поверхности камеры для входа барабана 7 н через отверстие 11 для выгрузки готового продукта.

Теплообменник работает следующим образом.

Во время работы в трубе 1 теплообменника создается изолированный от окружающего пространства поток горячего газа, перетекающего непосредственно из вращающегося барабана в неподвижный патрубок 8, через который он удаляется из теплообменной установки вместе с остальными уходящими газами, например, посредством вентилятора или дымовой трубы, Движение газа в трубе осуществляется за счет тяги в газоходе, а также за счет дополнительной самотяги, возникающей в трубе за счет разности между объемными весами отбираемого из барабана теплоносителя и более холодного уходящего газа из камеры 6. Например, при объемном весе отбираемого теплоносителя 0,8 кг/м при 200 С и температуре уходящего газа в камере 6 120 С, дополнительная самотяга составляет примерно Н-0,16 мм вод, ст. на 1 пог. метр высоты трубы датчика температуры, что весьма существенно.

Теплообменник обеспечивает измерение истинной температуры газов, выходящих из барабана, независимо от места установки датчика температуры внутри трубы. Однако показанная на чертеже установка датчика над разгрузочной камерой наиболее удобна для монтажа и обслуживания.

Преимуществом предложенного теплообменника является возможность получать во время работы более точную информацию о тепловом режиме и, следовательно, осуществлять его на таком уровне, чтобы выдерживались минимальная температура уходящих газов, минимальная температура готового продукта и оптимальная влажность готового продукта, допустимые для данного процесса.

Все перечисленные свойства, каждое по своему разделу теплового баланса сушки, обеспечивают экономию топлива. Два последних свойства обеспечивают повышение качества готового продукта (в частности, предотвращение его пыления при транспортировке и погрузочнораэгруэочных работах).

Вращающийся теплообменник, например сушильный барабан, содержащий неподвижную разгрузочную камеру с патрубком для отвода уходящих газов в верхней части и отверстием на боковой поверхности, в уплотнение которого введен торец вращающегося барабана, и датчик температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания тепловых режимов в теплообменинке, он содержит газоотводяшую трубу, которая введена в верхнюю часть разгрузочной камеры и расположена параллельно ее оси со смещением в сторону вращающегося барабана; верхний изогнутый конец газоотводяшей трубы соединен с патрубком для отвода уходящих газов, ее нижний изогнутый конец размещен внутри вращающегося барабана, а датчик температуры установлен в герметизированном отверстии газоотводящей трубы на участке вне разгрузочной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Филиппов В. А. Конструкция, расчеты и эксплуатация устройств и оборудования для сушки минерального сырья. М., «Недра», 1969, с. 211 — 213.

2. Канунников Б. Б. и др. Автоматизация сушильных агрегатов. «Механизация и автоматизация производства», 1970, № 6, с, 12.

Составитель Д. М асло1

Редактор Л. Утехи на Техред О. Луговая . Корректор П. Макаревич

3аказ 48 0/50 Тираж В79

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретениА и открытнА

1 l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4