Циклонная шахтная печь

Циклонная шахтная печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 08.10.80 (21) 2990518/29-33 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (51)N. Кл. F 27B1/08

1Ьеударетееавй кемитет

CCCP да делам каабретееке к открытки

Опубликовано 30.04.82 . Бюллетень ¹ 16 Дата опубликования описания 30.04.82 (53) УДК 669.34 (088.8) t

Э. Н. Сабуров, В. Л. Леухин и С. И. Осташев

Архангельский ордена Трудового Красного Знамейй лесоФехнический — - институт им. В. В. Куйбышева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИКЛОННАЯ ШАХТНАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к устройствам для термообработки сыпучих материалов и может быть использовано на предприятиях химической и других отраслей промышленности, а также в производстве строительных материалов.

Известна установка, состоящая из двухступенчато расположенных вращающихся печей с самостоятельной подачей топлива и подогретого воздуха, содержащая также теплообменники барабанного, колосникового и циклонного типов

10 и циклоиный пылеуловитель (1).

Недостатками установки являются высокий удельный расход топлива и пылеунос материала, что вызывает необходимость установки громоздких обеспыливаюших систем с циклонами отделит елями.

Известна циклонная камера для термообработки полидисперсного материала, содержащая цилиндрический корпус с газогорелочными устройствами, центральной загрузкой обрабатываемого материала и нижним выводом из циклонной камеры дымовых газов и обрабатываемого материала. В этой пели с целью интенсификации теплообмена, на внутренней поверхности камеры выполнены выступы, расположенные в несколько рядов по высоте корпуса под углом к образующей последнего в направлении крутки газового потока (2).

Недостатком такой печи является то, что она требует установки дополнительно сепарационного оборудования, вследствие того, что дымовые газы имеют непосредственный контакт с сыпучим материалом.

Наиболее близкой по технйческой сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является шахтная печь, содержащая расширяющуюся книзу рабочую камеру с центральным расширяющимся кверху дымбходом, соединенным с топочной камерой, окружающей рабочую камеру. В этой печи с целью интенсификации теплообмена и снижения пылеуноса верхняя часть топочной камеры соединена с нижней частью дымохода каналом, оборудованным топливосжигающим устройством, а стенки камеры выполнены сплошными (3).

Недостатком известной печи является низкая теплоотдача вследствие того, что не используются возможности интенсификации ра3 92447 бочего процесса эа счет повышения уровня конвективного теплообмена, который открывает применение закрученных выхревых потоков.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

Укаэанная цель достигается тем, что в шахтной печи, содержащей расширяющуюся книзу рабочую камеру с центральным расширяющимся кверху дымоходом, соединенным с топочной камерой, окружающей рабочую камеру, рабочая камера выполнена в виде усеченной правильной четырехугольной пирамиды.

На фиг. 1 представлена камера, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг.3 ° зависимость теплоотдачи для различных форм рабочей камеры от нагрузки устройства по газу (линия 1 в виде усеченного конуса, линия 2 — в виде усеченной правильной четырехугольной пирамиды).

Печь содержит расширявшуюся книзу рабочую камеру 1 с центральным расширяющимся кверху дымоходом 2. Рабочая камера 1 расположена в центре топочной камеры 3 и выполнена в виде правильной усеченной пирами- ды. Топочная камера оборудована двумя горел. ками 4, расположенными тангенциально к внут. ренней поверхности камеры, и соединена каналом 5 с дымоходом 2. Канал 5 снабжен.топливосжигающим устройством 6. Печь оборудована разгрузочным приспособлением 7. Поверхности 8 и 9 образуют ра15очую камеру и изолируют обрабатываемый материал от греющего агента (дымовых газов).

Печь работает следующим образом, Сыпучий материал поступает в рабочую камеру 1 через зазор между поверхностями 8 и 9. Под действием собственного веса материал опускается вниз со скоростью,определяемой разгрузочным приспособлением 7. При работе печи топливо и воздух подают в необходимых количествах в горелки 4, Образующиеся дымовые газы обогревают обрабатываемый материал снаружи через поверхность 8 и, перетекая по каналу 5, обогревают материал . изнутри через поверхность 9.

Выполнение рабочей камеры в виде правиль- 45 ной усеченной четырехугольной пирамиды вместо усеченного круглого конуса поэволяет значительно интенсифицировать процесс теплоотдачи на ее внешней поверхности. Связано это с тем, что у поверхности грани пирамиды движение потока носит отрывной — вихревой характер, а у поверхности конуса — безотрывный.

Сопоставления проведены для рабочих камер с одинаковой площадью поперечного сечения и прочих равных условиях. N = — — число б.- d

0Й с1

Нуссельта; Яе — — "„число Рейнольда, где а — коэффициент теплоотдачи, d — средний диаметр рабочей камеры, 01вх — скорость газов на выходе из горелок, Р и 1 — соответственно коэффициенты теплопроводности и кинематической вязкости газов при их температуре на выходе из горелок. Как видно из сопоставления (фиг. 3) теплоотдача конвекцией от дымовых газов и рабочей камеры, выполненной в виде четырехугольной пирамиды в 2,15 раза интенсивнее, чем рабочей ка. меры выполненной в виде усеченного конуса.

Значительное повышение конвективногг. теплообмена позволяет интенсифицировать рабочий процесс и увеличить производительность печи.

Формула изобретения

Циклонная шахтная печь, содержащая расширяющуюся книзу рабочую камеру с центральным расширяющимся кверху дымоходом, соединенным с топочной камерой, окружающей рабочую камеру, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при термообработке сыпучих материалов, рабочая камера выполнена в виде усеченной правильной четырехугольной пирамиды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Цибин И. П. и др. Пуск, наладка, теплотехнические испытания печей и сушил огнеупорной промышленности. М., "Металлургия", 1978, с. 256.

2. Авторское свидетельство СССР N 346563, кл. F 27 В IS/00, 1970, 3. Авторское свидетельство СССР N 381854, кл. F 27 В 1/08, 1971 (прототип).

924478

Я 5 фив.2.

Яи

2,8

2,Е

2, т

2,2 зк fg Re

Ф,7

5;1

Фиг.3

Составитель И. Лепахнн

Техред Т. Маточка

Редактор М. Голаковски

Заказ 2795/55 т

Филиал ППП "Патент.", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 642

ВНИИПИ Государственного комитета СССР яо делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М. Шароши

Подписное