PL192415B1 - Piec obrotowy - Google Patents

Abstract

1. Piec obrotowy z napedzanym obrotowym bebnem podpartym w pozycji lezacej na pod- stawie pieca, który to beben od strony zaladun- ku i wyladunku jest zamkniety czolowymi ply- tami tworzacymi centralnie usytuowane otwory zaladowczy i wyladowczy, i który jest ogrzewa- ny od zewnatrz za pomoca otaczajacej plaszcz bebna i zasilanej medium grzewczym komory grzejnej, znamienny tym, ze beben pieca (3) sklada sie z umieszczonych miedzy plytami czolowymi (4, 5) i rozmieszczonych na obwo- dzie bebna, jeden obok drugiego, profili U (18), które otwarta strona sa skierowane promienio- wo do wewnatrz i polaczone sa ze soba na dlugosci stykajacych sie ze soba koncowych obszarów (19) ramion (20) profili, zas na obwo- dzie polaczone sa ze soba za pomoca czesci usztywniajacych (23) rozstawionych w odste- pach w kierunku osiowym i przerzuconych nad wzdluznymi szczelinami (21) utworzonymi mie- dzy srednikami (22) profili U (18). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest piec obrotowy wykorzystywany do prowadzenia różnych procesów spalania i zgazowania.

W znanych rozwiązaniach bęben pieca posiada cylindryczny płaszcz z gładka ścianą, który od wewnętrznej strony jest wyposażony w żebra służące do przesypywania i wzdłużnego transportu materiału, załadowanego do pieca i poddawanego w nim spalaniu lub zgazowaniu. Żebra służące do transportu zwiększają równocześnie powierzchnię wymiany ciepła ogrzewanego od zewnątrz bębna pieca, jednak dostarczanie ciepła tylko bezpośrednio przez płaszcz do żeber jest niezadawalające. Bębny pieców mają przeważnie stosunkowo dużą długość, dlatego dla uniknięcia dużego ugięcia muszą mieć ściankę o dużej grubości, co nie tylko podnosi koszt wytwarzania, ale również wpływa na przepływ ciepła z komory grzejnej do materiału znajdującego się w piecu. Ponadto, ze względu na wysokie temperatury pracy i spowodowaną tym rozszerzalność cieplną, bęben pieca musi być dostosowany do niwelowania powstających odkształceń, co dalej podnosi koszt wytwarzania i pogarsza warunki ogrzewania bębna i prowadzenia procesu spalania lub zgazowania.

Przedmiotem wynalazku jest piec obrotowy z napędzanym bębnem obrotowym zamkniętym czołowymi płytami, przy czym bęben pieca składa się z umieszczonych między płytami czołowymi i rozmieszczonych na obwodzie bębna, jeden obok drugiego, profili U, które otwartą stroną są skierowane promieniowo do wewnątrz i połączonej są ze sobą na długości stykających się ze sobą końcowych obszarów ramion profili, zaśna obwodzie połączone są ze sobą za pomocą części usztywniających, rozstawionych w odstępach w kierunku osiowym i przerzuconych nad wzdłużnymi szczelinami utworzonymi między średnikami profili U.

Jako części usztywniające stosowane są wspawane pojedyncze płytki łączące środniki sąsiednich profili, celowe jest jednak wykonanie części uszczelniających w formie pierścieni opasujących profile U. Aby przy poziomym położeniu bębna oprócz przesypywania obrabianego materiału wewnątrz pieca osiągnąć również jego transport wzdłuż bębna, w profilach U umieszczone są skośnie usytuowane doosi bębna, przeważnie biegnące od profilu do profilu i względem siebie poprzesuwane w kierunku osiowym, ścianki kierujące służące do transportu obrabianego materiału wzdłuż pieca.

Ponieważ bęben pieca opiera się na podstawie pieca przeważnie w obszarze płyt czołowych, końce bębna z obu stron muszą wystawać poza komorę grzejną.

Korzystnie, według wynalazku, między płytą czołową bębna a sąsiadującą z nią płytą zamykającą komory grzejnej umieszczony jest, współosiowy z bębnem i otaczający wystające z komory grzejnej końce profili U, mankiet zamykający, który nie tylko spełnia rolę izolacji cieplnej lecz również tworzy dla końców bębna rodzaj podwójnego płaszcza zasilanego medium grzewczym z komory grzejnej.

Ustawione jeden obok drugiego w kształcie cylindra profile U tworzą w bębnie rodzaj wewnętrznego uzębienia, przy czym końce ramion profili, stykające się ze sobą, są zespawane a środniki profili są podparte jeden względem drugiego za pomocą części usztywniających. Ramiona sąsiadujących ze sobą profili U wraz z przynależnymi do nich częściami usztywniającymi tworzą trójkątny przekrój poprzeczny o dużej sztywności nadając bębnowi wymaganą stabilność. Dzięki temu ukształtowaniu mogą być zastosowane profile o stosunkowo małej grubości ścianki, co obniża ciężar własny bębna i poprawia jego przewodnictwo cieplne. Nie ma również problemu z ugięciem nawet dłuższych pieców obrotowych, zaś odkształcenia cieplne mogą być przeniesione bez dużych dodatkowych usztywnień. Istnieje również możliwość wyposażenia, przeznaczonych do zamknięcia bębna, płyt czołowych w pierścienie obrotowe albo inne, podobne elementy łożyskowania obrotowego, i/albo uszczelnienia bębna. Pominąwszy wytrzymałość i stateczność bębna, dzięki szczególnemu przekrojowi poprzecznemu bębna z jego wewnętrznym uzębieniem zostają osiągnięte szczególnie korzystne warunki wymiany ciepła, ponieważ powstałe między ramionami sąsiadujących ze sobą profili U przestrzenie pośrednie o przekroju trójkątnym są dostępne od zewnątrz dla medium grzewczego znajdującego się w komorze grzejnej. Dzięki temu zwiększa się powierzchnia wymiany ciepła, a ponadto poprzez wystające do wewnątrz ramiona profili ciepło dociera bezpośrednio do zabieranego przez te ramiona i przesypywanego materiału znajdującego się wewnątrz bębna. Zapewnia to korzystne warunki przeprowadzania, procesów spalania i ponieważ przy obrocie bębna wystające do wewnątrz ramiona profili podnoszą materiał, przesypują go i podają dalej od profilu do profilu, co powoduje intensywne stykanie się obrabianego materiału z częściami profili i wysoką wydajność przenoszenia ciepła. Pierścienie opasujące profile dają się łatwo nasadzać (naciągać) na płaszcz złożony z profili U a ponadto mogą być użyte jako pierścienie służące do podparcia (łożyskowania) bębna.

PL 192 415 B1

Dzięki ściankom kierującym, materiał wędruje równomiernie od miejsca załadunku do miejsca wyładunku i podczas swojej drogi transportowej jest poddawany wymaganej obróbce cieplnej. Ponadto mankiety zamykające umożliwiają odpowiednie uszczelnienie bębna pieca względem wylotu komory grzejnej.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia piec obrotowy według wynalazku w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - przekrój poprzeczny przez bęben pieca.

Piec obrotowy 1 posiada podstawę 2 oraz spoczywający na niej w pozycji leżącej, napędzany obrotowo bęben pieca 3, który od strony załadunku i wyładunku jest zamknięty płytami czołowymi 4,5. Płyty czołowe 4, 5 posiadają współosiowe względem bębna otwory załadowcze i wyładowcze 6, 7 służące do osadzenia urządzenia załadowczego 8 względnie urządzenia wyładowczego 9, przy czym urządzenia 8 i 9 są uszczelnione względem obracającego się bębna pieca 3 za pomocą obwodowych uszczelnień 10,11 obejmujących układ cieczy zaporowej 12. Bęben pieca 3 jest wyposażony w zewnętrzne pierścienie 13 umieszczone na płytach czołowych 4,5. Pierścienie te służą do obrotowego podparcia bębna i współpracują z kozłami łożyskowymi 14 podstawy pieca 2.

Do ogrzewania pieca obrotowego służy komora grzejna 15, która otacza płaszcz bębna. Medium grzewcze wpływa do komory grzejnej 15 poprzez doprowadzenie 16 i przepływa przez nią do odprowadzenia 17, ogrzewając po drodze od zewnątrz bęben pieca 3.

Aby zapewnić wysoką stabilność bębna pieca 3 a równocześnie odpowiednie warunki skutecznego wprowadzania ciepła poprzez bęben do znajdującego się w nim obrabianego materiału, bęben pieca 3 składa się z umieszczonych między płytami czołowymi 4, 5 rozmieszczonych na obwodzie bębna, jeden obok drugiego profili U 18, które otwartą stroną są skierowane promieniowo do wewnątrz. Profile U 18 są zespawane ze sobą na długości stykających się ze sobą obszarów końcowych 19 ramion 20 profili zaś obwodowo są połączone ze sobą za pomocą części usztywniających 23, rozmieszczonych w odstępach w kierunku osiowym i przerzuconych nad wzdłużnymi szczelinami 21 utworzonymi między średnikami profili. Części usztywniające 23 mogą być wykonane w postaci osobnych płytek ale przeważnie są wykonane jako pierś cienie 24 opasujące profile U 18. Dzięki konstrukcji bębna złożonej z profili U 18 połączonych przewiązkami pomiędzy poszczególnymi profilami U i trójkątne dźwigary, które zapewniają konstrukcji bębna wysoką stabilność (stateczność) przy małej grubości ścianki profilu a ponadto skierowane do wewnątrz profile U powodują dobre wymieszanie i ujednorodnienie materiału obrabianego wewnątrz pieca. Dostępne od zewnątrz wzdłużne szczeliny 21 między profilami U 18 zapewniają dostęp medium grzewczego również do ramion 20 profili skierowanych do wnętrza pieca, co zwiększa powierzchnię wymiany ciepła i zapewnia efektywne doprowadzanie ciepła do obrabianego materiału.

Aby przy poziomo usytuowanej osi bębna materiał obrabiany w piecu mógł się przemieszczać od urządzenia załadowczego 8 do urządzenia wyładowczego w profilach U 18 umieszczone są skośnie usytuowane do osi bębna przeważnie w sąsiednich profilach względem siebie osiowo ścianki kierujące 25 służące do transportu materiału wzdłuż pieca.

Bęben pieca 3 wystaje z obu stron z komory grzejnej 15 i pierścieniami 13 umieszczonymi na częściach wystających z komory opiera się obrotowo na podstawie pieca 2. Aby w obszarze pośrednim między komorą grzejną 15 a płytami czołowymi 4,5 nie występowała strefa ochładzania się bębna, między płytami czołowym 4, 5 a sąsiadującymi z nimi ściankami zamykającymi 26, 27 komory grzejnej 15 umieszczone są, współosiowe z bębnem pieca 3, mankiety zamykające 28, które otaczają wystające z komory grzejnej 15 końce profili U 18. Mankiety 28 tworzą na tym odcinku bębna podwójny płaszcz 29, który stanowi izolację cieplną końcowego obszaru bębna oraz umożliwia doprowadzenie medium grzejnego aż do płyt czołowych 4,5.

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Piec obrotowy z napędzanym obrotowym bębnem podpartym w pozycji leżącej na podstawie pieca, który to bęben od strony załadunku i wyładunku jest zamknięty czołowymi płytami tworzącymi centralnie usytuowane otwory załadowczy i wyładowczy, i który jest ogrzewany od zewnątrz za pomocą otaczającej płaszcz bębna i zasilanej medium grzewczym komory grzejnej, znamienny tym, że bęben pieca (3) składa się z umieszczonych między płytami czołowymi (4,5) i rozmieszczonych na obwodzie bębna, jeden obok drugiego, profili U (18), które otwartą stroną są skierowane promieniowo

PL 192 415 B1 do wewnątrz i połączone są ze sobą na długości stykających się ze sobą końcowych obszarów (19) ramion (20) profili, zaś na obwodzie połączone są ze sobą za pomocą części usztywniających (23) rozstawionych w odstępach w kierunku osiowym i przerzuconych nad wzdłużnymi szczelinami (21) utworzonymi między średnikami (22) profili U (18).

2. Piec obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że części usztywniające (23) stanowią pierścienie (24) opasujące po obwodzie profile U (18).

3. Piec obrotowy według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że w profilach U (18) umieszczone są skośnie usytuowane do osi bębna, przeważnie w sąsiednich profilach przesunięte względem siebie osiowo, ścianki kierujące (25) do transportu obrabianego materiału wzdłuż pieca.

4. Piec obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że między płytami zamykającymi (4, 5) bębna pieca (2) a sąsiadującymi z nimi ściankami zamykającymi (26, 27) komory grzejnej (15) umieszczone są, współosiowe z bębnem pieca (3), mankiety zamykające (28), które otaczają wystające z komory grzejnej (15) końce profili U (18).