RU2036404C1

RU2036404C1 - Heat exchanger for revolving furnace

Info

Publication number: RU2036404C1
Authority: RU
Inventors: Виталий Алексеевич Чурюмов
Original assignee: Виталий Алексеевич Чурюмов
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: heat exchanger has feed chute, stage of vertical gas ducts provided with cyclones and connected in parallel through gate valves; heat exchanger has also shafts. Material feeding pipe line is introduced in first vertical gas duct and chute runs from its settling cyclone to next one. Chute from last settling cyclone and settling cyclone of shaft is brought into upper part of shaft and chute located in lower part of shaft is connected with revolving furnace. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике теплообмена во вращающихся печах и может быть использовано в промышленности строительных материалов. The invention relates to techniques for heat transfer in rotary kilns and can be used in the building materials industry.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплообменник вращающейся печи, содержащий газоход вращающейся печи и соединенные течками теплообменные элементы с циклонами, образующие ступени подогрева сырьевой муки, питающий материалопровод и дымосос. Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a rotary kiln heat exchanger containing a rotary kiln gas duct and heat exchanging elements with cyclones connected by heat, forming heating stages of raw meal, feeding a material pipe and a smoke exhauster.

Недостатками этого теплообменника являются низкая эффективность теплообмена, так как весь газ контактирует со всей сырьевой смесью, и высокое гидравлическое сопротивление, так как во всех газоходах поддерживается скорость 18-20 м/с, обеспечивающая аэродинамический транспорт сырьевой смеси. The disadvantages of this heat exchanger are the low heat exchange efficiency, since all the gas is in contact with the whole raw material mixture, and high hydraulic resistance, since all the flues maintain a speed of 18-20 m / s, which ensures aerodynamic transport of the raw material mixture.

Целью изобретения является повышение эффективности теплообмена и снижение гидравлического сопротивления. The aim of the invention is to increase the efficiency of heat transfer and reduce hydraulic resistance.

На чертеже приведена принципиальная схема теплообменника (например, трехступенчатого). The drawing shows a schematic diagram of a heat exchanger (for example, three-stage).

К вращающейся печи 1 и дымососу 2 параллельно присоединены теплообменные элементы с циклонами, образующие ступени подогрева сырьевой муки и соединенные течками. Теплообменные элементы выполнены в виде осадительной шахты 3 и системы вертикальных газоходов 4 и 5. Осадительная шахта 3 с осадительным циклоном 6 присоединена к газоходам 4 и 5 тангенциально, питающий материалопровод 7 введен в первый вертикальный газоход 4 со стороны вращающейся печи 1. Течка 8 от осадительного циклона 9 газохода 4 введена в последующий газоход 5, который имеет циклон 10. To the rotary kiln 1 and the exhaust fan 2, heat-exchange elements with cyclones are connected in parallel, forming stages of heating the raw meal and connected by estrus. The heat exchange elements are made in the form of a precipitation shaft 3 and a system of vertical flues 4 and 5. A precipitation shaft 3 with a precipitation cyclone 6 is connected tangentially to the flues 4 and 5, the feed material pipe 7 is introduced into the first vertical duct 4 from the side of the rotary kiln 1. The flow 8 from the precipitation the cyclone 9 of the duct 4 is introduced into the subsequent duct 5, which has a cyclone 10.

Циклоны 9, 10 и 6 газоходами 11, 12 и 13 с шиберами 14, 15 и 16 подсоединены к всасывающему газоходу 17 дымососа 2. Течка 18, расположенная в нижней части шахты 3, соединена с вращающейся печью 1 через газоход 19. Течки 20 и 21 (шахты 3 и последнего циклона системы вертикальных газоходов) введены в верхнюю часть шахты 3. Cyclones 9, 10 and 6 by gas ducts 11, 12 and 13 with gates 14, 15 and 16 are connected to the suction duct 17 of the exhaust fan 2. The leak 18, located in the lower part of the shaft 3, is connected to the rotary kiln 1 through the duct 19. Flows 20 and 21 (shaft 3 and the last cyclone of the vertical duct system) introduced into the upper part of the shaft 3.

Внутри шахты 3 по ее высоте могут быть выполнены один или несколько пережимов 22 для турбулизации газового потока и потока сырьевой смеси. Inside the shaft 3, one or several pinches 22 can be made along its height to turbulize the gas stream and the stream of the raw material mixture.

Сечения газоходов 4 и 5 определяются расчетом в зависимости от количества отобранных из печи газов при обеспечении скорости газов 18-20 м/с, обеспечивающей аэродинамический транспорт сырьевой смеси. Сечение шахты выполняется преимущественно круглого сечения и определяется расчетом из условия обеспечения заданного времени нахождения падающей сырьевой смеси в шахте. The cross sections of the flues 4 and 5 are determined by calculation depending on the amount of gases taken from the furnace while ensuring a gas velocity of 18-20 m / s, which ensures the aerodynamic transport of the raw material mixture. The section of the mine is predominantly circular and is determined by calculation from the condition of ensuring a given time spent by the falling raw material mixture in the mine.

Размеры циклонов 9, 10 и 6 и остальных газоходов определяются аэродинамическим расчетом. The sizes of cyclones 9, 10 and 6 and other gas ducts are determined by aerodynamic calculation.

Сечение течек 7, 8, 18, 19 и 20 определяются расчетом из условия пропуска сырьевой смеси. Размер пережима 22 и его количество определяются аэродинамическим расчетом из условия создания необходимой турбулизации газов и сырьевой смеси. The cross-section of leaks 7, 8, 18, 19 and 20 is determined by calculation from the condition of the passage of the raw mix. The size of pinch 22 and its amount are determined by aerodynamic calculation from the conditions for creating the necessary turbulization of gases and the raw material mixture.

Теплообменник вращающейся печи работает следующим образом. The heat exchanger of a rotary kiln operates as follows.

Горячие газы из печи 1 параллельными потоками проходят через газоходы 4 и 5, шахту 3, циклоны 9, 10 и 6, газоходы 11, 12 и 13, где охлаждаются в разной мере сырьевой смесью и после смешивания и усреднения температуры в газоходе 17 дымососом 2 выбрасываются в атмосферу. Сырьевая смесь по питающему материалопроводу 7 поступает в газоход 4 и после отделения в циклоне 9 по течке 8 поступает в газоход 5, из которого после отделения в циклоне 10 по течке 21 поступает в шахту 3. Туда же по течке 20 поступает часть смеси от циклона 6. Hot gases from the furnace 1 in parallel flows pass through the flues 4 and 5, the shaft 3, cyclones 9, 10 and 6, the flues 11, 12 and 13, where they are cooled to a different extent by the raw material mixture and after mixing and averaging the temperature in the duct 17 are exhausted by smoke exhaust 2 in atmosphere. The feed mixture through the feed material pipe 7 enters the gas duct 4 and after separation in the cyclone 9 in the estrus 8 enters the gas duct 5, from which after separation in the cyclone 10 in the estrus 21 enters the mine 3. There, part of the mixture from cyclone 6 enters the estrus 20 .

Эта сырьевая смесь по большому сечению шахты 3 в закрученном противоточном газовом потоке (из-за тангенциального ввода газов) медленно падает вниз и после осаждения на дне шахты по течке 18 идет в печь 1. Наличие пережимов 22 тоже тормозит падение сырьевой смеси и турбулизует взаимно смесь газа и сырьевой смеси. This raw material mixture over a large cross section of mine 3 in a swirling countercurrent gas flow (due to the tangential introduction of gases) slowly drops down and after deposition at the bottom of the mine, it flows into furnace 1. The presence of clamps 22 also inhibits the fall of the raw material mixture and mutually turbulates gas and raw mix.

Применение теплообменника повышает эффективность теплообмена, так как вся сырьевая смесь подается примерно в третью часть газового потока (количество регулируется шибером 14, 15 и 16), что приводит к снижению средней температуры отходящих газов и обеспечивает экономию топлива. Ликвидация нисходящих ветвей теплообменника и применение шахты большого сечения приводит к уменьшению гидравлического сопротивления и снижению затрат электроэнергии. The use of a heat exchanger increases the efficiency of heat transfer, since the entire raw material mixture is fed into about a third of the gas stream (the amount is regulated by the gate 14, 15 and 16), which leads to a decrease in the average temperature of the exhaust gases and ensures fuel economy. The elimination of the descending branches of the heat exchanger and the use of a mine of large cross section leads to a decrease in hydraulic resistance and lower energy costs.

Теплообменник может состоять и из четырех или пяти ступеней, в зависимости от требуемых параметров, а также принятой высоты газоходов и шахты. В этом случае вся сырьевая смесь вводится в четвертую или пятую часть отходящих из печи газов (в зависимости от количества параллельных ступеней теплообменника). The heat exchanger can also consist of four or five stages, depending on the required parameters, as well as the accepted height of the gas ducts and the shaft. In this case, the entire raw material mixture is introduced into the fourth or fifth part of the exhaust gases from the furnace (depending on the number of parallel stages of the heat exchanger).

Claims

A HEAT EXCHANGER OF A ROTARY FURNACE, containing a gas duct of a rotary kiln and heat-exchange elements connected with cyclones, forming heating stages of raw meal, a feed material pipe and a smoke exhauster, characterized in that, in order to increase heat exchange efficiency and reduce hydraulic resistance, the heat-exchange elements are made in parallel with rotary kiln and exhaust fan of the precipitation shaft and the vertical gas duct system, while the precipitation shaft is connected to the latter tangentially, The feed pipe is introduced into the first vertical duct from the side of the rotary kiln, the estrus from the precipitation cyclone of this duct is introduced into the subsequent duct, the estrus cyclones of the mine and the last cyclone of the vertical duct system are introduced into the upper part of the mine, and the estrus located at the bottom of the mine is connected to the rotating the oven.