RU2413106C1

RU2413106C1 - Chain for chain curtain of rotary furnace

Info

Publication number: RU2413106C1
Application number: RU2009140568/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Зубачев (RU); Александр Сергеевич Зубачев; Виктор Евгеньевич Серебряков (RU); Виктор Евгеньевич Серебряков; Сергей Борисович Жиренко (RU); Сергей Борисович Жиренко
Original assignee: Александр Сергеевич Зубачев; Виктор Евгеньевич Серебряков; Сергей Борисович Жиренко
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2011-02-27
Also published as: EA201000415A1; WO2011053184A1

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: chain consists of interconnected links. The links have curvilinear internal end surface made along radius. Cross section of each link is ribbed from the side of its external surface. Cross section from the side of internal surface of the link is made with radius equal to half of a chain pitch or radius of curvilinear internal end surface of the link.

EFFECT: increased surface of heat exchanging, reduced metal input of chain and reduced wear of internal surface of link.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменным устройствам, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов.The invention relates to heat exchangers, in particular to chain curtains for rotary kilns of the building materials industry.

Наиболее распространенными конструктивными элементами, применяемыми при изготовлении цепных теплообменных устройств, являются или круглозвенные, или овальные цепи, изготовленные из прутка цилиндрической формы. В печах промышленности строительных материалов на настоящий момент используют преимущественно круглозвенные цепи как сварные, так и литые. (Вальберг Г.С., Гринер И.К., Мефодовский В.Я. Интенсификация производства цемента. - М.: Стройиздат, 1971 г., стр.145).The most common structural elements used in the manufacture of chain heat exchangers are either round-link or oval chains made of a bar of cylindrical shape. In furnaces of the building materials industry, at the moment, mainly round link chains are used, both welded and cast. (Valberg G.S., Griner I.K., Methododsky V.Ya. Intensification of cement production. - M.: Stroyizdat, 1971, p. 145).

Наиболее близкой к заявленному техническому решению является известная по патенту ЕА 010712 цепь для цепной завесы вращающейся печи, содержащая круглые или овальные звенья с плоскими боковыми поверхностями и с внутренней и наружной торцевыми поверхностями, из которых последняя имеет форму поверхности кругового цилиндра, отличающаяся тем, что каждое звено по периметру в местах сопряжения его боковых поверхностей с наружной торцевой поверхностью выполнено с противолежащими и встречно направленными гранями с наклоном под углом 40-50° в проекции поперечного сечения звена на плоскость, а внутренняя торцевая поверхность выполнена криволинейной. (ЕА 010712 В1, 30.10.2008).Closest to the claimed technical solution is the chain for a curtain of a rotary kiln known by patent EA 010712, containing round or oval links with flat side surfaces and with inner and outer end surfaces, of which the latter has the shape of a circular cylinder surface, characterized in that each the perimeter link at the junctions of its side surfaces with the outer end surface is made with opposite and opposite faces with an inclination at an angle of 40-50 ° in tion link for cross-sectional plane, and the inner end surface is curved. (EA 010712 B1, 10.30.2008).

Недостатками известной цепи являются:The disadvantages of the known chain are:

- недостаточно развитая поверхность теплообмена, соответственно низкая теплопередача;- underdeveloped heat transfer surface, respectively, low heat transfer;

- большая металлоемкость цепи, соответственно высокая цена на нее, повышенное пылеобразование;- high metal consumption of the chain, respectively, a high price for it, increased dust formation;

- повышенный износ внутренней поверхности звена.- increased wear on the inner surface of the link.

Техническим результатом заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно:The technical result of the claimed invention is the elimination of these disadvantages, namely:

- увеличение поверхности теплообмена и интенсификация теплопередачи;- increase in heat transfer surface and intensification of heat transfer;

- снижение металлоемкости цепи, соответственно уменьшение ее стоимости, снижение пылеобразования, снижение веса вращающейся части печи;- reducing the metal consumption of the chain, respectively, reducing its cost, reducing dust formation, reducing the weight of the rotating part of the furnace;

- снижение металлоемкости цепи, соответственно уменьшение ее стоимости, снижение пылеобразования, снижение веса вращающейся части печи, снижение нагрузки на ролики, бандажи и шестерни редукторов, а значит снижение металлоемкости конструкции печи в целом;- reducing the metal consumption of the chain, respectively, reducing its cost, reducing dust generation, reducing the weight of the rotating part of the furnace, reducing the load on the rollers, bandages and gears of the gearboxes, and therefore reducing the metal consumption of the furnace structure as a whole;

- увеличение контактной поверхности между звеньями цепи, соответственно снижение износа внутренней поверхности тела звена.- an increase in the contact surface between the chain links, respectively, a decrease in wear on the inner surface of the link body.

Технический результат изобретения достигается тем, что в цепи для цепной завесы вращающейся печи, содержащей соединенные между собой звенья с криволинейной внутренней торцевой поверхностью каждого из них, выполненной по радиусу, согласно изобретению поперечное сечение каждого звена со стороны его внешней поверхности выполнено с оребрением, а со стороны внутренней поверхности с радиусом, равным половине шага цепи, или радиусу криволинейной внутренней торцевой поверхности цепи.The technical result of the invention is achieved by the fact that in the chain for a chain curtain of a rotary kiln, containing interconnected links with a curved inner end surface of each of them, made in radius, according to the invention, the cross section of each link from the side of its outer surface is made with ribbing, and with side of the inner surface with a radius equal to half the pitch of the chain, or the radius of the curved inner end surface of the chain.

Оребрение выполнено в виде ограниченных двумя параболами ребер.The fins are made in the form of ribs bounded by two parabolas.

Выполнение внешней поверхности каждого звена цепи с оребрением позволяет увеличить поверхность теплообмена и интенсифицировать теплопередачу от газового потока к материалу, поскольку термическое сопротивление теплопередачи за счет оребрения внешней поверхности уменьшается пропорционально коэффициенту оребрения (отношению площади оребренной поверхности к площади гладкой поверхности до ее оребрения). (А.П.Баскаков, Б.В.Берг, O.К.Витт и др. Теплотехника. Т34, Изд. 2-е, перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1991 г. стр.101), Количество ребер может быть любым. Так как самой выгодной формой ребра (расчеты Э.Шмидта; Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М69 Изд. 2-е, стереотип. - М.: Энергия, 1977 г., стр.307) является ребро, ограниченное двумя параболами, то в звене заявляемой цепи выполняется ребро, приближенное к такой форме.The implementation of the outer surface of each chain link with fins allows you to increase the heat transfer surface and intensify the heat transfer from the gas stream to the material, since the thermal resistance of heat transfer due to the fins of the outer surface decreases in proportion to the finning coefficient (the ratio of the area of the fin surface to the area of a smooth surface before its fins). (A.P. Baskakov, B.V. Berg, O.K. Witt and others. Heat engineering. T34, Vol. 2, revised. - M.: Energoatomizdat, 1991, p. 101), The number of ribs may to be any. Since the most advantageous shape of the rib (calculations by E. Schmidt; Mikheev MA, Mikheeva IM Fundamentals of heat transfer. M69, 2nd edition, stereotype. - M .: Energy, 1977, p. 307) is an edge bounded by two parabolas, then in the link of the inventive chain is an edge close to this form.

Выполнение внешней поверхности каждого звена цепи с оребрением в зависимости от количества ребер позволяет снижать металлоемкость цепи, что уменьшает стоимость цепи, особенно цепи из дорогих жаростойких сталей.The implementation of the outer surface of each chain link with ribbing depending on the number of ribs allows to reduce the metal consumption of the chain, which reduces the cost of the chain, especially chains made of expensive heat-resistant steels.

Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология: Справочное издание: В 2-х книгах. Книга 1/ Под ред. В.Г.Лисиенко. - М.: Теплотехник, 2004 г., стр.454). Из-за уменьшения массы цепи значительно снижается вес вращающейся части печи, а значит нагрузка на ролики, бандажи и шестерни редукторов будет меньше. Снижение нагрузки позволит выполнять конструкции печи менее усиленными, что приведет к снижению металлоемкости печи в целом, а значит и ее цены.Rotary kilns: heat engineering, management and ecology: Reference publication: In 2 books. Book 1 / Ed. V.G. Lisienko. - M.: Heat engineer, 2004, p. 454). Due to the reduction in mass of the chain, the weight of the rotating part of the furnace is significantly reduced, which means that the load on the rollers, bandages and gears of the gearboxes will be less. Reducing the load will allow the furnace designs to be less strengthened, which will lead to a decrease in the metal consumption of the furnace as a whole, and hence its price.

При оребренной поверхности звена заявляемой цепи налипающая на нее пленка шлама легче отделяется от поверхности звеньев, поскольку в рельефе пленки, повторяющем рельеф звеньев, возникают разнонаправленные усилия ее разлома и отделения от звеньев, что способствует быстрой самоочистке цепей перед зоной декарбонизации и сохранению гранулометрического состава материала, поступившего из цепной зоны, и не повышает запыленности газового потока.With a finned surface of a link of the claimed chain, the sludge film adhering to it is easier to separate from the surface of the links, because in the relief of the film, which repeats the relief of the links, there are multidirectional forces of its breaking and separation from the links, which contributes to quick self-cleaning of the chains in front of the decarbonization zone and preservation of the particle size distribution of the material, coming from the chain zone, and does not increase the dust content of the gas stream.

Выполнение внутренней поверхности поперечного сечения звена с радиусом, равным половине шага цепи, либо радиусу криволинейной части шага цепи, увеличивает контактную поверхность между звеньями цепи и вследствие уменьшения нагрузки на внутреннюю поверхность звена снижает ее износ.The implementation of the inner surface of the cross section of a link with a radius equal to half the chain pitch, or the radius of the curved part of the chain step, increases the contact surface between the chain links and, due to a decrease in the load on the inner surface of the link, reduces its wear.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами.The essence of the claimed invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан (фрагмент разреза цепи в варианте с круглыми звеньями.Figure 1 shows a fragment of a section of a chain in the version with round links.

На фиг.2 показан фрагмент разреза цепи в варианте с овальными звеньями.Figure 2 shows a fragment of a section of a chain in the embodiment with oval links.

На фиг.3 показано поперечное сечение звена цепи.Figure 3 shows a cross section of a chain link.

Цепь для цепной завесы вращающейся печи, состоящая из соединенных между собой звеньев 1 любой геометрической формы, где внешняя поверхность сечения каждого звена выполнена с оребрением 2, а внутренняя поверхность сечения каждого звена выполнена с радиусом r, равным половине шага цепи t/2, либо радиусу R криволинейной части шага цепи t.A chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links 1 of any geometric shape, where the outer section surface of each link is made with ribbing 2, and the inner section surface of each link is made with radius r equal to half the chain pitch t / 2, or radius R of the curved portion of the chain pitch t.

Оребрение 2 выполнено в виде ребер, ограниченных двумя параболами, количество ребер может быть любым.The rib 2 is made in the form of ribs bounded by two parabolas, the number of ribs can be any.

Поперечное сечение звена 1 выполнено любой геометрической формы.The cross section of link 1 is made of any geometric shape.

Цепь для цепной завесы вращающейся печи используется следующим образом.The chain for the chain curtain of a rotary kiln is used as follows.

Цепи используются в качестве внутреннего теплообменного устройства. Во время вращения печи часть цепей находится в потоке газов, а остальная часть погружена в материал. В начале цепной зоны шлам налипает на цепи, находящиеся в газовом потоке. Цепи в этой части зоны увеличивают поверхность соприкосновения шлама с горячими газами, а в результате улучшается теплообмен. Когда шлам подсыхает, он теряет пластичность и уже не налипает на цепи. С этого момента тепло материалу передается цепями по регенеративному принципу: цепи нагреваются в газовом потоке и при погружении в материал передают ему тепло. Наряду с этим материал воспринимает тепло от газов и футеровки.Chains are used as an internal heat exchanger. During the rotation of the furnace, some of the chains are in the gas stream, and the rest is immersed in the material. At the beginning of the chain zone, sludge adheres to chains in the gas stream. Chains in this part of the zone increase the contact surface of the sludge with hot gases, and as a result, heat transfer improves. When the sludge dries, it loses its plasticity and no longer sticks to the chain. From that moment, heat is transferred to the material by the chains according to the regenerative principle: the chains are heated in the gas stream and, when immersed in the material, transfer heat to it. Along with this, the material receives heat from gases and lining.

Оптимальная конструкция цепей должна обеспечивать эффективную теплопередачу, быть устойчивой к действию высокой температуры, выдерживать высокую разрывную нагрузку, сохранять гранулометрический состав материала и не повышать запыленности газового потока.The optimal design of the circuits should ensure effective heat transfer, be resistant to high temperatures, withstand high breaking load, maintain the particle size distribution of the material and not increase the dust content of the gas stream.

Claims

1. A chain for a chain curtain of a rotary kiln, comprising links interconnected with a curved inner end surface of each of them, made in radius, characterized in that the cross section of each link from the side of its outer surface is made with ribbing, and from the side of the inner surface - with a radius equal to half the chain pitch or the radius of the curved inner end surface of the link.

2. The chain according to claim 1, characterized in that the ribbing is made in the form of ribs bounded by two parabolas.