RU2616475C1

RU2616475C1 - Device for clinker cooling

Info

Publication number: RU2616475C1
Application number: RU2015147828A
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Таратута; Кристина Руслановна Коджаева; Александра Сергеевна Полетаева; Илья Владимирович Бубнюк; Георгий Васильевич Серга
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2017-04-17

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: device for cooling the clinker includes a water bath, which has a rotating reel, means for loading and unloading of clinker. The drum is made of strips of a concave curved shape with side edges described curves of different order and degree of curvature, folded on the concave mandrel in longitudinal and transverse direction to form the edges of curved shape, with each adjacent faces curved at an obtuse angle to one another with the outer and the inner side bands concave curved form with the side edges of the described curves of different order and degree of curvature, and cross each other to form a smooth spiral line main direction on the outer surface and smooth helical grooves on the inner surface of the concave shape of the reel, as well as smooth helical lines the outer surface of the opposite direction and the opposite smooth helical grooves inside the concave-shaped reel. Along full length of the barrel a cone spring with flat cross-section of turns is provided as well as with a device to adjust the turn pitch by the spring tensioning or compression.

EFFECT: increase the cooling efficiency.

7 dwg

Description

Изобретение относится к цементной, коксохимической, металлургической промышленности, а именно к устройствам для охлаждения сыпучих материалов, например клинкера при производстве цемента, кокса, цинка, свинца, олова и переработки руд.The invention relates to the cement, coke, metallurgical industries, and in particular to devices for cooling bulk materials, such as clinker in the production of cement, coke, zinc, lead, tin and ore processing.

Известно устройство для охлаждения сыпучих материалов (А.с. СССР №1765154, кл. С10В 39/00, F27B 7/38), включающее водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан с карманами охлаждения, выполненный из секций, каждая из которых смонтирована из шести пластин, выполненных в виде равнобочных трапеций, средства для загрузки и выгрузки. Каждая из трапеций соединяется боковой стороной попеременно с последующей трапецией по ее плоскости и проходит через вершину у верхнего основания и боковой стороны, образуя внутреннюю полость секции в виде правильного октаэдра. Секции соединены между собой в барабан нижними основаниями. Нижние основания трапеций больше боковой стороны на величину верхнего основания. Карманы охлаждения образованы соединением последовательно по периметру секции под внутренним тупым углом друг к другу попеременно к торцам секции верхним и нижним основаниями с односторонним напуском в сторону, противоположную внутреннему тупому углу. Односторонний напуск по наружному углу между двумя пластинами направлен в сторону вращения барабана.A device for cooling bulk materials (AS USSR No. 1765154, class C10B 39/00, F27B 7/38), including a water bath, a rotating drum with cooling pockets installed in it, made of sections, each of which is mounted from six plates made in the form of isosceles trapezoid, means for loading and unloading. Each of the trapezoids is connected laterally with the subsequent trapezoid along its plane and passes through the top at the upper base and side, forming the internal cavity of the section in the form of a regular octahedron. The sections are interconnected into the drum with lower bases. The lower bases of the trapezoid are larger than the lateral side by the size of the upper base. The cooling pockets are formed by connecting in series along the perimeter of the section at an internal obtuse angle to each other alternately to the ends of the section with upper and lower bases with one-sided inlet in the direction opposite to the internal obtuse angle. One-sided inlet on the outer corner between the two plates is directed towards the rotation of the drum.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за недостаточной эффективности охлаждения, обусловленной недостаточной интенсивности теплообмена между частицами клинкера и охлаждающей водой, малой их перемешиваемостью и определенной упорядоченностью движения частиц клинкера внутри барабана, сложность сборки конструкции.The disadvantages of the known device are limited technological capabilities due to insufficient cooling efficiency, due to insufficient heat exchange between the clinker particles and cooling water, their low miscibility and a certain ordering of the movement of clinker particles inside the drum, the complexity of the assembly structure.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является охладитель клинкера (патент РФ №2459169, кл. F27B 7/38, опубл. 20.08.2012, бюл. №23), включающий водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабана, средства для загрузки и выгрузки клинкера, барабан по периметру выполнен из направляющих элементов в виде скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии на конической оправке в поперечном направлении трех и более полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине барабана от загрузки к выгрузке, при этом по всей длине барабана смонтирована коническая пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.Closest to the proposed invention is a clinker cooler (RF patent No. 2459169, class F27B 7/38, publ. 08/20/2012, bull. No. 23), including a water bath, a rotating drum installed in it, means for loading and unloading clinker, the perimeter drum is made of guide elements in the form of three or more trapezoidal strips curved along the helical line in the longitudinal direction and curved along the helical line on the conical mandrel in the transverse direction with different sizes in width, with an increase in their length along the drum from the zag narrow to be unloaded, while the entire length of the drum is mounted a conical spring, which is equipped with a device for changing a pitch of the turns by stretching or compressing it.

Техническим результатом задачи являются повышение эффективности охлаждения, расширение технологических возможностей и упрощение сборки конструкции.The technical result of the problem is to increase the cooling efficiency, expand technological capabilities and simplify the assembly of the structure.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для охлаждения клинкера, включающем водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан, средства для загрузки и выгрузки клинкера, согласно изобретению барабан выполнен из полос вогнутой криволинейной формы с боковыми кромками, описанными кривыми различного порядка и степени кривизны, свернутых на вогнутой оправке в продольно-поперечном направлении, с образованием граней криволинейной формы, при этом каждые смежные грани криволинейной формы расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос вогнутой криволинейной формы с боковыми кромками, описанными кривыми различного порядка и степени кривизны, пересекаются между собой с образованием плавных винтовых линий основного направления по наружной поверхности и плавных винтовых канавок по внутренней поверхности барабана вогнутой формы, а также плавных винтовых линий по наружной поверхности противоположного направления и плавных винтовых канавок противоположного направления внутри барабана вогнутой формы, причем по всей длине барабана вогнутой формы смонтирована пружина вогнутой формы с плоским сечением витков и устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.The technical result is achieved in that in a device for cooling the clinker, including a water bath, a rotating drum installed therein, means for loading and unloading the clinker, according to the invention, the drum is made of concave curved stripes with side edges described by curves of various orders and degrees of curvature, rolled on a concave mandrel in the longitudinal-transverse direction, with the formation of faces of a curved shape, with each adjacent face of a curved shape located at an obtuse angle one the other on the outer and inner sides of the concave curved stripes with side edges described by curves of various orders and degrees of curvature intersect with each other with the formation of smooth helical lines of the main direction on the outer surface and smooth helical grooves on the inner surface of the concave drum, as well as smooth helical lines on the outer surface of the opposite direction and smooth helical grooves of the opposite direction inside the concave drum, and along the entire length of the ba Habana concave shaped spring mounted concave shape with a flat section windings and a device for changing a pitch of the turns by stretching or compressing it.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции устройства для охлаждения клинкера.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge the inventive step of the proposed design of the device for cooling the clinker.

Новизна заключается также в том, что по периметру барабана образованы винтовые поверхности из граней криволинейной формы, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц клинкера внутри барабана и воды снаружи барабана, повышает эффективность охлаждения и расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that along the perimeter of the drum helical surfaces are formed from faces of a curvilinear shape, which ensures a violation of the stationary flow of clinker particles inside the drum and water outside the drum, increases cooling efficiency and extends technological capabilities.

Новизна обусловлена также тем, что смежные грани криволинейной формы, расположенные под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон по периметру барабана, пересекаются между собой с образованием плавных винтовых линий основного направления по наружной поверхности и плавных винтовых канавок по внутренней поверхности барабана вогнутой формы, а также плавных винтовых линий по наружной поверхности противоположного направления и плавных винтовых канавок противоположного направления внутри барабана вогнутой формы, что не только упрощает изготовление, но и обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц клинкера внутри барабана, а также потоков воды снаружи барабана и расширяет технологические возможности.The novelty is also due to the fact that adjacent faces of a curved shape, located at an obtuse angle to one another from the outer and inner sides along the perimeter of the drum, intersect with each other with the formation of smooth helical lines of the main direction along the outer surface and smooth helical grooves along the inner surface of the concave drum as well as smooth helical lines on the outer surface of the opposite direction and smooth helical grooves of the opposite direction inside the concave drum, which does not It simplifies the manufacture, but also provides a violation of the stationary flow of clinker particles inside the drum, as well as water flows outside the drum and expands technological capabilities.

Новизна обусловлена также тем, что смежные грани криволинейной формы расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос вогнутой криволинейной формы с боковыми кромками, описанными кривыми различного порядка и степени кривизны, пересекаются между собой с образованием плавных винтовых линий основного направления по наружной поверхности и плавных винтовых канавок по внутренней поверхности барабана вогнутой формы, а также плавных винтовых линий по наружной поверхности противоположного направления и плавных винтовых канавок противоположного направления внутри барабана вогнутой формы, что увеличивает энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц клинкера друг с другом и со стенками барабана, что расширяет технологические возможности.The novelty is also due to the fact that adjacent faces of curvilinear shape are located at an obtuse angle to one another from the outside and inside of the strips of concave curvilinear shape with side edges described by curves of various orders and degrees of curvature intersect with each other with the formation of smooth helical lines of the main direction along the outer surface and smooth helical grooves on the inner surface of the concave drum, as well as smooth helical lines on the outer surface of the opposite direction and smooth screw grooves of the opposite direction inside the concave drum, which increases the energy intensity and changes the frequency of interaction of clinker particles with each other and with the walls of the drum, which expands the technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение барабана имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие частиц клинкера, что увеличивает энергоемкость соударений, повышает производительность и расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that the cross-sectional passage of the drum has the shape of a polygon, the area of which varies many times in length from loading to unloading, providing periodic compression of clinker particles, which increases the energy intensity of collisions, increases productivity and expands technological capabilities.

Новизна обусловлена тем, барабан снабжен винтовыми линиями, направленными навстречу друг к другу по периметру барабана, и соответственно винтовыми канавками внутри барабана, направленными тоже навстречу друг другу, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков частиц клинкера с максимальной энергоемкостью соударений частиц друг с другом и со стенками барабана под разными углами, увеличивает частоту взаимодействия частиц клинкера друг с другом и со стенками барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.The novelty is due to the fact that the drum is equipped with helical lines directed towards each other along the perimeter of the drum, and accordingly with helical grooves inside the drum, also directed towards each other, which ensures the creation of directed towards each other flows of clinker particles with maximum energy intensity of particle collisions with each other and with the walls of the drum at different angles, increases the frequency of interaction of clinker particles with each other and with the walls of the drum, increases productivity and expands t technological capabilities.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан вогнутой формы по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс смешивания и охлаждение клинкера, расширяет технологические возможности.The novelty of the invention lies in the fact that the concave drum along the entire length has a variable not only transverse, but also longitudinal section, which intensifies the mixing process and clinker cooling, expands technological capabilities.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разряжение потоков клинкера внутри барабана, а также потоков воды снаружи барабана по мере продвижения клинкера от загрузки к выгрузке, а также повысить эффективность смешивания частиц клинкера и их охлаждение.The novelty of the invention lies in the fact that such a design of the drum allows for consistent gradual compaction and discharge of clinker flows inside the drum, as well as water flows outside the drum as the clinker moves from loading to unloading, as well as to increase the efficiency of mixing of clinker particles and their cooling.

Новизна заключается также в том, что по периметру барабана образованы направленные навстречу друг другу винтовые поверхности по длине барабана, что обеспечивает не только нарушение стационарности потоков движения частиц клинкера внутри барабана, но и потоков воды снаружи барабана.The novelty also lies in the fact that along the perimeter of the drum helical surfaces directed towards each other along the length of the drum are formed, which provides not only a violation of the stationary flow of clinker particles inside the drum, but also water flows outside the drum.

Новизна заключатся также в том, что по периметру барабана образованы направленные навстречу не только друг другу под углом, но и к оси вращения барабана грани, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков частиц клинкера внутри барабана, а также потоков воды снаружи барабана, при этом скорость частиц клинкера внутри барабана, а также воды снаружи барабана в каждой точке их потоков хаотически пульсирует, поэтому частицы клинкера внутри барабана, а также воды снаружи барабана совершают неустановившиеся беспорядочные движения по сложным траекториям, а именно турбулентное течение.The novelty also lies in the fact that along the perimeter of the drum are formed directed towards not only each other at an angle, but also to the axis of rotation of the drum faces, which violates the stationary flow of clinker particles inside the drum, as well as water flows outside the drum, while the particle velocity clinker inside the drum, as well as water outside the drum at each point of their flows randomly pulsates, therefore, clinker particles inside the drum, as well as water outside the drum make unsteady random movements I'm on complex trajectories, namely the turbulent flow.

Новизна усматривается в том, что по всей длине барабана смонтирована пружина вогнутой формы с плоским сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение частиц клинкера от загрузки к выгрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса теплопередачи и охлаждения, причем направление ее витков совпадает с направлением вращения барабана. Радиальное движение частиц клинкера обеспечивается за счет того, что частицы клинкера, совершающие движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке, при этом создаются противопотоки частиц клинкера, увеличивается интенсивность процесса теплопередачи и расширяются технологические возможности.The novelty is seen in the fact that a concave spring with a flat section of coils is mounted along the entire length of the drum, which provides not only the movement of clinker particles from loading to unloading in the radial direction, but also helps to intensify the heat transfer and cooling process, and the direction of its coils coincides with the direction drum rotation. The radial movement of clinker particles is ensured by the fact that clinker particles moving inside the drum in planes perpendicular to the axis of symmetry of the drum, meeting with the spring turns, change their trajectory and move from loading to unloading, thereby creating counterflows of clinker particles, increasing the intensity heat transfer process and expanding technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для охлаждения клинкера, общий вид; на фиг. 2 - барабан установки, общий вид, вид спереди; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; фиг. 4 - одна из вогнутых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с надрезом со скошенными стенками; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; фиг. 6 - вид вогнутой полосы криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с надрезом со скошенными стенками после скручивания ее концов относительно горизонтальной оси; на фиг. 7 - вид вогнутой полосы криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с надрезом со скошенными стенками после скручивания ее на вогнутой оправке.The invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 shows the proposed device for cooling clinker, General view; in FIG. 2 - installation drum, general view, front view; in FIG. 3 is a view A in FIG. 2; FIG. 4 - one of the concave strips of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature with a notch with beveled walls; in FIG. 5 is a cross-section BB in FIG. four; FIG. 6 is a view of a concave strip of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature with a notch with beveled walls after twisting its ends relative to the horizontal axis; in FIG. 7 is a view of a concave strip of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature with a notch with beveled walls after twisting it on a concave mandrel.

Устройство для охлаждения клинкера (фиг. 1) включает водяную ванну 1, установленный в ней вращающийся барабана 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 приспособлениями. Над барабаном 2 установлен разбрызгиватель 5. Над водяной ванной 1 установлен дефлегматор 6. Для обеспечения продольного перемещения частиц клинкера внутри барабана 2 по всей его длине смонтирована пружина 7 вогнутой формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины 7 может производиться также в процессе охлаждения клинкера. В зависимости от требуемого времени охлаждения клинкера устанавливается такой шаг пружины 7, который отвечает оптимальным условиям процесса охлаждения.A device for cooling the clinker (Fig. 1) includes a water bath 1, a rotating drum 2 installed in it with a loading 3 and unloading 4 devices. A sprinkler 5 is installed above the drum 2. A reflux condenser 6 is installed above the water bath 1. To ensure longitudinal movement of clinker particles inside the drum 2, a concave shape spring 7 with a flat section of coils is mounted, which is equipped with a device for changing the pitch of the coil of a spring by stretching it or compression (not shown in the drawings). The adjustment of the pitch of the turns of the spring 7 can also be made in the process of cooling the clinker. Depending on the required cooling time of the clinker, a spring step 7 is set that meets the optimal conditions of the cooling process.

Барабан 1 вогнутой формы (фиг. 2, фиг. 3) выполнен из вогнутых полос 8, 9, 10, 11, 12, 13 криволинейной формы различного порядка и степени кривизны (фиг. 4) с надрезами 14, 15 (фиг. 4, фиг. 5). Вогнутые полосы 8, 9, 10, 11, 12, 13 свернуты в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии вогнутых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны (фиг. 6), изогнуты по винтовым линиям в поперечном направлении и согнуты (фиг. 7) по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому, с обеих сторон вогнутых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 8, 9, 10, 11, 12, 13.The concave shape drum 1 (Fig. 2, Fig. 3) is made of concave strips 8, 9, 10, 11, 12, 13 of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature (Fig. 4) with notches 14, 15 (Fig. 4, Fig. 5). Concave strips 8, 9, 10, 11, 12, 13 are folded in a vertical plane in the longitudinal direction relative to the own axis of symmetry of concave strips of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature (Fig. 6), curved along helical lines in the transverse direction and bent (Fig. .7) along incisions with beveled walls in the transverse-longitudinal direction, arranged in pairs at an angle to one another, on both sides of concave strips of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature 8, 9, 10, 11, 12, 13.

Вогнутые полосы 8, 9, 10, 11, 12, 13 изготовлены вогнутыми с боковыми кромками 14 и 19, описанными кривыми различного порядка и степени кривизны, например линиями второго порядка кривизны:Concave stripes 8, 9, 10, 11, 12, 13 are made concave with side edges 14 and 19, described by curves of various orders and degrees of curvature, for example, lines of the second order of curvature:

- эллипсом x²/а²+у²/b²=1;- ellipse x ² / a ² + y ² / b ² = 1;

- параболой у²=2*р*х;- parabola y ² = 2 * p * x;

- гиперболой у=к/х;- hyperbola y = k / x;

линиями третьего порядка кривизны и выше:lines of the third order of curvature and higher:

- Декартов лист х³+у³-3*а*х*у=0;- Cartesian leaf x ³ + y ³ -3 * a * x * y = 0;

- локон Аньези у=а³*(α²+х²);- Agnesi curl y = a ³ * (α ² + x ² );

- строфоида у³=x²(а+х)/(а-х);- strophoid y ³ = x ² (a + x) / (a-x);

- улитка Паскаля (х²+у²-2R*x)²-а²*(х²+у²)=0 и т.д.;- Pascal snail (x ² + y ² -2R * x) ^2-a ² * (x ² + y ² ) = 0, etc .;

и линиями n-го порядка кривизны - полиномами.and lines of the nth order of curvature - polynomials.

Так как вогнутые полосы криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 8, 9, 10, 11, 12, 13 имеют переменную ширину (фиг. 4), то вогнутый барабан 1 (фиг. 2, фиг. 3) имеет переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине вогнутого барабана 2. Кроме того, вогнутые полосы криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 8, 9, 10, 11, 12, 13 выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя чередующие грани криволинейной формы, например, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 для вогнутой полосы криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, например 9. При этом каждые две смежные грани криволинейной формы, например 16 и 17, 17 и 18 и т.д., расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон вогнутых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, пересекаются между собой с образованием плавных винтовых линий основного направления, например 24-25-26-27-28-29-30-31-32, по наружной поверхности и плавных винтовых канавок по внутренней поверхности вогнутого барабана 2. На фиг. 2 и фиг. 3 плавная винтовая линия основного направления 24-25-26-27-28-29-30-31-32 показана утолщенной линией. На наружной поверхности вогнутого барабана 2 образуются также плавные винтовые канавки и плавные винтовые линии противоположного направления, например, 33-34-35-36-37-27-38-39-40, которые на фиг. 2 и фиг. 3 показаны утолщенной линией. Плавные винтовые линии по наружной поверхности вогнутого барабана 2 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им плавными винтовыми канавками на внутренней поверхности, причем плавные винтовые канавки и плавные винтовые линии вогнутого барабана 2 могут иметь различное число заходов и различные шаги.Since concave curved stripes of various orders and degrees of curvature 8, 9, 10, 11, 12, 13 have a variable width (Fig. 4), the concave drum 1 (Fig. 2, Fig. 3) has a variable longitudinal section and a variable cross-sectional passage along the length of the concave drum 2. In addition, concave strips of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature 8, 9, 10, 11, 12, 13 are made ribbed in the longitudinal-transverse direction, forming alternating faces of a curved shape, for example, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 for a concave strip of curvilinear shape once personal order and degree of curvature, for example 9. Moreover, every two adjacent faces of a curved shape, for example 16 and 17, 17 and 18, etc., are located at an obtuse angle to one another from the outside and inside of the concave strips of a curved shape of a different order and degrees of curvature intersect with each other with the formation of smooth helical lines of the main direction, for example 24-25-26-27-28-29-30-31-32, on the outer surface and smooth helical grooves on the inner surface of the concave drum 2. In FIG. . 2 and FIG. 3 smooth helix of the main direction 24-25-26-27-28-29-30-31-32 is shown by a thickened line. On the outer surface of the concave drum 2, smooth helical grooves and smooth helical lines of the opposite direction are also formed, for example, 33-34-35-36-37-27-38-39-40, which in FIG. 2 and FIG. 3 are shown by a thickened line. The smooth helical lines along the outer surface of the concave drum 2 have the same position designations with their corresponding smooth helical grooves on the inner surface, the smooth helical grooves and smooth helical lines of the concave drum 2 can have a different number of strokes and different steps.

На полосах вогнутой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 8, 9, 10, 11, 12, 13 перед свертыванием выполняют надрезы 14, 15 со скошенными стенками, расположенными попарно под углом один к другому, как, например, на фиг. 4, фиг. 5, посредством фрезерования, обработки давлением и т.п. Геометрия и величина углов α, β, λ, ϕ, ψ, ω скосов надрезов и их взаимное расположение соответствуют числу заходов и величинам шагов плавных винтовых линий основного и противоположного направлений.On strips of concave curvilinear shape of various orders and degrees of curvature 8, 9, 10, 11, 12, 13, before coagulation, cuts 14, 15 are made with beveled walls arranged in pairs at an angle to one another, as, for example, in FIG. 4, FIG. 5, by milling, pressure treatment, and the like. The geometry and magnitude of the angles α, β, λ, ϕ, ψ, ω of the bevels of the notches and their relative positions correspond to the number of approaches and step sizes of smooth helical lines of the main and opposite directions.

Надрезы 14, 15 создают (фиг. 4, фиг. 5) попеременно с противоположных сторон каждой полосы вогнутой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 8, 9, 10, 11, 12, 13. Затем относительно продольной оси каждую из вогнутых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 8, 9, 10, 11, 12, 13 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы вогнутой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны. На фиг. 6 показана одна из вогнутых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, например 13, скрученная в вертикальной плоскости вдоль своей продольной оси, с расположенными по винтовым линиям вдоль продольной оси боковыми кромками 41 и 42.The notches 14, 15 create (Fig. 4, Fig. 5) alternately from opposite sides of each strip of concave curvilinear shape of different order and degree of curvature of 8, 9, 10, 11, 12, 13. Then, relative to the longitudinal axis, each of the concave strips of curvilinear shape different orders and degrees of curvature 8, 9, 10, 11, 12, 13 are twisted in a vertical plane relative to the longitudinal axis of the strip of concave curvilinear shape of different orders and degrees of curvature. In FIG. 6 shows one of the concave curved strips of various orders and degrees of curvature, for example 13, twisted in a vertical plane along its longitudinal axis, with lateral edges 41 and 42 located along helical lines along the longitudinal axis.

Предварительно скрученную в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосу выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, например 9, помещают на оправку вогнутой формы 43 (фиг. 7) и изгибают так, чтобы кромки 41 и 42 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном сечении каждая вогнутая полоса криволинейной формы различного порядка и степени кривизны повернута относительно продольной оси оправки вогнутой формы так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы плавную винтовую линию с одинаковым шагом для всех вогнутых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны. После этого полосу выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, например 9, деформируют и снимают с оправки 43, либо фиксируют на оправке 43. Аналогичным образом обрабатывают остальные вогнутые полосы, например 8, 10, 11, 12, 13. Далее все деформированные, таким образом, вогнутые полосы криволинейной формы различного порядка и степени кривизны размещают на оправке 43, совмещают и соединяют известными методами, например сваркой.A strip of convex curvilinear shape of various orders and degrees of curvature, preliminarily twisted in a vertical plane relative to the longitudinal axis, for example 9, is placed on a concave mandrel 43 (Fig. 7) and bent so that the edges 41 and 42 are placed along helical lines and in the transverse direction. After bending in the cross section, each concave strip of curvilinear shape of a different order and degree of curvature is rotated relative to the longitudinal axis of the mandrel of a concave shape so that its edges also form a smooth helical line with the same pitch in the transverse direction of the strip for all concave curvilinear strips of different order and degree of curvature . After that, a strip of convex curvilinear shape of various orders and degrees of curvature, for example 9, is deformed and removed from the mandrel 43, or fixed on the mandrel 43. The remaining concave strips, for example, 8, 10, 11, 12, 13, are processed in a similar way. Thus, concave strips of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature are placed on the mandrel 43, combined and connected by known methods, for example by welding.

Для придания дополнительных перемещений и регулировки скорости продольного движения частиц измельчаемых материалов внутри вогнутого барабана 2 смонтирована пружина вогнутой формы 7 с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка скорости продольного движения внутри вогнутого барабана 2 с помощью пружины 7 может производиться в процессе движения частиц клинкера внутри вогнутого барабана 2 от загрузки к выгрузке.To give additional displacements and adjust the speed of the longitudinal movement of particles of the crushed materials inside the concave drum 2, a concave spring 7 with a flat section of coils is mounted, which is equipped with a device for changing the pitch of the coils by stretching or compressing it (not shown in the drawings). The speed control of the longitudinal movement inside the concave drum 2 using the spring 7 can be made in the process of movement of clinker particles inside the concave drum 2 from loading to unloading.

Устройство для охлаждения клинкера работает следующим образом.A device for cooling clinker works as follows.

Раскаленный клинкер поступает во вращающийся барабана 2 с помощью загрузочного приспособления 4 через коническую трубу. Барабан 2 орошается водой, поступающей из разбрызгивателя 5. При вращении барабана 2 плоские элементы, смонтированные по периметру барабана 2 в виде чередующихся граней криволинейной формы, например, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 и т.д., разнонаклоненных к оси вращения барабана 2 и друг к другу, работая как ковши (внутренние карманы) захватывают различные по объему порции частиц клинкера, поднимают их по направлению вращения барабана 2 несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции в направлениях, перпендикулярных этим полкам (ковшам), под некоторым углом не только к оси вращения барабана 2, но и к другим по массе потокам частиц клинкера, движущихся внутри барабана 2 под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движения (амплитуда) этих потоков частиц горячих материалов в значительной степени зависит от диаметра барабана 2, от углов наклона плоских элементов стенок барабана 2 друг к другу и к оси вращения. Частота соударений потоков частиц горячего клинкера определяется не только частотой вращения барабана 2, но и количеством разных по форме плоских элементов (граней) по периметру барабана 2. Поэтому, в предлагаемой конструкции устройства для охлаждения клинкера обеспечивается повышение частоты взаимодействия частиц раскаленного клинкера друг с другом и со стенками барабана 2, обеспечивается интенсивная теплопередача частиц раскаленного клинкера и стенок барабана 2, охлаждаемых с наружной стороны водой, в том числе за счет полива стенок барабана 2 водой, которая захватывается углублениями на наружной поверхности барабана 2 между расположенными под углом друг другу гранями 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 и т.д.The hot clinker enters the rotating drum 2 using the loading device 4 through a conical pipe. Drum 2 is irrigated with water coming from the sprayer 5. When the drum 2 rotates, flat elements mounted around the perimeter of the drum 2 in the form of alternating faces of a curved shape, for example, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, etc. ., differently inclined to the axis of rotation of the drum 2 and to each other, working like buckets (inner pockets), grab portions of clinker particles different in volume, raise them in the direction of rotation of the drum 2 slightly above the angle of repose, and then direct these portions in directions perpendicular these shelves (co sham), at a certain angle not only to the axis of rotation of the drum 2, but also to other mass flows of clinker particles moving inside the drum 2 at different angles and at different speeds. The length of the trajectory of the motion (amplitude) of these flows of particles of hot materials largely depends on the diameter of the drum 2, on the angles of inclination of the flat elements of the walls of the drum 2 to each other and to the axis of rotation. The frequency of collisions of the flows of particles of hot clinker is determined not only by the frequency of rotation of the drum 2, but also by the number of different flat elements (faces) of different shape along the perimeter of the drum 2. Therefore, in the proposed design of the device for cooling the clinker, the frequency of interaction of the particles of hot clinker with each other is increased and with the walls of the drum 2, provides intensive heat transfer of particles of hot clinker and the walls of the drum 2, cooled from the outside by water, including by watering the walls 2 Araban water which is captured recesses on the outer surface of the drum 2 between the angled faces each other 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, etc.

Таким образом, при вращении барабана 2 грани, например, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 и т.д., смонтированные по периметру барабана 2 разнонаклоненными к оси вращения барабана 2 и друг к другу, образующие наружные карманы, захватывают различные по объему порции воды, поднимают их по направлению вращения барабана 2 и обеспечивают, таким образом, дополнительный полив верхней поверхности барабана 2 водой, что обеспечивает интенсификацию теплопередачи, расширяет технологические возможности. Так как по длине барабана 2 от загрузки к выгрузке меняется многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то не только обеспечивается периодическое поджатие масс потоков частиц клинкера, что увеличивает интенсивность соударений, расширяет технологические возможности, повышает эффективность охлаждения, но обеспечивает смешиваемость воды, что улучшает теплообмен. По мере прохождения клинкера по барабану 2 он охлаждается и удаляется из барабана 2 с помощью разгрузочного устройства 4. Движение клинкера или кокса внутри барабана 2 осуществляется не только за счет наличия внутри барабана 2 ломанных винтовых линий, но и пружины 7. Выделяющийся при охлаждении клинкера или кокса пар конденсируется в дефлегматоре 6, что позволяет сократить расходы воды при охлаждении.Thus, during the rotation of the drum 2, faces, for example, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, etc., mounted around the perimeter of the drum 2 are differently inclined to the axis of rotation of the drum 2 and to each other, forming the outer pockets, capture portions of water different in volume, raise them in the direction of rotation of the drum 2 and, thus, provide additional watering of the upper surface of the drum 2 with water, which ensures intensification of heat transfer, expands technological capabilities. Since the shape and dimensions of the cross section having the shape of a polygon change many times along the length of the drum 2 from loading to unloading, it is not only ensured that the mass flows of the clinker particles are periodically compressed, which increases the intensity of collisions, expands technological capabilities, increases cooling efficiency, but ensures water miscibility that improves heat transfer. As the clinker passes through the drum 2, it is cooled and removed from the drum 2 using an unloading device 4. The movement of clinker or coke inside the drum 2 is carried out not only due to the presence of broken helical lines inside the drum 2, but also the spring 7. Standing out when the clinker cools or coke steam condenses in a reflux condenser 6, which reduces water consumption during cooling.

Таким образом, с помощью загрузочного устройства 3 барабан 2 заполняется непрерывным потоком горячим клинкером. При вращении барабана 2 частицы клинкера совершают сложное пространственное движение по винтовым линиям с перемещением масс клинкера вдоль винтовых линий от загрузки к выгрузке. Благодаря тому что полосы имеют переменную ширину и выполнены ребристыми в поперечном направлении с образованием по периметру барабана 2 чередующих граней, осуществляется постепенное разрежение и уплотнение масс потоков клинкера, что интенсифицирует теплообменные процессы и повышает эффективность охлаждения.Thus, using the loading device 3, the drum 2 is filled with a continuous stream of hot clinker. When the drum 2 rotates, clinker particles perform complex spatial motion along helical lines with the movement of clinker masses along helical lines from loading to unloading. Due to the fact that the strips have a variable width and are made ribbed in the transverse direction with the formation of 2 alternating faces along the drum perimeter, gradual rarefaction and compaction of the masses of clinker flows are carried out, which intensifies heat transfer processes and increases cooling efficiency.

Так как полосы, из которых смонтирован барабан 2, свернуты не только в продольном, но и в поперечном направлении, то по периметру барабана 2 образованы различные по шагу направленные навстречу друг другу винтовые внутренние поверхности и в местах их соединения винтовые канавки. Образование сложной внутренней поверхности в виде сочетания двух криволинейных поверхностей, в каждой точке которых возникают разнонаправленные составляющие движения, повышает интенсивность теплообменных процессов и эффективность охлаждения, расширяет технологические возможности трубной мельницы.Since the strips from which the drum 2 is mounted are folded not only in the longitudinal, but also in the transverse direction, then along the perimeter of the drum 2 there are formed helical inner surfaces, different in pitch, directed towards each other and in the places of their connection helical grooves. The formation of a complex inner surface in the form of a combination of two curved surfaces, at each point of which multidirectional components of movement arise, increases the intensity of heat transfer processes and cooling efficiency, expands the technological capabilities of a tube mill.

Пружина вогнутой формы 7 с плоским сечением витков обеспечивает не только регулирование скорости перемещения частиц клинкера внутри вогнутого барабана 2, но и обеспечивает их поджатие по длине вогнутого барабана 2, интенсифицируя таким образом процесс теплообмена, повышает эффективность охлаждения и обеспечивает расширение технологических возможностей.A spring of a concave shape 7 with a flat section of coils provides not only control of the speed of movement of clinker particles inside the concave drum 2, but also ensures their compression along the length of the concave drum 2, thereby intensifying the heat transfer process, increases the cooling efficiency and provides expansion of technological capabilities.

Технико-экономическое преимущества возникают за счет расширения технологических возможностей, повышения эффективности охлаждения, обусловленной повышением интенсивности теплообмена между частицами клинкера и охлаждаемой водой, увеличения их перемешиваемости и интенсификации движения частиц клинкера внутри барабана, упрощения сборки барабана, за счет образования по периметру барабана граней различных типоразмеров, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц раскаленного клинкера внутри барабана, увеличивает частоту их взаимодействия не только друг с другом, но и со стенками барабана, повышает эффективность охлаждения и расширяет технологические возможности.Technical and economic advantages arise due to the expansion of technological capabilities, increased cooling efficiency, due to increased heat transfer between clinker particles and cooled water, increased their mixing and intensified movement of clinker particles inside the drum, simplified drum assembly, due to the formation of faces of various sizes along the perimeter of the drum , which provides a violation of the stationary flow of particles of hot clinker inside the drum, increases the frequency their interaction not only with each other, but also with the walls of the drum, increases cooling efficiency and expands technological capabilities.

Технико-экономические преимущества возникают также за счет повышения интенсивности смешивания, увеличения энергоемкости и частоты взаимодействия частиц клинкера не только друг с другом, но и со стенками вращающегося барабана и витками вогнутой пружины с плоским сечением витков внутри барабана, поджатия потоков частиц клинкера, изменения плотности этих потоков при продольном их перемещении от загрузки к выгрузки, что повышает интенсивность теплообменных процессов и эффективность охлаждения, а также расширяет технологические возможности.Technical and economic advantages also arise due to an increase in mixing intensity, an increase in the energy intensity and frequency of interaction of clinker particles not only with each other, but also with the walls of a rotating drum and coils of a concave spring with a flat section of coils inside the drum, preloading the flows of clinker particles, changing the density of these flows during their longitudinal movement from loading to unloading, which increases the intensity of heat transfer processes and cooling efficiency, as well as expanding technological possibilities awns.

Claims

A device for cooling the clinker, comprising a water bath, a rotating drum installed therein, means for loading and unloading the clinker, characterized in that the drum is made of concave curved stripes with side edges described by curves of various orders and degrees of curvature rolled up on a concave mandrel longitudinally-transverse direction with the formation of faces of a curved shape, with each adjacent face of a curved shape located at an obtuse angle to one another from the outer and inner sides of the strips curved curved shape with side edges described by curves of various orders and degrees of curvature, and intersect with each other with the formation of smooth helical lines of the main direction on the outer surface and smooth helical grooves on the inner surface of the drum of a concave shape, as well as smooth helical lines on the outer surface of the opposite direction and smooth helical grooves of the opposite direction inside the concave drum, and a spring is mounted along the entire length of the concave drum ognutoy form the planar coils and means for changing the pitch of turns by stretching or compressing it.