RU92163U1

RU92163U1 - CHAIN FOR CHAIN VALVE OF ROTARY FURNACE (OPTIONS)

Info

Publication number: RU92163U1
Application number: RU2009142230/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Зубачев; Виктор Евгеньевич Серебряков; Сергей Борисович Жиренко
Original assignee: Александр Сергеевич Зубачев; Виктор Евгеньевич Серебряков; Сергей Борисович Жиренко
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2010-03-10

Abstract

1. Цепь для цепной завесы вращающейся печи, состоящая из соединенных между собой звеньев любой геометрической формы, выполненных полыми, отличающаяся тем, что внутри тела каждого звена расположен наполнитель. ! 2. Цепь для цепной завесы вращающейся печи по п.1, отличающаяся тем, что поперечные сечения звена и внутренней полости выполнены любой геометрической формы. ! 3. Цепь для цепной завесы вращающейся печи, состоящая из соединенных между собой звеньев любой геометрической формы, выполненных полыми, отличающаяся тем, что внутри тела каждого звена расположен твердотельный сердечник. ! 4. Цепь для цепной завесы вращающейся печи по п.3, отличающаяся тем, что поперечные сечения звена и твердотельного сердечника выполнены любой геометрической формы.1. A chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links of any geometric shape, made hollow, characterized in that a filler is located inside the body of each link. ! 2. The chain for the chain curtain of a rotary kiln according to claim 1, characterized in that the cross sections of the link and the internal cavity are made of any geometric shape. ! 3. A chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links of any geometric shape, made hollow, characterized in that a solid-state core is located inside the body of each link. ! 4. The chain for the chain curtain of a rotary kiln according to claim 3, characterized in that the cross sections of the link and the solid core are made of any geometric shape.

Description

Полезная модель 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) Цепи из жаростойкой стали, как правило, получают литьем. Такие цепи применяются при навеске теплообменников в области температур газового потока 900-1200°С. Недостатком таких цепей из жаростойких сталей является их высокая металлоемкость, а соответственно и цена изделия.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., Methodovsky V.Ya. Intensification of cement production. -M.: Stroyizdat, 1971, p. 145) Chains of heat-resistant steel are usually obtained by casting. Such chains are used for mounting heat exchangers in the temperature range of a gas stream of 900-1200 ° C. The disadvantage of such chains from heat-resistant steels is their high metal consumption, and, accordingly, the price of the product.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению является, известная по патенту RU 2285217, цепь для цепной завесы вращающейся печи, состоящая из соединенных между собой звеньев, где звенья выполнены полыми с отношением площади поперечного сечения полости к площади поперечного сечения звена цепи, включая полость, составляющим 3-60%, при этом звенья выполнены любой геометрической формыClosest to the claimed technical solution is, known according to the patent RU 2285217, a chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links, where the links are hollow with the ratio of the cross-sectional area of the cavity to the cross-sectional area of the chain link, including a cavity of 3 -60%, while the links are made of any geometric shape

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

- низкая способность к аккумулированию теплоты звеном цепи, соответственно низкая теплотехническая эффективность работы цепной завесы;- low ability to accumulate heat by the chain link, respectively, low heat engineering efficiency of the chain curtain;

- низкая сопротивляемость цепи разрыву;- low chain resistance to rupture;

- высокая металлоемкость жаростойкой стали в цепи.- high metal consumption of heat-resistant steel in the chain.

Техническим результатом заявленной полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно:The technical result of the claimed utility model is to eliminate these drawbacks, namely:

- интенсификация теплообмена;- intensification of heat transfer;

- повышение сопротивляемости цепи разрыву;- increase chain resistance to rupture;

- снижение металлоемкости жаростойкой стали используемой при изготовлении в цепи.- reduction of metal heat-resistant steel used in the manufacture of the chain.

Технический результат полезной модели достигается тем, что в цепи для цепной завесы вращающейся печи, состоящей из соединенных между собой звеньев любой геометрической формы, выполненных полыми, согласно первого варианта изобретения, внутри тела каждого звена расположен наполнитель.The technical result of the utility model is achieved by the fact that in the chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links of any geometric shape, made hollow, according to the first embodiment of the invention, a filler is located inside the body of each link.

Поперечные сечения звена и внутренней полости выполнены любой геометрической формы.Cross sections of the link and the internal cavity are made of any geometric shape.

Технический результат полезной модели достигается тем, что в цепи для цепной завесы вращающейся печи, состоящей из соединенных между собой звеньев любой геометрической формы, выполненных полыми, согласно второго варианта изобретения, внутри тела каждого звена расположен твердотельный сердечник.The technical result of the utility model is achieved by the fact that in the chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links of any geometric shape, made hollow, according to the second embodiment of the invention, a solid core is located inside the body of each link.

Поперечные сечения звена и твердотельного сердечника выполнены любой геометрической формы.Cross sections of a link and a solid core are made of any geometric shape.

Расположение внутри тела каждого звена, согласно первого варианта полезной модели, наполнителя из любого материала, например кварцевого песка, или согласно второго полезной модели, твердотельного сердечника, позволяет снизить металлоемкость дорогой жаростойкой стали в цепи, а соответственно и цену цепи.The location within the body of each link, according to the first embodiment of the utility model, of a filler made of any material, for example quartz sand, or according to the second utility model, a solid core, allows to reduce the metal consumption of expensive heat-resistant steel in the chain, and accordingly the price of the chain.

Теплотехническая эффективность при использовании цепей, известных по патенту RU 2285217, будет достигаться в печах с большой частотой вращения, более 1 об./мин., так как при этом звенья цепи не успевают прогреться до температуры газового потока на всю их толщину, а при охлаждении в материале полностью отдать аккумулированное тепло центральной части. Таким образом, можно полностью пренебречь центральной частью звеньев цепи, сделав их полыми без наполнителя, но получить такие звенья литьем без каких-либо технологических отверстий затруднительно. Вследствие того, что коэффициент термического расширения воздуха внутри полого звена достаточно высок, в звеньях известной цепи возникает дополнительное внутреннее напряжение, что является недопустимым.Thermotechnical efficiency with the use of chains known in RU 2285217 will be achieved in furnaces with a high rotational speed of more than 1 rpm, since in this case the chain links do not have time to warm up to the gas flow temperature over their entire thickness, and when cooled in the material completely give up the accumulated heat of the central part. Thus, the central part of the chain links can be completely neglected, making them hollow without filler, but it is difficult to obtain such links by casting without any technological holes. Due to the fact that the coefficient of thermal expansion of air inside the hollow link is quite high, additional internal stress arises in the links of the known circuit, which is unacceptable.

Расположение внутри тела каждого звена, согласно первого варианта полезной модели, наполнителя из легкоплавких материалов, например, алюминия или меди, позволяет повысить эффективность теплообмена за счет более высоких показателей теплоемкости и теплопроводности, поскольку при эксплуатации цепи в области температур газового потока 900-1200°С эти материалы перейдут в жидкое состояние, что позволит аккумулировать в звене больший объем тепла. Это дает возможность получить более высокий теплотехнический эффект при использовании таких цепей и в печах с небольшой частотой вращения, менее 1 об./мин., так как звенья цепи будут охлаждаться и отдавать аккумулированное тепло на максимальном участке прохождения цепи через слой материала. Расположение внутри тела каждого звена согласно второго варианта полезной модели, твердотельного сердечника, также позволит аккумулировать и отдавать больший объем тепла за счет высокой теплоемкости и теплопроводности сердечника.The location inside the body of each link, according to the first embodiment of the utility model, of a filler of fusible materials, for example, aluminum or copper, allows to increase the heat transfer efficiency due to higher heat capacity and thermal conductivity, since when operating the circuit in the temperature range of the gas stream 900-1200 ° С these materials will become liquid, which will allow them to accumulate more heat in the unit. This makes it possible to obtain a higher thermotechnical effect when using such chains and in furnaces with a low rotational speed, less than 1 rpm./min., Since the chain links will cool and give off the accumulated heat at the maximum section of the chain passing through the material layer. The location within the body of each link according to the second embodiment of the utility model, a solid-state core, will also allow to accumulate and give more heat due to the high heat capacity and thermal conductivity of the core.

Расположение внутри тела каждого звена наполнителя может снизить массу цепи, если плотность наполнителя будет ниже плотности материала тела звена. Вес подвешенных цепей равен приблизительно 75-110% веса той части корпуса печи, по длине которой они подвешены. (Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Ладыгичев М.Г. 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 веса 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.The location within the body of each link of the filler can reduce the mass of the chain if the density of the filler is lower than the density of the material of the body of the link. The weight of the suspended chains is approximately 75-110% of the weight of that part of the furnace body along the length of which they are suspended. (Lisienko V.G., Schelokov Y.M., Ladygichev M.G. Rotating kilns: heat engineering, management and ecology: Reference edition: In 2 books. Book 1 / Edited by V.G. Lisienko. - M .: Heat engineer, 2004, p. 454). Due to the reduction in chain weight, 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.

Расположение внутри тела каждого звена, согласно второго варианта полезной модели, твердотельного сердечника с высокими механическими свойствами, например, прокатного профиля из недорогого материала, позволяет дополнительно усилить сопротивление цепи разрыву. Это дает возможность уменьшать толщину стенки тела звена из дорогой жаростойкой стали, так как в цепях с полыми звеньями вся разрывная нагрузка воспринимается только стенками звеньев. Такое снижение металлоемкости жаростойкой стали в цепи уменьшает ее стоимость.The location within the body of each link, according to the second embodiment of the utility model, of a solid-state core with high mechanical properties, for example, a rolling profile of inexpensive material, allows you to further strengthen the tensile strength of the circuit. This makes it possible to reduce the thickness of the wall of the body of a link made of expensive heat-resistant steel, since in chains with hollow links the entire breaking load is perceived only by the walls of the links. Such a decrease in the metal consumption of heat-resistant steel in the chain reduces its cost.

Сущность заявленной полезной модели поясняется рисунками:The essence of the claimed utility model is illustrated by the drawings:

На фиг.1 - показан фрагмент разреза цепи в варианте с круглымиFigure 1 - shows a fragment of a section of a chain in the version with round

звеньями;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, выполненных с внутренней полостью 2, где, согласно первого варианта полезной модели, внутри тела каждого звена 1 расположен наполнитель 3.A chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links 1 of any geometric shape made with an internal cavity 2, where, according to the first embodiment of the utility model, a filler 3 is located inside the body of each link 1.

Поперечные сечения звена 1 и внутренней полости 2 могут быть выполнены любой геометрической формы.Cross sections of link 1 and internal cavity 2 can be made of any geometric shape.

Цепь для цепной завесы вращающейся печи, состоящая из соединенных между собой звеньев 1 любой геометрической формы, выполненных с внутренней полостью 2, где, согласно второго варианта полезной модели, внутри тела каждого звена 1 расположен твердотельный сердечник 3.A chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links 1 of any geometric shape made with an internal cavity 2, where, according to the second embodiment of the utility model, a solid-state core 3 is located inside the body of each link 1.

Поперечные сечения звена 1 и твердотельного сердечника 3 могут быть выполнены любой геометрической формы.Cross sections of link 1 and solid core 3 can be 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:

Вращающаяся печь представляет собой пустотелый, открытый с торцов, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом барабан, установленный с наклоном к горизонту и вращающийся вокруг продольной оси с частотой 0,5-1,5 об./мин. в зависимости от диаметра и производительности печи. (Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Ладыгичев М.Г. Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология:The rotary kiln is a hollow drum, open from the ends, lined with refractory bricks from the inside, mounted with an inclination to the horizon and rotating around the longitudinal axis with a frequency of 0.5-1.5 rpm. depending on the diameter and performance of the furnace. (Lisienko V.G., Schelokov Y.M., Ladygichev M.G. Rotary kilns: heat engineering, management and ecology:

Справочное издание: В 2-х книгах. Книга 1/ Под ред. В.Г. Лисиенко. - М.: Теплотехник, 2004 г., стр.373). Сырьевую смесь загружают со стороны верхнего «холодного» конца печи, а со стороны нижнего «горячего» конца непрерывно подают топливо-воздушную смесь. Благодаря вращению и наклону барабана сырьевая смесь движется к разгрузочной части печи.Reference edition: In 2 books. Book 1 / Ed. V.G. Lisienko. - M.: Heat engineer, 2004, p. 373). The raw material mixture is loaded from the upper “cold” end of the furnace, and the fuel-air mixture is continuously supplied from the lower “hot” end. Due to the rotation and inclination of the drum, the raw material mixture moves to the discharge part of the furnace.

Частота вращения печи определяет величину слоя материала в печи и его тепловоспринимающую поверхность, скорость продвижения материала в печи, интенсивность перемешивания материала и равномерность его температуры в сечении слоя, а также другие факторы, от которых зависит процесс теплообмена. Увеличение числа оборотов печи положительно сказывается на интенсификации подготовки материала, но следует иметь в виду, что допустимый предел увеличения скорости вращения печи ограничивается необходимым временем пребывания материала в зоне спекания при температуре обжига. (Сатарин В.И. Современные цементные заводы. К-31 -М.: Стройиздат, 1967 г., стр.95)The rotational speed of the furnace determines the size of the layer of material in the furnace and its heat-absorbing surface, the rate of advancement of the material in the furnace, the intensity of mixing of the material and the uniformity of its temperature in the section of the layer, as well as other factors that affect the heat transfer process. An increase in the number of revolutions of the furnace has a positive effect on the intensification of the preparation of the material, but it should be borne in mind that the permissible limit on the increase in the speed of rotation of the furnace is limited by the necessary residence time of the material in the sintering zone at the firing temperature. (Satarin V.I. Modern cement plants. K-31-M .: Stroyizdat, 1967, p. 95)

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 this moment, the 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, consisting of interconnected links of any geometric shape, made hollow, characterized in that a filler is located inside the body of each link.

2. The chain for the chain curtain of a rotary kiln according to claim 1, characterized in that the cross sections of the link and the internal cavity are made of any geometric shape.

3. A chain for a chain curtain of a rotary kiln, consisting of interconnected links of any geometric shape, made hollow, characterized in that a solid-state core is located inside the body of each link.

4. The chain for the chain curtain of a rotary kiln according to claim 3, characterized in that the cross sections of the link and the solid core are made of any geometric shape.