SU1002794A1 - Heat exchange apparatus for heat treating of loose materials - Google Patents

Heat exchange apparatus for heat treating of loose materials Download PDF

Info

Publication number
SU1002794A1
SU1002794A1 SU813333659A SU3333659A SU1002794A1 SU 1002794 A1 SU1002794 A1 SU 1002794A1 SU 813333659 A SU813333659 A SU 813333659A SU 3333659 A SU3333659 A SU 3333659A SU 1002794 A1 SU1002794 A1 SU 1002794A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heat
elements
heat exchange
ribs
sections
Prior art date
Application number
SU813333659A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Михайлович Вирченко
Евгений Владимирович Донат
Александр Григорьевич Гаврилов
Original Assignee
Сумский Филиал Харьковского Ордена Ленина Политехнического Института Им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сумский Филиал Харьковского Ордена Ленина Политехнического Института Им.В.И.Ленина filed Critical Сумский Филиал Харьковского Ордена Ленина Политехнического Института Им.В.И.Ленина
Priority to SU813333659A priority Critical patent/SU1002794A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1002794A1 publication Critical patent/SU1002794A1/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Изобретение относитс  к теплообменным i устройствам, предназначенным дл  термообработки сыпучих материалов.The invention relates to heat exchange devices designed for the heat treatment of bulk materials.

Известен теплообменный аппарат дл  охлаждени  и обеспьшивани  зернистых материалов, содержащий вертикальный корпус, внутри которого расположены одна над другой горизонтальные полки с отверсти ми, смещенные одна относительно другой. Полки прикреплены к внутренней стен-ке корпуса аппарата одной стороной с образованием между стенкой и другой стороной канала дл  перетекани  материала на нижележащую полку. Под каждой полкой расположены воздухораспределители , в которые вентил тором нагнетаетс  воздух дл  охлаждени , проход щий затем через отверсти  в полке и слой материала. На концах каждой из полок шарнирно закреплены регулирующие элементы, которые обеспечивают накопление на полке определенного количества материала и отвод охлажденных гранул Г IT .A heat exchanger for cooling and securing granular materials is known, which comprises a vertical body, inside of which there are one horizontal horizontal shelves with holes disposed one relative to another. The shelves are attached to the inner wall of the housing of the apparatus by one side with the formation between the wall and the other side of the channel for the flow of material to the underlying shelf. Under each shelf are located air distributors into which air is blown by the fan for cooling, which then passes through the holes in the shelf and a layer of material. Regulating elements are hinged at the ends of each of the shelves, which provide for the accumulation of a certain amount of material on the shelf and removal of cooled granules G IT.

Данный аппарат работает неэффективно , поскольку требует большого расхода воздуха из-за однократного взаимодействи  его с материалом.This unit works inefficiently because it requires a large air flow due to its single interaction with the material.

1Кроме того, этот аппарат отличаетс  сложностью устройства и большой метегллоемкостью . Регулирующие элемен ты не могут пропускать крупные включени , поэтому решетки легко забивают с  и аппарат неэффективно охлаждает зернистый сыпучий материал.1 In addition, this apparatus is distinguished by the complexity of the device and the high meteoric capacity. The regulating elements cannot pass large inclusions; therefore, the grids are easily clogged with and the apparatus inefficiently cools the granular bulk material.

10 Известен теплообменный аппарат дл  термообработки сыпучих материалов , содержащий шахту и теплообменные секции, расположенные с чередованием на противоположных стенках с заданным шагом по ее высоте и вы15 полнение в виде (J -образных труб, снабженных поперечными пластинча- Ыми ребрами и закрепленных на стенке шахты с помощью съемных трубных ре20 шеток 2.10 A heat exchanger for heat treatment of bulk materials is known, which contains a shaft and heat exchange sections arranged alternately on opposite walls with a given step along its height and completed in the form of (J-shaped tubes fitted with transverse plate ribs and fixed on the wall of the shaft with using detachable tubing pipes 20.

Недостаток данного аппарата заключаетс  в низкой эффективности работы , .а именно: материалы, имеющие крупные включени , забивают зазоры между ребрами теплообменника, s ре25 зультате чего растет гидравлическое сопротивление, нарушаетс  перераспределение воздуха внутри шахты, вследствие чего больша  часть воздуха идет вне ребер, а поэтому пащает The disadvantage of this device lies in its low efficiency, namely: materials with large inclusions clog the gaps between the fins of the heat exchanger, as a result of which the hydraulic resistance increases, the redistribution of air inside the shaft is disturbed, as a result of which most air goes outside the fins, and therefore plowing

30 эффективность псевдоожижени  материала , а значит и эффективность его охлаждени . Данное устройство характеризуетс  также низкой эффективностью испо зовани  теплообменной поверхности, так как дл  ликвидации уноса материала в аппарате необходимо поддерживать небольшие скорости циркул ции воздуха, а значит, высота псевдоожиженного сло  материала в этом случае должна быть небольша , следо вательно, он должен контактировать с ребрами на очень малой высоте, и значит ребра с большой высотой не экономичны, что ограничивает размеры теплообменной поверхности, В результате этого дл  охлаждени  материала необходимы большие расходы воды. Крупные частицы материала в аппа рате контактируют с мелкими во врем  всего процесса охлаждени , а так как они охлаждаютс  намного мед ленее, чем мелкие, следовательно, они в процессе контакта с мелкими отдают им тепло, снижа  эффективность процесса охлаждени  в целом. Цель изобретени  - повьошение эксплуатационной надежности и эконо мичности теплообменного аппарата. Цель достигаетс  тем, что в теплообменном аппарате дл  термообработки сыпучих материалов, содержаще шахту и теплообменные секции, распо ложенные с чередованием на противоположных стенках с заданным шагом по ее высоте и выполненные в виде и -образных труб, снабженных поперечными пластинчатыми ребрами и закрепленных на стенке шахты с помощью съемных трубных решеток, ребра в каждой секции на участках, выступающих за пределы U-образных труб, выполнены разновеликими, уменьшающимис  в направлении от тру ной решетки,, и снабжены направл ющими элементами, расположенными с заданным уклоном, при этом к средне части ребер, размещенной между-трубами , прикреплены дополнительные направл ющие элементы с тем же укло ном, что и основные, но направленны в сторону трубной решетки, причем аппарат дополнительно содержит охла дитель , подсоединенный к шахте со стороны межсекционного пространства На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый теплообменный аппарат, на фиг, 2 - одна из теплообменных секций предлагаемого теплообменного аппарата/ на фиг. 3 - то же, вид в плане. Теплообменный аппарат содержит шахту 1, теплообменные секции 2, вы полненные в виде и -образных труб 3, снабженных пластинчатыми ребрами 4 и закрепленных на стенке шахты с помощью съемных трубных решеток 5, направл ющие элементы 6, дополнительные направл ющие элементы 7, охладитель 8, с установленными внутри форсунками 9 и наклонными полками 10, присоединенный к питателю И. Шахта снабжена патрубком 12 дл  подвода гор чего сыпучего матери&ла, патрубком 13 дл  подвода охлаждающего воздуха , патрубком 14 дл  отвода пыли, патрубком 15 дл  отвода крупных частиц сыпучего материала, питателем 16 дл  отвода охлажденных частиц сыпучего материала. Аппарат работает следующим образом . Гор чий материал по патрубку 12 поступает на наклонные элементы б ребер 4 в верхней части шахты. Крупные частицы удал ютс  по наклонным элементам 6 без провала и по инерции попадают в охладитель 3, где орошаютс  водой форсунками 9 и, проход  по наклонным полкам 10, охлаждаютс , отвод тс  из охладител  8 питателем 11. Мелкие частицы (основ; на  фракци  охлаждаемого материала равномерно распредел етс  в зазорах между ребрами 4 и поступает на нижерасположенную секцию аналогичным образом. С последней ребристой секции материал поступает в питатель 16 и выводитс  из шахты 1. Воздух дл  охлаждени  подаетс  из атмосферы через патрубок 13 в нижнюю часть шахты и просасываетс  через него . вентил тором высокого давлени , установленным после пылеуловителей ( на фиг, 1 не показаны). Материал, движущийс  по направл ющим элементам 6 секций 2, интенсивно продуваетс  восход щим потоком воздуха. Холодна  вода, циркулирующа  по U-образным трубам 3 секций 2, охлахщает поверхность ребер 4 с наклонными элементами б, 7, Последние интенсивно принимают тепло от движущегос  по ним гор чего материала. Нагретый воздух поступает в пылеуловители (не показаны ) и выбрасываетс  в атмосферу, В предлагаемом теплообменном аппарате устран етс  забивка крупными частицами ребер, так как наклонные элементы в верхней части ребер, смещенные по высоте и длине один относительно другого, установленные под углом, обеспечивающим перетекание материала, образуют поддерживающую решетку, провальную дл  мелких частиц (основной фракции охлаждаемого материала ) и беспровальную дл  крупных (6э 50-6О мм. Так как крупные частицы имеют большую , чем мелкие, то и их энерги  выше. Поэтому при переходе с одного наклонного элемента на другой они по инерции пролетают большее рассто ние, чем мелкие. Наклонные элементы в верх .ней части ребер смещены по длине30 the efficiency of fluidization of the material, and hence the efficiency of its cooling. This device is also characterized by low efficiency of using the heat exchange surface, since in order to eliminate material loss in the apparatus it is necessary to maintain low air circulation speeds, which means that the height of the fluidized bed of material in this case should be small, therefore, it should contact the edges very low height, which means that high-height ribs are not economical, which limits the size of the heat exchange surface. As a result, pain is necessary to cool the material. s water consumption. Large particles of material in the apparatus come into contact with small particles during the entire cooling process, and since they cool much slower than small particles, they therefore give off heat to them in contact with small particles, reducing the efficiency of the cooling process as a whole. The purpose of the invention is to improve the operational reliability and economy of the heat exchanger. The goal is achieved by the fact that in a heat exchanger for heat treatment of bulk materials, there is a shaft and heat exchange sections, arranged alternating on opposite walls with a predetermined pitch along its height and made in the form of u-shaped tubes, provided with transverse plate ribs and fixed on the shaft wall with the help of removable tube sheets, the ribs in each section in the sections protruding beyond the limits of the U-shaped tubes are made of different sizes, decreasing in the direction from the tube grid, and the guides are provided Additional elements with the same inclination as the main ones, but directed towards the tube sheet, are attached to the middle part of the ribs placed between the pipes, with the device additionally containing a cooler connected to the shaft from the intersectional space side. FIG. 1 shows schematically the proposed heat exchanger; FIG. 2 - one of the heat exchange sections of the proposed heat exchanger / FIG. 3 - the same plan view. The heat exchanger contains a shaft 1, heat exchange sections 2, made in the form of u-shaped pipes 3, equipped with plate fins 4 and fixed to the wall of the shaft by means of removable tube sheets 5, guide elements 6, additional guide elements 7, cooler 8, with nozzles 9 installed inside and inclined shelves 10 attached to a feeder I. The mine is equipped with a nozzle 12 for supplying hot bulk material & la, a nozzle 13 for supplying cooling air, a nozzle 14 for discharging dust, a nozzle 15 for withdrawing particles of bulk material feeder 16 for discharging the cooled particles of the bulk material. The device works as follows. Hot material through the pipe 12 enters the inclined elements of the ribs 4 in the upper part of the shaft. Large particles are removed along oblique elements 6 without failure and by inertia enter the cooler 3, where they are irrigated with water by the nozzles 9 and, passing through the inclined shelves 10, are cooled, discharged from the cooler 8 by the feeder 11. Fine particles (bases; to a cooled material fraction it is evenly distributed in the gaps between the ribs 4 and enters the downstream section in the same way. From the last ribbed section the material enters the feeder 16 and is discharged from the shaft 1. Air for cooling is supplied from the atmosphere through pipe 13 to the bottom part of the shaft is sucked through it by a high-pressure fan installed after the dust collectors (not shown in Fig. 1). The material moving along the guide elements 6 of the sections 2 is intensively blown with an upward air flow. The cold water circulating through the U-shaped pipes 3, sections 2, cool the surface of the fins 4 with inclined elements b, 7; the latter intensively receive heat from the hot material moving along them. The heated air enters the dust collectors (not shown) and is emitted into the atmosphere. In the proposed heat exchanger, clogging of large particles of the fins is eliminated, as the inclined elements in the upper part of the fins are offset in height and length relative to each other, set at an angle that ensures material flow form a supporting grid, a failure for small particles (the main fraction of the cooled material) and unprotected for large ones (6e 50-6 O mm. Since large particles have a larger than small particles, and energy is higher. Therefore, the transition from one ramp to the other inertial they pass a greater distance than small ones. The inclined elements .ney top portions of the ribs are offset along the length of

на рассто ние, меньшее длины полета частиц размером 6 50-60 мм, что исключает провал крупных частиц в щели между наклонными участками, Крупные частицы сбегают по наклонны элементам и по инерции попадают в охладитель, где они через форсунки орошаютс  водой и, двига сь по наклонным полкам, охлаждаютс . Мелкие частицы {Й5 50-60 мм), длина полета которых по инерции при перет кании с одного наклонного элемента другой меньше рассто ни  по длине между пла:стиками, проваливаютс  и движутс  в пространстве между ребрами по средним и нижним наклонным участкам, и попадают на следукицую теплообменную секцию.over a distance smaller than the flight length of particles of size 6–50–60 mm, which excludes the failure of large particles in the gap between the inclined sections. Large particles run down the inclined elements and by inertia enter the cooler where they are irrigated through the nozzles and sloping shelves are cooled. Small particles (Y5 50-60 mm), the flight length of which by inertia during transfer from one inclined element to another is shorter than the distance between the plates, fall down and move in the space between the edges along the middle and lower inclined sections, and fall on Following heat exchanger section.

Дл  равномерного распределени  охлаждаемого материала ( мелких частиц| . в пространствах между ребрами рассто ни  по длине между наклонными элементами в верхней части ребер теплообменной секции распределены неравномерно, но во всех положени х они меньше длины полета частиц 3 50-60 мм. При этом минимальный размер устанавливаетс  между первым и вторым наклонными элементами, так как в этом месте проходит наибольиш ;0бъем материала. А размер ме щу последним и предпоследним наклонными элементами максимальный, но не боль ше длины полета по инерции частиц с|з 50-60 мм. Это практически исключает проскок мелких частиц в охладитель , предназначенный дл  охлаждени  крупных частиц d350-60 мм. -Р Размер между последним наклонным эле ментом и боковой стенкой вертикальной шахты меньше длины полета по инерции частиц размером бэ 50-60 мм Все эти размеры дл  каждогоконкретного материала определ ютс  опытным путем. Рассто ние по длине между наклонными элементами в верхней части ребер дл  теплообменных секций, расположенных ниже посгсо нно, так как наклонные элементы в нижней части ребер секций обеспечивают равномерное распределение материала на ниже расположенных секци х. Эти рассто ни  также определ ютс  экспериментально Рассто ние же между последним наклонным элементом в верхней части ребер и боковой стенкой вертикальной шахты в 1,5-2,0 раза больше среднего размера частиц охлаждаемого материала , но не менее 10-15 мм.In order to evenly distribute the cooled material (small particles |. In the spaces between the ribs, the distances along the length between the inclined elements in the upper part of the fins of the heat exchange section are unevenly distributed, but in all positions they are smaller than the flight length of particles 3–50–60 mm. The minimum size is set between the first and second inclined elements, since at this point the largest; 0 is the volume of material. And the size of the place of the last and the last but one inclined elements is maximum, but not longer than the inertial flight. particles from 50–60 mm. This virtually eliminates the slippage of small particles into the cooler, designed to cool large particles of d350-60 mm. –P The size between the last inclined element and the side wall of the vertical shaft is smaller than the inertial flight length of particles of size BE 50-60 mm All these dimensions for each particular material are determined experimentally. The length distance between the inclined elements in the upper part of the fins for the heat exchange sections located below is permanent, since the inclined elements in the lower part of the edges of the sections provide uniform distribution of the material on the lower sections. These distances are also determined experimentally. The distance between the last inclined element in the upper part of the ribs and the side wall of the vertical shaft is 1.5-2.0 times the average particle size of the cooled material, but not less than 10-15 mm.

Смещение наклонных элементов в верхней части ребер по высоте Н дает возможность регулировать жиаое сечение дл  прохода охлаждающего воздуха. А это позвол ет увеличивать расход воздуха без повышени  пылеуноса , следовательно, можно снизить расход воды на охлаждение и снимать больше тепла воздухом.The displacement of the inclined elements in the upper part of the ribs in height H makes it possible to adjust the living section for the passage of cooling air. This allows an increase in the air flow without increasing the dust loss, therefore, it is possible to reduce the water consumption for cooling and remove more heat by air.

Таким образом, предлагаеьвлй аппарат имеет следующие преимущества по сравнению с известными: отсутствие расхода сжатого воздуха на дополнительную перекачку продукта, отсутствие расхода электроэнергии на подачу сжатого воздуха дл  перекачки; уменьшение металлоемкости и энергоемкости аппарата; отсутствие потерь продукта со сбросами в атмосферу; отсутствие вращающихс  частей и разрушение фундамента в результате вибрции привода.Thus, the proposed apparatus has the following advantages over the known ones: no compressed air consumption for additional product transfer, no power consumption for compressed air supply for pumping; reduction of metal and energy intensity of the apparatus; no loss of product with discharges into the atmosphere; the absence of rotating parts and the destruction of the basement as a result of the drive vibration.

Claims (2)

1.Теплообменный аппарат дл  термообработки сыпучих материалов, содержащий шахту и теплообменные секции , расположенные с чередованием н противоположных стенках с згщанным шагом по ее высоте и выполненные в виде (J-образных труб, снабженных поперечными пластинчатыми ребрамии закрепленных на стенке шахты с помощью съемных трубных решеток, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности и экономичности, ребра1. Heat exchanger for heat treatment of bulk materials, containing a shaft and heat exchange sections arranged alternately on opposite walls with a zig zachanny step along its height and made in the form of (J-shaped tubes equipped with transverse plate ribs and fixed on the wall of the mine using removable tube grids which, in order to increase operational reliability and cost-effectiveness, в каждой секции на участках,- выступающих за пределы U-образных труб выполнены разновеликими, уменьшающимис  в направлении от трубной решетки , и снабжены направл ющими элементами , расположенными с заданным |уклоном, при этом к средней части ребер, размещенной между трубами, прикреплены дополнительные направ л ющие элементы с тем же уклоном, что и основные, по направленные в сторону трубной решетки.in each section in the sections, protruding beyond the limits of the U-shaped pipes, they are made of different sizes, decreasing in the direction from the tube sheet, and are provided with guide elements arranged with a given inclination, while additional directions are attached to the middle part of the ribs located between the pipes elements with the same slope as the main elements, directed towards the tube sheet. 2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что он дополнительно содержит охладитель, подсодиненный к шахте со стороны межсекционного пространства.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it further comprises a coolant, which is adjacent to the mine from the intersectional space side. И сточни к и и н формаци и, прин тые во внимание при экспертизеAnd the costs for formations, taken into account in the examination 1. Патент Франции fJ 2055215, кл. F 28 d 15/00, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке 2870608, кл.Р 25 D 1/00 1980.1. French patent fJ 2055215, cl. F 28 d 15/00, 1971. 2. USSR Copyright Certificate No. 2870608, CL R 25 D 1/00 1980. ffO/nfffVff/rffO / nfffVff / r Ф1/г.F1 / g.
SU813333659A 1981-07-10 1981-07-10 Heat exchange apparatus for heat treating of loose materials SU1002794A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813333659A SU1002794A1 (en) 1981-07-10 1981-07-10 Heat exchange apparatus for heat treating of loose materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813333659A SU1002794A1 (en) 1981-07-10 1981-07-10 Heat exchange apparatus for heat treating of loose materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1002794A1 true SU1002794A1 (en) 1983-03-07

Family

ID=20975228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813333659A SU1002794A1 (en) 1981-07-10 1981-07-10 Heat exchange apparatus for heat treating of loose materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1002794A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540196C2 (en) * 2012-07-13 2015-02-10 Рафик Багратович Оганесян Drying machine for contact drying bulk materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540196C2 (en) * 2012-07-13 2015-02-10 Рафик Багратович Оганесян Drying machine for contact drying bulk materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10627176B2 (en) Cooling tower water distribution system
JPS593672B2 (en) Grain drying method and equipment
EP1617161B1 (en) Evaporative heat exchanger and method of using the same
US7232116B2 (en) Fluid cooler with evaporative heat exchanger and intermediate distribution
SU1002794A1 (en) Heat exchange apparatus for heat treating of loose materials
CN105387713B (en) Drying box and drying machine for drying machine
US4629421A (en) Gas and solid particulate material heat exchanger
US4338161A (en) Device for dry cooling glowing coke
JPH01252894A (en) Heat exchanging method in countercurrent type water cooling tower and water cooling tower
US3477242A (en) Fluid bed apparatus for treating food products
CN212299840U (en) Material drying equipment
US2846778A (en) Horizontal heat-exchange apparatus
US5443539A (en) Particulate dryer
US2626129A (en) Liquid distributor for cooling apparatus
US3141308A (en) Evaporative cooling apparatus for a reefrigerant
MXPA03007347A (en) Device for blowing a fluid on at least a surface of a thin element and associated blowing unit.
CN111964414A (en) Material drying equipment
SU1267144A1 (en) Apparatus for heat treatment of loose materials
SU879204A1 (en) Apparatus for cooling powder-like materials
GB2142407A (en) Cleaning heat exchangers
RU2015482C1 (en) Heat exchanger
RU2145696C1 (en) Shaft heat exchanger of rotary furnace
SU976233A2 (en) Powder-like materials cooling apparatus
SU1740942A1 (en) Heat exchanger
WO2000031483A1 (en) Cooler for cooling of particulate material