Изобретение относитс к устройствам дл вращающихс агрегатов, типа печей и холодильников, и может быть использовано в промышленности строительных материалов. В современной промышленности при обжиге и охлаждении клинкера большие трудности представл ет передача тепла от греющих газов к обжигаемому материалу в печи, а при охлаждении клинкера в рекуператорных или барабанных холодильниках - от материала к воздуху. Эт.у задачу решают установкой раз личного типа теплообменных устройст цепных завес., неподвижных теплообменников , пересыпных полок, которые работают с малым коэффициентом полезного действи . Известно теплообменное устрОйство вращающейс печи, содержащее сис тему полых металлических лопастей, заполненных жидкометаллическим теплоносителем . Однако эта конструкци несовершенна и сложна в изготовлении. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс теплообменное устройство вращающегос агрегата , содержащее тепловые трубы, укре ленные на внутренней поверхности вр щающегос корпуса параллельно его о разующей и выполненные в виде пр мых .ов трубСз. Недостатком известного устройства вл етс низкий коэффициент тепл обмена из-за погружени всей длины каждого отрезка труб одновременно , в слой обрабатываемого материала, что не дает возможности эффективно использовать разность температур различных зон тепловых труб. Целью изобретени вл етс интенсификаци теплообмена. Поставленна цель достигаетс тем что теплообменное устройство вращаю щегос барабана, содержащее тепловые трубы укрепленные на внутренней по верхности вращающегос корпуса, теп ловые трубы выполнены в форме логар мической спирали, наружна ветвь ко . торой асимптотически приближена к внутренней поверхности вращающегос корпуса. При этом шаг спирали соста л ет 0,1-1,0 радиуса вращающегос а регата. vHa фиг.1 изображено устройство п направлении теплового потока от газ вой среды к материалу (вращающа с печь); на фиг.2 - то же, при направ лении теплового потока от материала к газовой среде ( рекуператорный или барабанный холодильники К Устройство содержит вращающийс агрегат 1, теплообменный элемент 2 в виде логарифмической спирали, слой 3 материала при вращении агрегата , направление 4 теплового потока. Теплообменный элемент 2 укрепл ют на внутренней поверхности печи таким образом, что наружна ветвь асимптотически приближаетс к внутренней поверхности вращающегос агрегата 1, а, внутренн ветвь расположена в газовом потоке. При этом шаг спирали составл ет 0,1-1,0 радиуса вращающегос агрегата 1. При направлении теплового потока от газа к материалу применительно к. вращающейс печи теплообменный элемент 2 установлен таким образом , что наружна ветвь спирали как бы входит в материал. И наоборот, при направлении теплового потока от материала к газу, например при охлаждении в барабанном или рекуператорном холодильнике, теплообменный элемент установлен таким образом, что наружна ветвь спирали при вращении агрегата 1 как бы выходит из сло 3 материала. Устройство работает следующим образом . 1.Случай нагрева материала (фиг. При-вращении агрегата 1 теплообменный элемент 2 устройства наружной ветвью входит в слой 3 материала. При этом рабочий агент, помещенный внутрь тепловой трубы, за счет сил гранита- ции перетекает во внутреннюю ветвь теплообменного элемента 2, котора находитс в греющем газо-вом потоке. Рабочий агент, нагрева сь, мен ет свое агрегатное состо ние и в виде пара поступает в наружную ветвь, наход щуюс в материале 3; Здесь пар конденсируетс , и выделивша с теплова энерги передаетс через стенки трубы материалу. Сконденсировавшийс рабочий агент перетекает в зону нагрева , и цикл повтор етс . 2.Случай охлаждени материала (фиг.2). При вращении агрегата 1 наружна ветвь элемента 2 теплообменного устройства выходит из материала. При этом рабочий агент, помещенный внутрь тепловой трубы, перетекает из внутренней ветви в наружную, т.е. в зону нагрева. Здесь он нагреваетс и в виде пара поступает во внутреннюю ветвь, наход щуюс в потока охлаждаемого воздуха, где конденсируетс , отдает тепловую энергию воздуху и снова перетекает в зону нагрева , т.е. в наружную ветвь. Затем цикл повтор етс . Шаг логарифмической спирали составл ет 0,1-1,0 радиуса вращающегос агрегата 1. При шаге спирали менее ОД радиуса вращающегос агрегата 1 в момент входа теплообменного устройства в слой материала 3, обе ветви теплообменного элемента 2, т.е. зона нагрева и зона конденсации,The invention relates to devices for rotating units, such as furnaces and refrigerators, and can be used in the building materials industry. In modern industry, when burning and cooling clinker, it is very difficult to transfer heat from heating gases to the material to be calcined in the kiln, and when cooling the clinker in recuperator or drum coolers, from material to air. This task is solved by installing different types of heat exchangers for chain curtains, fixed heat exchangers, pouring shelves that work with a low efficiency factor. A heat-exchanging device of a rotary kiln is known, which contains a system of hollow metal blades filled with a liquid metal coolant. However, this structure is imperfect and difficult to manufacture. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is the heat-exchanging device of the rotating unit, which contains heat pipes, fixed on the inner surface of the rotating body parallel to it, and made in the form of straight pipes. A disadvantage of the known device is the low heat exchange coefficient due to the immersion of the entire length of each pipe section simultaneously in the layer of the material being processed, which makes it impossible to effectively use the temperature difference between different zones of heat pipes. The aim of the invention is to intensify heat transfer. This goal is achieved by the fact that the heat exchanging device of the rotating drum, which contains heat pipes fixed on the inner surface of the rotating body, the heat pipes are made in the form of a logarmic spiral, the outer branch to. The second is asymptotically close to the inner surface of the rotating body. The pitch of the helix is 0.1–1.0 of the radius of the rotating regatta. vHa of FIG. 1 shows a device in the direction of heat flow from a gaseous medium to a material (rotary kiln); 2 is the same when the heat flux is directed from the material to the gaseous medium (recuperator or drum coolers K) The device contains a rotating unit 1, a heat exchange element 2 in the form of a logarithmic spiral, material layer 3 during rotation of the unit, direction 4 of the heat flux. The heat exchange element 2 is fixed on the inner surface of the furnace in such a way that the outer branch asymptotically approaches the inner surface of the rotating unit 1, and the inner branch is located in the gas flow. and is 0.1-1.0 times the radius of the rotating unit 1. When the heat flow from the gas to the material is applied to the rotating furnace, the heat exchange element 2 is installed so that the outer branch of the helix enters the material. heat flow from material to gas, for example when cooled in a drum or recuperator cooler, the heat exchange element is installed so that the outer branch of the helix as the unit 1 rotates out of the material layer 3. The device works as follows. 1. The heating of the material (Fig. When the unit 1 rotates, the device heat exchanger element 2 enters the material layer 3 with the outer branch. At the same time, the working agent placed inside the heat pipe flows into the inner branch of the heat exchanger element 2, which is in the heating gas flow. The working agent, when heated, changes its state of aggregation and in the form of steam enters the outer branch in material 3. Here the steam condenses and the heat released from the heat is transferred through the walls of the pipe. 2. Condensed working agent flows into the heating zone, and the cycle repeats. 2. Case of material cooling (Fig. 2). When the unit 1 rotates, the outer branch of heat exchanger element 2 leaves the material. It flows from the internal branch to the external, i.e., into the heating zone, where it is heated and in the form of steam enters the internal branch, which is in the flow of cooled air, where it condenses, gives off thermal energy to the air and then flows to the heating zone, t. e. in the outer branch. Then the cycle is repeated. The logarithmic spiral step is 0.1-1.0 times the radius of the rotating unit 1. When the spiral step is less than OD, the radius of the rotating unit 1 at the moment the heat exchanger enters the material layer 3, both branches of the heat exchange element 2, i.e. heating zone and condensation zone,
оказываютс покрытыми слоем материала 3 и теплообменное устройство перестает работать как теплова тpyба , отчего резко ухудшаетс теплообмен . При выполнении шага спирали более 1,О радиуса вращающегос агрегата 1 наблюдаетс аналогична ситуаци , когда часть внутренней ветви i погружаетс в материал, зона нагрева и конденсации оказываютс в близких температурных услови х и устройство перестает работать как теплова труба.become covered with a layer of material 3 and the heat exchanging device ceases to work as a heat pipe, which causes a sharp deterioration in heat transfer. When the helix pitch is more than 1, the radius of the rotating unit 1 is observed. The situation is similar to that when part of the internal branch i sinks into the material, the heating and condensation zones are in close temperature conditions and the device stops working as a heat pipe.
Установка предлагаемого теплообменного устройства резко интенсифицирует теплообмен между газом и материалом , за счет чего снижаетс удельный расход топлива на обжиг.The installation of the proposed heat exchanger sharply intensifies the heat exchange between the gas and the material, thereby reducing the specific fuel consumption for firing.