SU1176159A1 - Слоевой теплообменник - Google Patents

Abstract

СЛОЕВОЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий беспровальный конвейер, надслоевую камеру с уплотнением между ними, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающ и и с   тем, что, с целью упрощении конструкции, повышени  теплотехнической эффективности и эксплуатационной надежности, он снабжен наклонными газоподвод щими соплами, шарнирно закрепленными на газоподвод щих трубах, установленных перпендикул рно направлению движени материала .

Description

1 Изобретение относитс  к технике охлаждени  различных обожженных сыпучих материалов, а та;кже сушки и нагрева кусковых материалов в промьшшенности строительных материалов в других отрасл х промьшшенности, а также в качестве механической.Топки при сжигании вслое кусковых видов топлива - угл , торфа, горючих слан цев и др. В цементной.и других отрасл х промьшшенности дл  охлаждени  цемен ного клинкера и других обожженных сыпучих материалов широко примен ют с  слоевые охладители - колосниковые переталкивающего типа с конвейерной решеткой, инерционные или вибрационные 13Во всех известных слоевых охладите л х осуществл етс  перекрестный теп лообмен при просасывании охлаждающего воздуха через воздухопронипаемую колосниковую решетку и слой охлаждаемого материала, перемещаемого тем или иным способом по колосниковой решетке. Подобным же образом осуществл етс  теплообмен в- слоевых сушилках. В механических топках просасываемый через колосниковую решетку и слой кускового топлива воздух необходим дл  поддержани  горени  .топлива в слое C2l. Однако известные слоевые теплообменники сложны по конструкции, характеризуютс  повьш1енной металлоемкостью и низкой эксплуатационной надежностью. Так во всех слоевых охладител х обожженных материалов до сих пор ос таетс  актуальной проблема уменьшени  просыпи мелких кусков охлаждаем го материала через щели в колосниковой решетке вниз в подколоснико- вое пространствоi Большое количество просыпи, неизбежное при значительном содержании в материале мелких частиц, приводит к перегреву ко лосников и других деталей колосниковой решетки, транспортеров уборки просыпи и их преждевременному выход из стро , Дп  удалени  просыпи из подколосникового пространства устанавливают дополнительный механизм транспортер уборки просыпи. Посколь ку за счет просыпи значительна  част материала исключаетс  из нормального процесса охлаждени  в слое 9 то теплотехническа  эффективность охладителей значительно снижаетс . Колосники всех известных слоевых охладителей цементного клинкера и других обожженных материалов, механических топок сложны, по конструкции, дл  их изготовлени  требуетс  большое количество дефицитных жаропрочных материалов, срок их службы изза перегревов, абразивного износа и механических повреждений недостаточен . Т желые услови  работы, главным образом из-за большой просыпи и св занного с этим перегрева колосников, несущих подколосниковых конструкций и других деталей приводит к необходимости завышать их габариты и сечени , металлоемкость механизмов получаетс  завышенной. Известные охладители с конвейер- .ной колосниковой решеткой не получили широкого распространени  не толь ко и-з-за сложности и многодельности конструкции, но также и- потому, что в зтом случае не удаетс  обеспечить активное перемешивание сло  охлаждаемого материала. Наиболее эффективные в теплотехническом отношении слоевые сушилки с механическим перемешиванием кусковых материалов не получили широкого применени , так как трудно обеспечить необходимую надежность колосниковой решетки при просасывании через нее гор чих газов. Поэтому наиболее распространены в насто щее врем  менее эффективные барабанные сушилки. Цель изобретени  - упрощение конструкции, повышение теплотехнической эффективности и эксплуатационной надеокности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что теплообменник слоевой, содержащий беспровальный конвейер, надслоевую камеру с уплотнением между ними, загрузочное и разгрузочное устройства, снабжен наклонными газоподвод щими соплами, шарнирно закрепленными на газоподвод щих трубах, установленных перпен- . дикул рно направлению движени  материала . На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1.

3

Предлагаемое устройство содержит обжиговую печь 1, снабженную топливной форсункой и разгрузочной головкой , расположенной над эагрузочнс й шахтой 2 слоевого теплообменника Воздухоподвод щие трубы 3 расположены поперек надслоевой камеры 4, а воздухоподвод щие сопла 5 шарнирно закреплены на поперечных трубах. Имеетс  трубопровод дл  подвода ох- лаждающей воды - стрелка 6, отвод дп  избыточного воздуха по стрелке 7 и подвод дл  охлаждающего воздуха по стрелке 8. Материал ссыпаетс  на рабочее полотно беспровального конвейера 9, имеющего приводную станцию 10, в разгрузочном устройстве смонтирована молоткова  дробилка 11 дл  измельчени  наиболее крупных кусков материала.

Дл  удалени  охлажденного материала предусмотрен конвейер 12. Вмес те с конвейером слой материала перемещаетс  к разгрузочной части охладител  по направлению 13. Конвейер рснащен ходовой частью 14. Охладитель опираетс  на фундамент через стойки 15. Имеетс  нат жнаи станци  16 конвейера, стрелка 17 - подвод охлаждающего воздуха в устройство острого дуть .

Принцип действи  предлагаемого слоевого теплообменника заключаетс  в следующем.

Из обжиговой печи I обожженный материал поступает в загрузочную вахту 2 теплообменника-охладител  иа устройство острого дуть , в которое охлаждающий воздух подаетс  по стрелке 17. Затем материал ссылаетс  на беспровальный конвейер 9, имеющий приводную 10 и нат жную 16 станции, ходовую часть 14. Конструкцйей привода конвейера должно обеспечиватьс  регулирование скорости движени  материала в широких пределах . Вместе с конвейером слой материала перемещаетс  к разгрузочной части охладител  по направлению 13. Охлаждающий воздух подаетс  в слой материала через полые сопла 5, шарнирно соединенные с- воздухопод- вод щими поперечныг-ш трубами 3. Сопла установлены наклонцр, что позвол ет обеспечить необходимое заглуб- ление их в слой за счёт вертикальной составл ющей их веса. Мундштуки со- пел, т.е. их нижние части, вход щие

94

непосредственно в слой, имеют в плане клинообразную, удобную дл  прохождени  через слой форму. Шарнирна  подвеска сопел 5 к воздухоподвод щим поперечным трубам 3 дает возможность соплам отклон тьс  вперед по ходу движени  в случае попадани  под них крупных кусков материала. По-ворот сопел в обратном направлении (против направлени  движени  материала ) ограничен с таким расчетом, чтобы между соплами и рабочей поверхностью конвейера сохран лс  гарантированный зазор а. При прохождении сло  материала через гребенку сопел он перепахиваетс  ими,слой перемешиваетс  и усредн етс . Нагретый воздух по выходе из сло  материала поступает в обжиговую печь , где используетс  . дл  поддержани  горени  технологического топлива. Избытки воздуха удал ютс  из охладител  через патрубок по стрелке 7.

Стены и свод надслоевой камеры 4 отфутерованы изнутри огнеупорным кирпичом. Дл  повьш1ени  степени охлаждени  материала в один из р дов сопел может подаватьс  вода по стрелке 6. На фундамент охладитель опираетс  посредством стоек 15. Между подвижными элементами конвейера и неподвижными стенками охладител  устанавливаетс  уплотнение.

В загрузочном устройстве CMOIIтирована молоткова  дробилка I1 дл  измельчени  наиболее крупных кусков материала. Дл  удалени  охлажденного материала предусмотрен конвейер 12.

Сечение сопел и их общее количество , интервал их расстановки назначаютс  таким образом, чтобы скорость воздуха на входе в слой находилась в допустимых пределах, а расположение активных очагов теплообмена соответствовало теплотехнически наиболее эффективному принципу прерывистого, импульсного охлаждени .

В случае применени  теплообменника дл  сушки или подогрева кусковых материалов через поперечные трубы и сопла в слой необходимо подавать нагретый газ.

При использовании устройства в качестве механической топки по трубам и соплам в слой кускового топлива должен подаватьс  воздух. Предлагаемый слоевой теплообменник обладает р дом преимуществ перед известными конструкци ми: отпадает надобность оснащать конвейер колосниками со щел ми дл  прохода воздуха или газа, рабоча  поверхность конвейера выполн етс  бес провальной, сплошной воздухонепроницаемой; по вл етс  реальна  возможность покрыть ее надежным тепло изолирующим слоем, а все элементы конвейера выполнить без применени  дефицитных жаропрочных материалов, конструкци  конвейера резко упрощаетс ; отсутствие просыпи мелких кус ков материала позволит осуществл ть теплообмен полностью в слое, теплотехническа  эффективность за счет этого существенно повыситс ; отпада ет надобность в транспортерах уборк просыпи, кроме упрощени  конструкции и снижени  металлоемкости за счет этого уменьшаетс  строительна  высота оборудовани ; при использовании устройства в качестве охладител  или механической топки поперечные трубы и сопла можно покрыть снаружи теплоизолирующим споем; при использовании устройства в качестве сушилки теплоизол цию следует наносить на внутреннюю поверхность труб и сопел. Тогда в обоих случа х трубы и сопла можно будет выполн ть из обычной углеродистой стали, и только мундштуки сопел, заглубленные не посредственно в слой материала, не обходимо изготавливать из жаропрочных материалов. . Кроме того, за счет рациональной компоновки, расстановки сопел и, сл довательно, активных очагов теплообмена возможно в максимальной степени обеспечить соответствие принципу прерывистого, импульсного охлаждени , что также позволит повысить .теплотехническую эффективность конструкции; в случае надобности конвейер может быть установлен наклонно с подъемом в сторону разгрузки , что позволит существенно уменьшить строительную высоту установки; применение конвейера с регулировкой в широких пределах скорости движени  позволит при применении систем , автоматизации уверенно назначать высоту насыпного сло  материала в за-г висимости от его гранулометрического состава и других режимных параметров; выполнение воздухоподвод щих труб поперечными обеспечивает их наименьшую длину, а следовательно , повышенную прочность и жесткость; шарнирна  подвеска сопел к трубам обеспечивает свободный про- . пуск по конвейеру крупных кусков материала; наклонна  установка сопел позвол ет заглубл ть их в слой на Необходимую величину под действием их собственного веса без каких-либо дополнительных принудительных устройств. Ориентировочный экономический эффект от внедрени  предлагаемого слоевого теплообменника определ ют путем сопоставлени  его с охладителем клинкера и глиноземного спека СМЦ-46. Параметры нового теплообменника определены путем предварительных проработок и расчетов. Исходные данные дл  подсчета на одно изделие приведены в таблице.

КИ календарного времени

Годовой фонд календарного времени, ч

Масса оборудовани , т

Себестоимость изготовлени , тыс.руб.

0,88

8760 320

195,0

Claims (1)

1. СЛОЕВОЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий беспровальный конвейер, надслоевую камеру с уплотнением между ними, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения теплотехнической эффективности и эксплуатационной надежности, он снабжен наклонными газоподводящими соплами, шарнирно закрепленными на газоподводящих трубах, установленных перпен дикулярно направлению движения материала.

   Фиг.1

   SU .... 1176159