SU1411553A1 - Теплообменник вращающейс печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к промышленности строительных материалов, а именно к внутренним регенеративным теплообменным устройствам, используемым дл  интенсификации теплообмена во вращаюшихс  печах, например, в цементной промышленности. Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  теплообмена. Теплообменник вращающейс  печи 1 содержит расположенные по окружности р ды 2 теплообменных элементов 3, закрепленных одним концом посредством шарнирного соединени  5 на корпусе печи 1 и отделенных в продольном направлении друг от друга установленными между ними взаимопересекающимис  теп- лообменными элементами 3 смежного р да 2. Выступающие свободные концы 8 теплообменных элементов 3 каждого р да соединены ограничител ми 9. Рассто ние между центром шарнирного соединени  и ограничителем каждого теплообменного элемента 3 равно 0,6-0,95 рассто ни  между центрами смежных р дов 2 теплообменных элементов 3. Теплообменные элементы 3 двух смежных р дов, у которых свободные концы 8 скреплены ограничител ми на поверхности элементов 3, обращенных к центру печи I, образуют подвижную систему, способную под действием собственной массы при различных положени х корпуса печи 1 занимать положени  постепенного складывани  и раскрыти . 5 3. п. ф-лы, 6 ил. с (О ел С Фиг. 2.

Description

Изобретение относитс  к промышленнос- т1и строительных материалов, а именно к Е)нутрипечным регенеративным теплообменым устройствам, используемым дл  интен- с|ификации теплообмена во вращающихс 

ечах, наприме, в цементной промышлености .

10

Дальнейшее уменьщение нижнего предела межцентрового рассто ни  LI теплообменных элементов 3 исключает возможность пропустить теплообменные элементы 3 одного р да сквозь теплообменные элементы 3 смежного р да, а их свободные концы 8 закрепить на наружной поверхности ограничител ми 10.

Теплообменные элементы 3 предусмотрено выполн ть из сортового проката: круглого , квадратного, шестигранного и овальЦелью изобретени   вл етс  интенсифи- {аци  теплообмена.

IНа фиг. 1 схематически изображена вра- 1|цающа с  печь на участке установки теп- ообменника, поперечное сечение; на фиг. 2 - теплообменные элементы в сборе, фксонометри ; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - теплообменный элемент

IIвиде дуги; на фиг. 5 - то же, в виде

иосьмерки; на фиг. 6 - то же, В-образной 15 ного проф ил . Приме н ение проката позвоформы .л ет снизить вес элементов и упростить техI На внутренней поверхности корпусанологию их изготовлени . Кроме того, при ращающейс  печи 1 установлены р ды 2,менение таких профилей, как круглый шести |:монтированные из теплообменных элеменIOB 3, которые крепежными концами 4

Закреплены на корпусе вращающейс  печи 1

Посредством шарнирного соединени  5 и опорЬых стоек 6. Теплообменные элементы 3 ус|-ановлены с аксиальным сдвигом в плоскос|г х , перпендикул рных продольной оси пеНи 1 с образованием между собой щелей- 25 виде гребенки. Каждый7епло обменн ы й эле

Мзоров 7, равных по ширине одного теп-„ент 3 из сортового проката или лить  молообменного элемента 3. Свободные концы 8

генлообменных элементов 3, собранных в

эдин р д 2, установлены в щели-зазоры 7

между теплообменными элементами 3 смежгранныи и овальный улучшает услови  про- хождени  обрабатываемого материала сквозь щели-зазоры, образованные двум  смежными теплообменными элементами 3. Теплообменные элементы 3 могут быть выполнены из жаропрочного лить , как отдельно по элементам, так и целым р дом в

жет быть выполнен в виде дуги 11, в виде восьмерки 12 и В-образной формы.

Теплообменные элементы 3, выполненные кого р да 2 и на выходе из них соединены зО ВД ДУ 1 имеют повышенную поверх|между собой ограничителем 9. Дл  гаран- Ыровани  ширины щелей-зазоров 7 по всей .viHHe теплообменных элементов 3 на их кре- Ьежных концах 4 и свободных концах 8 раз- |мешены фиксаторы 10 ширины. I Теплообменные элементы 3 выполнены 35 размером ,6-0,95L, где L - рассто - ние между центрами смежных р дов 2 теплообменных элементов 3 по хорде.

Верхний предел межцентрового рассто ни  ,95L прин т дл  обработки мате- .« риалов, более склонных к налипанию и замазыванию щелей-зазоров 7. Теплообменные элементы 3 с таким межцентровым рассто нием обеспечивают полное самоскладыность теплообмена, что увеличивает общую поверхность соприкосновени  обрабатываемого материала с гор чей средой без изменени  длины зоны установки теплообменников .

Теплообменные элементы 3 в виде восьмерки 12 предназначены дл  использовани  во вращающихс  печах с плотной цепной завесой, где выход щий из нее обрабатываемый материал почти полностью высушен и фракции мм составл ют около 50%, т. е. плотна  порошкообразна  масса.

Образованные петл ми свободных концов 8 теплообменных элементов 3 и соедин ющими их ограничител ми 9 выступы или продольные полки на поверхности теплообОбразованные петл ми свободных концов 8 теплообменных элементов 3 и соедин ющими их ограничител ми 9 выступы или продольные полки на поверхности теплообвание теплообменников и полную посто нную самоочистку щелей-зазоров 7. Данна  45 менника улучшают перемешивание за счет конструкци  менее чувствительна к наруше- принудительного сдвига одного сло  обра- ни м режима работы печи 1, так как имеет малую высоту и всегда находитс  в слое материала . Дальнейшее увеличение верхнего предела межцентрового рассто ни  LI тепло- обменных элементов 3 ограничиваетс  высту- 50 пающими свободными концами последующих р дов тенлообменных элементов 3.

Нижний предел межцентрового рассто ни  ,6L теплообменных элементов 3 прин т дл  теплообменников, используемых

батываемого материала относительно другого сло , что устран ет неравномерность температурного пол  внутри сло  и способствует интенсификации теплообмена.

Теплообменные элементы 3 В-образной формы предназначены дл  использовани  во вращающихс  печах, где плотность цепной завесы предусматривает выход из нее обрабатываемого материала в виде гранул с влажностью 5-10%. Внутренн  поверхность

в печах, при обработке менее склонных теплообменника, образованна  теплообмен- к налипанию материалов, т. е. дл  более под-ными элементами 3 этой конструкции, представл ет собой относительно ровную поверхность , котора  обеспечивает гранулам обравижных смесей обрабатыв емого материала. Така  конструкци  снижает расход жаро0

прочного материала на изготовление тепло- обменных элементов 3 и уменьшает общий вес теплообменника. Очистка обеспечиваетс  простым встр хиванием при изменении положени  теплообменных элементов 3.

Дальнейшее уменьщение нижнего предела межцентрового рассто ни  LI теплообменных элементов 3 исключает возможность пропустить теплообменные элементы 3 одного р да сквозь теплообменные элементы 3 смежного р да, а их свободные концы 8 закрепить на наружной поверхности ограничител ми 10.

Теплообменные элементы 3 предусмотрено выполн ть из сортового проката: круглого , квадратного, шестигранного и оваль

5 ного проф ил . Приме н ение проката позвовиде гребенки. Каждый7епло обменн ы й эле

гранныи и овальный улучшает услови  про- хождени  обрабатываемого материала сквозь щели-зазоры, образованные двум  смежными теплообменными элементами 3. Теплообменные элементы 3 могут быть выполнены из жаропрочного лить , как отдельно по элементам, так и целым р дом в

„ент 3 из сортового проката или лить  может быть выполнен в виде дуги 11, в виде восьмерки 12 и В-образной формы.

Теплообменные элементы 3, выполненные ВД ДУ 1 имеют повышенную поверхность теплообмена, что увеличивает общую поверхность соприкосновени  обрабатываемого материала с гор чей средой без изменени  длины зоны установки теплообменников .

Теплообменные элементы 3 в виде восьмерки 12 предназначены дл  использовани  во вращающихс  печах с плотной цепной завесой, где выход щий из нее обрабатываемый материал почти полностью высушен и фракции мм составл ют около 50%, т. е. плотна  порошкообразна  масса.

Образованные петл ми свободных концов 8 теплообменных элементов 3 и соедин ющими их ограничител ми 9 выступы или продольные полки на поверхности теплообменника улучшают перемешивание за счет принудительного сдвига одного сло  обра-

менника улучшают перемешивание за счет принудительного сдвига одного сло  обра-

батываемого материала относительно другого сло , что устран ет неравномерность температурного пол  внутри сло  и способствует интенсификации теплообмена.

Теплообменные элементы 3 В-образной формы предназначены дл  использовани  во вращающихс  печах, где плотность цепной завесы предусматривает выход из нее обрабатываемого материала в виде гранул с влажностью 5-10%. Внутренн  поверхность

теплообменника, образованна  теплообмен- ными элементами 3 этой конструкции, предбатываемого материала тепловую обработку с активным перемешиванием и предохран ет их от разрушени .

Теплообменные элементы 3 двух смежных р дов 2, у которых свбодные концы 8 скреплены ограничител ми 10 на поверхности элементов 3, обращенных к центру печи 1, образуют подвижную систему, способную под собственным весом при различных положени х корпуса враш.аюш.ейс  печи 1 занимать положени  постепенного складывани  и рас- крыти .

Теплообменник работает следующим образом .

При вращении корпуса вращающейс  печи 1 в верхнего положении теплообменные элементы 3 двух смежных р дов 2 наход тс  в положении раскрыти , т. е. свободные концы 8, соединенные ограничител ми 9, наход тс  вблизи центральной части 1, перекрыва  в достаточной степени поперечное сечение ее верхней части, где активно нагре- ваютс  высокотемпературным газовым потоком (положение I). Затем по мере вращени  печи 1 под собственным весом теплообменные элементы 3 на шарнирных соединени х 5 начинают поворачиватьс , прибли- жа сь к корпусу печи 1 (положение И) и постепенно складыватьс , измен   высоту теплообменника, минимально приближа сь к футеровке корпуса (положени  III-V). Одновременно теплообменные элементы 3 плавно, без ударов и пылени , погружа- ютс  в слой обрабатываемого материала, отдава  ему свое тепло. Материал, попада  в щели-зазоры 7 между теплообменными элементами 3, рассекаетс  на отдельные слои, что в значительной степени способствует эффективности теплообмена. При этом происход т активное перемешивание нижних слоев материала и активный теплообмен в слое благодар  взаимному скольжению теплообменных эле.ментов 3 и пересыпаемого ими материала. Попада  в пространство между теплообменными элемен- тами 3 и футеровкой печи 1 обрабатываемый материал воспринимает тепло огнеупорной кладки. Причем пылева  и мелкие фракции, просеива сь сквозь щели-зазоры 7, активно перемешиваютс  и прогреваютс  в слое материала без выноса их в газовый поток, что способствует значительному снижению пылевыноса из печи I.

Часть материала движетс  по поверхности теплообменных элементов 3, обращенной внутрь печи 1, как бы приподнимаетс  над слоем и скатываетс  по поверхности элементов 3 на поверхность сло  материала и футеровку корпуса печи 1, где интенсивно перемещиваетс  и нагреваетс , активно воспринима  тепло от теплообменных элементов 3 с развитой поверхностью теплооб- мена, от футеровки и газового потока.

По мере дальнейшего поворота корпуса печи 1 теплообменные элементы 3 начинают вновь раскрыватьс  (положение VI). выпускают сквозь щели-зазоры 7 оставпшй- с  обрабатываемый материал и одновременно под собственным весом устремл ютс  постепенно вниз, скольз  относительно друг друга по шел м-зазорам 7, одновременно очища  и.х от налипающего и застр вшего материала, т. е. происходит самоочистка р дов 2 теплообменных элементов 3 и их раскрытие с зан тием верхнего исходного положени  (положение I). После этого рабочий цикл повтор етс . Причем крупные фракции материала, не прошедшие через щели- зазоры 7 теплообменных элементов 3, поднимаютс  последними в центральную часть вращающейс  печи 1, где подвергаютс  дополнительной термообработке в газовом потоке . Раскрытые теплообменные элементы 3 в верхней части печи 1 перекрывают ее поперечное сечение, способству  снижению пылеуноса.

Использование предлагаемого теплообменника позвол ет интенсифицировать теплообменные процессы при обжиге клинкера за счет улучшени  теплообмена и предотвращени  замазывани , а также уменьшени  пылеуноса, что, в свою очередь, способствует снижению расхода топлива на обжиг клинкера или повышению производительности вращающейс  печи.

Claims (6)

1.Теплообменник вращающейс  печи, содержащий расположенные по окружности р ды теплообменных элементов, закрепленных одним концом посредством шарнирного соединени  на корпусе печи, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации теплообмена , выступающие во внутрь печи свободные концы теплообменных элементов одного р да размещены между свободными концами смежного р да и соединены ограничител ми .

2.Теплообменник по п. 1, отличающийс  те.м, что рассто ние между центром шарнирного соединени  и ограничителем каждого теплообменного элемента равно 0,60-0,95 рассто ни  между центрами смежных р дов теплообменных элементов.

3.Теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что каждый теплообменный элемент выполнен из стержней сортового проката круглого, квадратного, шестигранного или овального сечени .

4.Т-еплообменник по пп. 1-3, отличающийс  тем, что каждый теплообменный элемент выполнен в виде дуги.

5.Теплообменник по пп. -3. отличающийс  тем, что каждый теплообменный элемент выполнен в виде восьмерки.

6.Теплообменник по пп. 1-3, отличающийс  тем, что каждый теплообменный элемент выполнен В-образной формы.

dl

..L

9иг.

VU2.5

Vuz.