SU1622745A1

SU1622745A1 - Heat exchanger for rotaty furnace

Info

Publication number: SU1622745A1
Application number: SU884601200A
Authority: SU
Inventors: Виталий Алексеевич Чурюмов
Original assignee: Snuryiumov Vitaliyi A
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1991-01-23

Abstract

Изобретение относитс к технике теплообмена во вращаюпщхс печах и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Цель изобретени - повышение эффективности теплообмена и надежности в работе. Теплообменник вращающейс печи содержит шарнирно закрепленные с помощью осей 3 на кронштейнах 2 продолговатые теплообменные элементы из параллельных пластин 4, причем в кронштейнах 2 выполнены круглые отверсти с прорез ми, а оси 3 имеют сегментное сечение. Теплообменные элементы 5 могут быть выполнены с седлами по концам , между которыми свободно расположены шары. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.This invention relates to a heat exchange technique in rotary kilns and can be used in the building materials industry. The purpose of the invention is to increase the efficiency of heat transfer and reliability in operation. The rotary kiln heat exchanger contains hinged with axles 3 on brackets 2 oblong heat exchange elements of parallel plates 4, with circular holes with slots in the brackets 2, and axes 3 having a segment section. Heat exchange elements 5 can be made with saddles at the ends, between which the balls are freely located. 2 hp ff, 2 ill.

Description

Изобретение относится к технике теплообмена во вращающихся печах и может быть использовано в промышленности строительных материалов.The invention relates to techniques for heat transfer in rotary kilns and can be used in the building materials industry.

Келью изобретения является повыше- 5 ние эффективности теплообмена и надежности в работе.The aim of the invention is to increase the heat transfer efficiency and operational reliability.

На фиг. 1 показан теплообменник, продольный разрез·}· на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (в двух вариантах). ¹⁰Внутри вращающейся печи 1 на кронштейнах 2 с помощью сегментных осей 3 подвешены теплообменные элементы, которые могут быть выполнены в виде пластин 4 или полых элементов 5 с сед-$ лами 6 с обеих сторон и свободно расположенными между каждой парой седел 6 шаровыми клапанами 7. Количество теплообменных элементов по окружности берут в зависимости от расстояния ²θ а между кронштейнами 2 по такому расчету: разделив окружность на нечетное количество частей, получают число η (на фиг. 2 число η = 7). Количестп - 1 ²⁵во элементов по окружности ζ = — (дпя фиг. 2 ζ = 3). Размер а берут, кроме того, с учетом температуры горячих газов и жаростойкости материала, из которого сделаны элементы (чем 30 выше температура, тем меньше размер а, тем короче элементы и они лучше погружаются в материал в нижнем положений и охлаждаются им). Размер d определяют расчетом на заданную изно- 35 состойкость пары кронштейнов 2 от веса элементов и сегментных осей 3 при взаимном проворачивании. Желательно размер d брать не менее 100 мм для того, чтобы получить достаточный раз- 40 мер прорези к в кронштейнах 2, который должен обеспечить выход через него осей 3 с учетом теплового удлинения элементов. Размер хорды сегментной оси 3 определяют размером 1 и берут больше размера к прорези для того, чтобы оси 3 с элементами в верхнем положении не вышли через прорезь к. Размер с теплообменных элементов определяют в зависимости от размера b = а - d и берут больше него на величину, определяемую с Помощью кинематических построений и обеспечивающую при провисании элементов на верхнем кронштейне 2 выход (вход) нижней оси 3 через прорезь к с учетом теплового увеличения размера с. Высоту кронштейнов 2 по радиусу берут минимально возможной. Размеры элементов вдоль оси печи 1 определяют из монтажнйх соображений, чтобы вес элементов был не очень большим. Количество пластин 4 в одном элементе берут максимальным с учетом теплового расчета и прохода комьев материала между ними без забивания. Сечение полых элементов 5 берут из условия поднятия заданного количества материала. Размеры седел 6 берут из условия заполнения-опорожнения элементов 5 материалом в нижнем положении. Количество пар седел 6 берут в зависимости от длины элементов 5 в осевом направлении, причем перегородки между парами седел 6 могут быть не сплошные, лишь бы шары 7 не могли переходить в осевом направлении. Диаметр шаров 7 берут из условия исключения выхода через седла 6. Остальные размеры определяют конструктивно и проверяют на прочность и работоспособность.In FIG. 1 shows a heat exchanger, a longitudinal section ·} · in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 (in two versions). ¹⁰ Inside the rotary kiln 1, on the brackets 2, with the help of segment axes 3, heat-exchange elements are suspended, which can be made in the form of plates 4 or hollow elements 5 with saddles 6 on both sides and ball valves 7 freely located between each pair of saddles 6. The number of heat exchange elements around the circumference is taken depending on the distance ² θ and between the brackets 2 according to this calculation: dividing the circle into an odd number of parts, the number η is obtained (in Fig. 2 the number η = 7). Quantity - 1 ²⁵ in the elements around the circle ζ = - (for the figure 2 ζ = 3). Size a is taken, in addition, taking into account the temperature of hot gases and the heat resistance of the material from which the elements are made (the higher the temperature, the smaller the size a, the shorter the elements and they are better immersed in the material in the lower positions and cooled by it). Size d is determined by calculating for a given wear resistance of the pair of brackets 2 on the weight of the elements and the segment axles 3 during mutual rotation. It is desirable to take a dimension d of at least 100 mm in order to obtain a sufficient size of the slot 40 in the brackets 2, which should ensure the axes 3 through it taking into account the thermal elongation of the elements. The size of the chord of the segment axis 3 is determined by size 1 and taken larger than the size to the slot so that the 3 axes with the elements in the upper position do not extend through the slot K. The size of the heat exchange elements is determined depending on the size b = a - d and they are taken larger by the value determined with the help of kinematic constructions and providing, when the elements on the upper bracket 2 sag, the output (input) of the lower axis 3 through the slot k, taking into account the thermal increase in size c. The height of the brackets 2 along the radius is taken as low as possible. The dimensions of the elements along the axis of the furnace 1 are determined from mounting considerations so that the weight of the elements is not very large. The number of plates 4 in one element is taken maximum, taking into account the thermal calculation and the passage of clods of material between them without clogging. The cross-section of the hollow elements 5 is taken from the condition of raising a given amount of material. The dimensions of the saddles 6 are taken from the condition of filling-emptying the elements 5 with the material in the lower position. The number of pairs of saddles 6 is taken depending on the length of the elements 5 in the axial direction, and the partitions between the pairs of saddles 6 may not be continuous, if only the balls 7 could not pass in the axial direction. The diameter of the balls 7 is taken from the condition of exclusion of exit through the saddles 6. The remaining sizes are determined constructively and checked for strength and performance.

Теплообменник работает следующим образом.The heat exchanger operates as follows.

В верхнем положении элементы провисают на осях 3 и прогреваются горячими газами вместе с материалом в элементах 5, который одновременно защищает их от сгорания. При дальнейшем вращении нижние оси 3 через прорези к входят в отверстия кронштейнов 2, и, лежа на двух парах кронштейнов 2, элементы входят в слой материала и отдают ему тепло. При дальнейшем вращении и подъеме первой по ходу вращения пары кронштейнов 2 элементы своими осями 3 проскальзывают на величину с - b в них и начинают подниматься, при этом материал из элементов 5 высыпается, шары 7 ложатся в седла 6, перекрывают их, и элементы 5 заполняются новым материалом. Затем нижние оси 3 выходят из прорезей к кронштейнов 2, и процесс повторяется.In the upper position, the elements sag on the axles 3 and are heated by hot gases along with the material in the elements 5, which simultaneously protects them from combustion. With further rotation, the lower axles 3 through the slots k enter the holes of the brackets 2, and, lying on two pairs of brackets 2, the elements enter the layer of material and give it heat. With further rotation and lifting of the first pair of brackets 2 in the direction of rotation, the elements slide with their axes 3 by a value of c - b into them and begin to rise, while the material from the elements 5 spills out, the balls 7 lie in the saddles 6, overlap them, and the elements 5 are filled new material. Then the lower axles 3 exit from the slots to the brackets 2, and the process is repeated.

Применение теплообменника повышает 5Q эффективность теплообмена за счет увеличения поверхности в элементах из пластин 4 или подъема большего количества материала в элементах 5, что приводит к экономии топлива, Исключение проскальзывания элементов по корпусу печи 1 повышает надежность в работе, что приводит к уменьшению расходов на ремонты и увеличению выпуска продукции.The use of a heat exchanger increases the 5Q efficiency of heat transfer by increasing the surface in the elements of the plates 4 or lifting a larger amount of material in the elements 5, which leads to fuel economy. The elimination of slipping of elements on the body of the furnace 1 increases the reliability in operation, which leads to lower repair costs and increase production.

Claims

The claims 1. A rotary kiln heat exchanger containing hollow elongated oblong heat-exchange elements pivotally fixed by means of axes and brackets, characterized in that, in order to increase reliability, the brackets are made with round holes and slots on the inside of the furnace, and the axes are mounted on heat-exchange elements and made in the form of segments whose chord is greater than the width of the slot in the brackets.

2 ”Heat exchanger according to π. 1, on the one hand, in order to increase the heat exchange efficiency, heat exchange elements are made with

5 seats at both ends and ball valves freely positioned between the seats.

Ιθ 3. Heat exchanger pop. ^ characterized in that the heat exchange elements are made of parallel plates,