SU694754A1 - Вращающа с печь - Google Patents

Description

(54) ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ

ной головки, и холодильник, снабжена коллекторами вторичного воздуха, смонтированными на внешней стороне задней торцовой стенки неиодвижной головки нечи и соединенными посредством трубопровода с холодильником , а неподвижна  головка печи выполнена с отверсти ми на задней торцовой стенке, по крайней мере одно из которых кольцевое, при этом выходное сечение горелочиого устройства размещено внутри вращающегос  барабана.

На чертеже показан разгрузочный конец вращающейс  печи, поперечный разрез.

Вращающийс  барабан 1 с окнами 2 входит своим разгрузочным концом в пеподвижную головку 3 печи так, что обрез барабана 1, располагаетс  макспмальпо близко к задней торцовой стенке неиодвижной головки 3 печи. Минимальный зазор между обрезом вращающегос  барабана 1 и указанной стенкой определ етс  условием вращени  его без задевани  последней при температурных расщирени х вращающегос  барабана 1. Головка 3 печи установлена на щахте холодильника 4. На задней торцовой стенке неподвижной головки 3 печи выполнены отверсти  5 и 6, из которых отверстие 5 кольцевое. Отверсти  6 ироизвольной формы выполнены в количестве, обеспечивающем ровное поле скоростей снос щего потока воздуха па входе в обрез вращающегос  барабана 1. Из разгрузочного конца холодильника 4 воздух забирают вентил тором 7 аспирации и подают по трубопроводу 8 в коллекторы 9 и 10, а избыточный воздух отвод т по трубопроводу 11. Коллекторы 9 и 10 обеспечивают распределение и равномерную подачу воздуха по всей длине кольцевого отверсти  5 и по всем отверсти м 6. На трубопроводе 8 установлено регулировочное устройство 12 дл  распределени  воздуха в коллекторы 9 и 10.

Горелочное устройство 13 смонтировано на неподвижной головке 3 печи, причем его выходное сечение входит внутрь вращающегос  барабана 1 и расположено до плоскости окон 2.

Работает вращающа с  печь следующим образом.

Топливо в, количестве, необходимом дл  обеспечени .процесса обжига сырьевой смеси , подают в рабочее пространство печп при помощи горел очного устройства 13. Воздух на горение, дл  обеспечени  процесса регулировани  характеристик факела, поступает двум  раздельными потоками: в виде поперечных струй через окна 2 и в виде снос щего потока через обрез вращающегос  барабана 1. Дл  формировани  указанных потоков поступает более нагретый воздух по щахте холодильника 4 и мепее нагретый от вентил тора 7 аспирации. При этом от вентил тора 7 необходимое количество воздуха поступает в трубопровод 8, оставшуюс  часть, котора   вл етс  избыточпым воздухом, пе используют дл  горени  топлива и отвод т по трубопроводу 11. Из трубопровода 8 воздух распредел ют регулировочным устройством 12 в коллекторы 9 и 10. Из коллектора 10 воздух через отверсти  6 идет внутрь вращающегос  барабана 1 через его обрез, охлаждает его изнутри, сам прп этом нагреваетс  до более высокой температуры и поступает на горение в виде снос щего потока с ровным полем скоростей. Из коллектора 9 через кольцевое отверстие 5 воздух истекает в виде кольцевой струи в неподвижную головку 3 печи, где смешиваетс  с более нагретым воздухом из щахты холодильника 4, и идет на горение через окна 2 в виде поперечных струй.

Дл  исключени  неконтролируемых перетоков воздуха через имеющийс  зазор между обрезом вращающегос  барабана 1 и задней торцовой стенкой неподвижной головки 3 печи кольцевое отверстие 5 выполнено таким образом, чтобы истекающа  из него кольцева  стру  образовала перегородку , преп тствующую взаимному проникновению воздущных потоков, формирующих поперечпые струи и снос щий поток. Вместе с тем кольцева  стру  исключает указанные неконтролируемые перетоки тем эффективнее , чем меньше зазор между обрезом барабана 1 и задней торцовой стенкой неподвижной головки 3 печи. Кроме того, омыва  разгрузочный конец барабана 1 снаружи по всему периметру, кольцева  стру  охлаждает его и предохран ет от обгорани , а сама нагреваетс  до более высокой температуры .

Поперечные струи воздуха, истекающие из окон 2, взаимодейству  со снос щим потоком и сталкива сь в рабочем пространстве печи, образуют область высокой интенсивности турбулентности, куда посредством горелочного устройства 13 подают топливо со скоростью не больщей, чем максимальна  скорость поперечных струй воздуха. Изменение величины расхода на снос щий поток посредством регулировочного устройства 12 вызывает соответствующее изменение расхода кольцевой струи, а значит и расхода воздуха иа поперечные струи при неизменном суммарном количестве воздуха, поступающего на горение. Все это приводит к изменению глубины проникновени  поперечных струй в снос щий поток. Таким образом , область интенсивности взаимодействи  струй в рабочем пространстве печи и интенсивность турбулентности регулируютс  изменением воздуха, идущего на снос щий поток и поперечные струи при неизменном суммарном количестве поступающего на горение воздуха, т. е. при посто нном коэффициенте избытка воздуха. Иначе говор , если устройством 12 полностью перекрыть расход воздуха в коллектор 10, который идет на создание снос щего потока, то весь

воздух, идущий по трубопроводу 8, поступает в коллектор 9, далее через кольцевое отверстие 5 в неподвижную головку 3 печи, откуда вместе с более нагретым воздухом из шахты холодильника поступает на горение через окна 2 в виде поперечных струй с максимальной скоростью (снос щий поток отсутствует). При этом генерируетс  наибольша  интенсивность турбулентности потока в канале и достигаетс  максимальна  интенсивность его смешени  с топливом. Факел короткий и имеет высокое объемное тепловое напр жение. Если же весь воздух, идущий по трубопроводу 8, направить регулировочным устройством 12 в коллектор 10, то расход через кольцевое отверстие 5 будет нулевым. Из-за отсутстви  кольцевой струи некоторое количество более нагретого воздуха из шахты холодильника 4 вместе с менее нагретым воздухом, истекающим из отверстий 6, образует максимальный снос щий поток.Ф

Оставша с  часть более нагретого воздуха из шахты холодильника 4 поступает на горение в виде поперечных струй с минимальной скоростью, глубина проникновени  их минимальна. В этом случае зат гиваетс  процесс смешени  воздуха с топливом, что позвол ет получать длинный факел. Дл  получени  факела максимальной длины, необходимой по технологическим услови м обжига сырьевой смеси, требуетс  незначительное увеличение расхода воздуха на снос щий поток.

Небольша  часть менее нагретого воздуха до начала процесса взаимодействи  с топливом (горени ) успевает нагретьс  до более высокой температуры вследствие сн ти  некоторого количества тепла разгрузочного конца вращающегос  барабана 1 и смешени  с более нагретым воздухом из шахты холодильника 4.

Указанное перераспределение воздушных потоков, поступающих на горение, не снижает средней температуры воздуха и практически не сказываетс  отрицательно на общем снижении удельного расхода топлива , достигаемого за счет точного регулировани  процесса обжига в широком диапазоне при неизменном коэффициенте избытка воздуха.

Дл  обеспечени  процесса регулировани  факела при такой подаче воздуха на горение горелочное устройство 13 может быть , выполнено в виде пр моточного канала, например цилиндрической трубы, так как процесс регулировани  характеристик факела осуществл етс  только благодар  перераспределению потоков воздуха на поперечные струи и снос щий поток.

С целью достижени  регулировани  факела и надежной стабилизации факела на поперечных воздушных стру х, выходное сечение цилиндрической трубы расположено на рассто нии не менее 0,5 эквивалентного

диаметра окон 2 до их плоскости расположени . Дл  подачи всего количества топлива в активную зону взаимодействи  воздушных потоков, выходное сечение цилиндрической трубы расположено на рассто нии не более дес ти эквивалентных диаметров окон

2от их плоскости расположени . При этом диаметр цилиндрической трубы, определенный с одной стороны из услови  подачи газа со скоростью, не большей максимальной скорости поперечных струй, а с другой стороны из услови  исключени  проскока пламени и минимального загромождени  сечени  вращающегос  барабана 1, составил

0,1-0,2 диаметра печи.

Таким образом, предлагаема  конструкци  позвол ет повысить надежность эксплуатации печи путем повышени  термической стойкости разгрузочного конца вращающегос  барабана 1 печи, который охлаждаетс  как изнутри, так и снаружи воздухом сравнительно низкой температуры благодар  специальным отверстием на задней торцовой стенке ненодвижной головки 3 печи и

близкому расположению обреза барабана 1 к указанной стенке.

Точное регулирование расходов воздуха на снос щий поток и поперечные струи, обеспечиваемое выполнением специальных отверстий на задней торцовой стенке головки

3печи, установкой коллекторов 9 и 10 с наружной ее стороны, регулировочного устройства 12, расположенного в услови х низкой температуры вне печи, и расположением обреза вращающегос  барабана 1 с максимально допустимым приближением к задней торцовой стенке неподвижной головки 3 печи, позвол ет получать факел с различными геометрическими и тепловыми характеристиками , необходимыми по технологическим услови м обжига, без изменени  ,расхода топлива и суммарного количества воздуха, поступающего на горение. Подача топлива в область высокой интенсивности

турбулентности, создаваемой в зоне взаимодействи  воздушных потоков, позвол ет существенно интенсифицировать процесс горени . Возможность замены горелочного устройства сложной конструкции на пр моточный канал, например цилиндрическую трубу, также повышает надежность эксплуатации и упрощает конструкцию.

Claims (2)

1.Патент США № 2859955, кл. 263-33, опублик. 1958.

2.Патент СССР № 50188, кл. F 27В 7/38, 1934 (прототип).