SU798460A1 - Печь дл тепловой обработки зернистогоМАТЕРиАлА - Google Patents

Description

(54) ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНИСТОГО

МАТЕРИАЛА

Изобрете1ше относитс  к химическому маши ностроеншо, промышленности строительных материалов и может быть использовано дл  тепловой обработки зернистых материалов в потоке теплоносител , при противоточном даижении с пр мым контактом реагирующих фаз, в частности дл  получени  извести, активного угл , разложени  солей и т.п. Известны аппараты дл  проведени  тепловой обработки зер1шстых материалов при противоточном движении газа-теплоносител  и обрабатываемого материала как в вертикальном, так и горизонтальном исполнении. К аппаратам вертикального исполнени  относ тс  печи с падающим слоем, выполненные в виде вертикальной шахты. В этих печах движе ше частиц обрабатываемого материала происходит под действием силы т жести сверху вга1з при движении теплоносител  настречу частицам снизу вверх. Дл  увеличени  времени контакта реагирующих фаз примен ют пульсирздощий поток газа 1 и 12, наклонные перегородки в шахте 3 и другие конструктив ные приемы, направленные на торможение ;падаюищх частиц. Недостатками аппаратов вертикального нополненн   вл5аотс  больша  высота, мапое врем  контакта газа с материалом, большой пьшеунос при обработке полидисперсного материала , ограничение скорости теплоносител  скоростью витани  частиц материала. К противоточным аппаратам горизонтального исполнени  относ тс  широко известные печи с вращающимис  барабанами, в которых теплоноситель движетс  с малой скоростью поверх сло  обрабатываемого материала. К недостаткам печей с вращаюш 1мис  ба рабанами относ тс  сложность конструкции, большие габариты, высока  металлоемкость, большие капитальные затраты на сооружение печей. Дальнейша  интенсификаци  тепло и мао сообмена в печах с вра1иаюц1;имис  барабанами за счет увеличени  относительной скорости движени  реагирующих фаз невозможна из-за резкого возрастани  пьтеуноса. Аппараты горизонтального исполнени , в которых теплова  обработка материала происходит в потоке теплоносител , позвол ют увеличить относительную скорость движени  фаз по сравненшо с аппаратами вертикального исполнени , а длина рабочего канала в них не ограничена высотными габаритами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  аппарат (теплообменник ) дл  обработки тонкодисперсных материалов во взвешенном состо нии, содержащий цилиндрический корпус с тангенциально расположеннынга на его боковой поверхности патрубками дп  ввода газа и вывода обработанного материала, центральным патрубком дл  подачи материала, направл ющего устройства , выполиешюго в виде сшфальпого канала , с приливами на внешней стенке через каждые 80° и щел ми на внутренней стенке расположенными по касательной к приливам. Газ в аппарате движетс  по горизонтальном спиральному каналу в направлении от периферийных витков к центральным, а обрабатываемый материал перемещаетс  в потоке теплоносител  от центрального ввода до периферийной выгрузки, переход  из центральных витков спирали в периферийные через щели в стенках спирали под действием центробежной силы 4. К недостаткам аппарата относ тс  невозмож кость -проведени  полной тепловой обработки материала, включающей нагрев, обжиг и охлаж дение; снижение эффективности тепло- и массообмена вследствие перехода части потока более нагретого газа из периферийных витков спирали через перетечные щели в центральные витки с более низкой температурой газа, что снижает температур1а)Ш напор по сравнешпо с чисто противотошым I. движегшем газа и материала{ малое врем  контакта материала с газом вследствие того, что материал проходит лищь половину каждого витка спирали, а затем переходит в следующий виток. Кроме того, имеютс  трудности изготовлени , разборки и сборки аппарата из-за наличи  труднодост пных дл  сварки участков и необходимости компенсации температурных напр жений, а также трудности чистки спирал ного канала. Цель изобретени  - интенсификаци  теллои массообмена. Дл  достажени  этой цели в печк цп  тепловой обработки зернистого материала, содержащей корпус с перегородками, штуцеры дл  ввода и вывода материала и газа, горелку , перегородки, выполнеьшые с перещшми и задними по ходу газа стенками, установлены в нижней части корпуса и прикреплены попеременно к боковьпи поверхност м его. 7 4 причем задние стенки выполнены больщей высоты, а в передних выполнены жалюзи. Кроме того, перед1ше и задние стенки выполнены вогнутыми по ходу газа, а передние стенки имеют выступы, жалюзи выполнены с НШС10НОМ лопаток в сторону выступов. Предлагаема  печь позвол ет проводить полную тепловую обработку зернистого материала с минимальным расходом топлива за счет утилизации тепла отход щих газов и готового продукта, организовать противоточное движение газа и материала при помощи многократного изменени  направлени  движени  части газа на 180° в вертикальной плоскости и транспортировки материала по зигзагообразному пути в нижней части корпуса, интенсифицировать тепло- и массообмен за счет высокой и посто нной разности скоростей, истекающих из жалюзи струй газа и продвитающегос  вдоль нижнего основа1ш  передней стенки перегородки обрабатываемого материала , увеличить врем  контакта реагирующих фаз за счет торможени  частиц материала при их продвижении вследствие воздействи  основного потока на истекающие из жалюзи струи газа. На фиг. 1 показана предлагаема  печь, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1.Печь содержит корпус 1 в горизонтальном, наклонном или спиральном исполнении, снабжешаш съемными крыщками 2, штуцером 3 ввода сырь  и щтуцером 4 вывода готового продукта, а также штуцерами 5 ввода воздуха и 6 вывода отработанных газов. Изнутри корпус может быть футерован огнеупором. В. нижней части корпуса 1,частично перекрыва  сечение по высоте и ширине и примыка  попеременно одним торцом справа и слева к боковым поверхност м его, по всей длине корпуса размещены перегородки 7. Кажда  из перегородок 7 содержит передшою (по ходу газа) стенку 8, задшою стенку 9 и торцовую стенку 10, соедин ющую стенки 8 и 9 и расположенную на некотором рассто н1Ш от боковой поверхности корпуса. Нижние кромки всех стенок примыкают к нихсней части корпуса, а боковые кромки передней и задней стенок 8 и 9 примыкают с одной стороны к боковой поверхности корпуса, с другой - к торцовой стенке 10. Задн   стенка 9 выполнена большей высоты, чем перед1ш  8, так что верхние кромки степок 8-10 и бокова  поверхность корпуса в месте примыкани  к ней стенок 8 и 9 образуют отверсти  11 дл  забора части потока газа. Передн   и задн   стенки 8 и 9 выполнены вогнутыми к потоку газа, причем в передней стенке 8 выполнены выступы 12, перекрывающие в горизонтальной проекции зазор между двум  соседними перегородками.

Нижнее основание передней стенки 8 снабжено жалюзи 13, служащим дл  направленного истечени  газа, с наклоном лопаток в направлении от торцовой стенки 10 к выступу 12.

Нкжьше основани  передних стенок 8 с выступами 12 всех перегородок 7 образуют в плане канал зигзагообразной формы дл  перемещени  материала от места загрузки к месту выгрузки (от штуцера 3 к штуцеру 4)

Печь работает следующим образом.

Исходный материал (сырье) поступает в зону подогрева корпуса 1, перед передней стенкой 8 последней по ходу газа перегородки 7 и под воздействием струй газа, истекающих из жалюзи 13, перемещаетс  вдоль нижней части корпуса и нижнего основани  передней стенки под углом к направлению основного потока газа.

Дойд  до выступа 12 передней стенки последней по ходу газа перегородки, материал под воздействием струй газа, истекающих из жалюзи выступа, отжимаетс  в начальный участок передней стенки предпоследней по ходу газа перегородки, мен ет направление своего движени  и продвигаетс  затем вдоль этой передней стенки в направлении от торцовой стенки 10 к выступу 12. Дальнейший путь движени  материала проходит по образуемому передними стенками 8. с выступами 12 каналу зигзагообразной формы, расположенному в нижней части корпуса 1, вплоть до вывода обработанного материала (готового продукта) через щтуцер 4 в зону охлаждени .

При движении материал последовательно проходит ЗО1Ш1 подогрева, обжига и охлаждени 

Навстречу материалу вдоль корпуса движетс  поток газа-теплоносител , основной поток которого проходит над перегородками 7 и частично поступает в отверсти  11 перегородок 7 под воздействием скоростного напора.

Проход  между стенками 8 и 9 перегородок 7, поток газа измен ет направление своего движени  на 180° в вертикальной плоскости, а проход  через жалюзи 13 - в горизонтальной плоскости. Гаа выходит из жалюзи. 13 под углом к основному потоку и завлекает обрабатываемый материал вдоль передних стенок 8 перегородок 7.

Скорость газа после истечени  из жалюзи резко падает, и он поднимаетс  вверх, смещива сь с основным потоком.

Кроме воздействи  истекающих из жалюзи струй газа материал подвергаетс  также воздействию основного потока газа, который

стремитс  прижать частицы к передней стенке, что тормозит частицы и существенно снижает скорость их продвижени  от загрузки к выгрузке , увеличива  врем  контакта реагирующих

5 фаз.

Теплоносителем, взаимодействующим с материалом , последовательно  вл етс  сначала воздух, поступающий в начало зоны охлаждени  через щтуцер 5, затем продукты горени 

10 топлива, получаемые с помощью горелки 14 в зоне обжига, а потом отход щие газы, удал емые из зоны подогрева в охлажденном виде через щтуцер 6.

Применение печи позвол ет резко лгазить

1$ металлоемкость и стоимость оборудовани , особенно по сравнению с крупногабаритными печами с вращающимис  барабанами, которые  вл ютс  самыми распространенными в промыщденности аппаратами с противоточным

0 движением газа и материала, и проводить полную тепловую обработку материала, включающую нагрев, обжиг и охлаждение, при минимальных расходах топлива вследствие высокого теплового КПД противоточной системы.

5

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   Печь дл  тепловой обработки зернистого Q материала, содержаща  корпус с перегородками , щтуцеры дл  ввода и вывода материала и газа, горелку, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации тепло- и массообмена, перегородки, выполненные с передними и задними по ходу газа стенками, уста5 новлены в нижней части корпуса н прикреплены попеременно к боковым поверхност м его, причем задние стенки выполнены бопьщей высоты, а в передних выполнены жалюзи.
2. 2.Печь по п. 1, отличающа с 

   0 тем, что, с целью снижени  гидравлического сопротивлени , передние и задние стенки выполнены вогнутыми по ходу газа, а передние стенки имеют выступы.
3. 3.Печь по п. 1, отличающа с 

   5 тем; что жалюзи выполнены с наклоном лопаток в сторону выступов.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР N 169021,

   0 кл. F 27 В 15/Го, 1951..

   2.Патент Великобритании № 1312393, кл. F 4 В, 1973.

   3.Авторское свидетельство СССР № 487286, кл. F 27 В 15/00, 1973.
4. 4. Авторское свидетельство СССР N 183665, кл. F 27 В 7/34, 1964. Топливо Продукт