SU924481A2

SU924481A2 - Rotary furnace heat exchanger

Info

Publication number: SU924481A2
Application number: SU802941932A
Authority: SU
Inventors: Антон Антонович Молодцов; Анатолий Максимович Макаров; Виталий Алексеевич Чурюмов
Original assignee: Себряковский Цементный Завод Им.П.А.Юдина
Priority date: 1980-06-17
Filing date: 1980-06-17
Publication date: 1982-04-30

Description

Изобретение относится к технике теплообмена во вращающихся печах и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в частности, при производстве цемента, а также в других отраслях (черная и цветная металлургия, химическая промышленность).The invention relates to techniques for heat transfer in rotary kilns and can be used in the building materials industry, in particular, in the production of cement, as well as in other industries (ferrous and non-ferrous metallurgy, chemical industry).

По основному авт. св. № 754182 известен теплообменник вращающейся печи, содержащий закрепленные на корпусе печи вдоль его оси посредством кронштейнов параллельные продольные перегородки, размещенные равномерно по сечению печи и выполненные из отдельных секций, смещенных вдоль печи одна относительно другой по окружности, причем каждая перегородка со стороны разгрузочного конца выполнена с вырезом на ее внешней стороне в виде косого среза к внешней ее стороне [1].According to the main author. St. No. 754182 discloses a rotary kiln heat exchanger comprising parallel longitudinal partitions mounted on the furnace body along its axis by means of brackets, arranged uniformly over the furnace section and made of separate sections, displaced along the furnace one relative to the other, each partition on the discharge end side being made with a cutout on its outer side in the form of an oblique cut to its outer side [1].

Недостатком известного теплообменника является невысокая его эффективность вследствие повышенного пылеобразования, возникающего при перегрузке материала из одной секции на другую и выгрузке его из печи, а так2 же вследствие неравномерного распределения материала по поперечному сечению секции.A disadvantage of the known heat exchanger is its low efficiency due to increased dust generation that occurs when the material is overloaded from one section to another and unloaded from the furnace, as well as due to the uneven distribution of material over the section cross section.

Цель изобретения - повышение эффективности теплообмена.The purpose of the invention is to increase the efficiency of heat transfer.

Поставленная цель достигается тем, что теп⁵ лообменник вращающейся печи снабжен размещенными со стороны разгрузочного конца ^:наклонными к оси печи перегородками, соединяющими скошенные кромки вырезов соседних продольных перегородок, и размещенными Между соседними продольными перегородками перпендикулярно им дополнительными перегородками, смещенными одна относительно другой по сечению печи.The goal is achieved in that the tep ⁵ exchanger of the rotary kiln is provided arranged from the discharge ^end: inclined toward the furnace axis by partitions connecting bevelled edge recesses of adjacent longitudinal baffles, and positioned between adjacent longitudinal baffles perpendicularly to the additional partitions offset with respect to one another through the furnace section .

Предлагаемая конструкция позволяет равномерно распределить материал по сечению печи при вертикальном или близком к нему положении параллельных продольных перегородок, а также предотвращает ссыпание движущегося материала с горячего торца этих перегородок и с продольной кромки выреза и попадание его в газовый поток, что значительно уменьшает пыление. Все это улучшает теплообмен между газами и материалом.The proposed design allows you to evenly distribute the material over the furnace cross section at a vertical or close to it position of parallel longitudinal partitions, and also prevents the moving material from falling from the hot end of these partitions and from the longitudinal edge of the cutout and getting into the gas stream, which significantly reduces dusting. All this improves the heat transfer between gases and material.

ЭE

На фиг. 1 показана печь на участке установки теплообменников продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a furnace in a longitudinal section through the installation of heat exchangers; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Внутри печи 1 с футеровкой 2 установлены секции перегородок 3, которые параллельны между собой и осью печи 1. Протяженность их вдоль оси определяют тепловым расчетом, а расстояние между ними —. из условия свободного прохождения материала без заклинивания. Каждую перегородку 3 крепят к печи 1 кронштейнами 4, которые обеспечивают свободу деформации при тепловом расширении перегородок 3 как вдоль оси, так и в перпендикулярном направлении. Со стороны горячего конца печи 1 на расстоянии (0,05-1) D .перегородки 3 вырезаны на (0,05-0,25) D, где D внутренний диаметр печи 1. ,Inside the furnace 1 with lining 2 sections of partitions 3 are installed, which are parallel between themselves and the axis of the furnace 1. Their length along the axis is determined by thermal calculation, and the distance between them is determined. from the condition of free passage of material without jamming. Each partition 3 is attached to the furnace 1 by brackets 4, which provide freedom of deformation during thermal expansion of the partitions 3 both along the axis and in the perpendicular direction. From the hot end of the furnace 1 at a distance of (0.05-1) D. The partitions 3 are cut into (0.05-0.25) D, where D is the inner diameter of the furnace 1.,

У скошенных кромок вырезов 5 каждой параллельной продольной перегородки 3 расположена наклонная перегородка 6, которая закреплена к соседним параллельным продольным перегородкам 3. Угол наклона а перегородки 6 к горизонтальной оси печи выбирают в зависимости от угла естественного откоса материала (чем больше угол естественно¹го откоса, тем больше угол наклона « и наоборот). На участке выреза 5 перегородок 3 против каждого из них на шарнирах 7 к корпусу печи 1 прикреплена лопасть 8. К каждой перегородке 3 прикреплены упоры 9, заходящие за плоскость продольной кромки выреза 5.At feathered edges recesses 5 each parallel longitudinal walls 3 is inclined baffle 6, which is fixed to the adjacent parallel longitudinal walls 3. The angle of inclination a partition 6 to the horizontal axis of the oven is selected depending on the angle of repose of the material (the greater the angle of natural repose of ^1, the greater the angle of inclination "and vice versa). On the section of the cutout 5 of the partitions 3 against each of them on hinges 7 to the body of the furnace 1 is attached a blade 8. To each partition 3 attached stops 9, extending beyond the plane of the longitudinal edge of the cutout 5.

Каждая секций теплообменника снабжена размещенными между соседними продольными перегородками 3 перпендикулярно им дополнительными перегородками 10. Каждая перегородка 10 смещена относительно соседних по сечению печи. Со стороны горячего конца печи перегородки 10 не доходят до конца перегородок 3 на (0,05—1) D, т.е. на величину длины выреза 5.Each section of the heat exchanger is provided with additional partitions 10 perpendicular to it and arranged between adjacent longitudinal partitions 3. Each partition 10 is offset relative to adjacent furnace sections. From the hot end of the furnace, partitions 10 do not reach the end of partitions 3 by (0.05–1) D, i.e. by the cutout length 5.

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

Материал вследствие наклона и вращения печи 1 поступает в ячейки, образованные параллельными продольными перегородками 3 и перемещается в них с подъемом и пересыпанием, причем за один оборот каждой перегородки 3 материал поднимается дважды. При нахождении перегородок 3 в вертикальном или близком к нему положении, материал ссыпается с параллельных продольных перегородок 3 и попадает на перегородки 10, распределяясь равномерно по всему сечению печи 1.Due to the inclination and rotation of the furnace 1, the material enters the cells formed by parallel longitudinal partitions 3 and moves into them with lifting and pouring, and in one revolution of each partition 3 the material rises twice. When the partitions 3 are in a vertical or close position, the material is poured from parallel longitudinal partitions 3 and enters the partitions 10, distributed evenly over the entire cross section of the furnace 1.

При подходе материала к вырезу 5 он перестает подниматься перегородками 3. Величину выреза (0,05-1) D выбирают в зависимости от уклона печи 1 и свойств текучести материала. Чем больше уклон печи 1 и текучесть материала, тем больше величина перемещения материала вдоль оси печи 1 за каждые полоборота, тем больше берут величину выреза 5.When the material approaches the cutout 5, it ceases to rise with partitions 3. The size of the cutout (0.05-1) D is selected depending on the slope of the furnace 1 and the flow properties of the material. The greater the slope of the furnace 1 and the fluidity of the material, the greater the amount of movement of the material along the axis of the furnace 1 for each half-revolution, the more take the size of the cutout 5.

Вырез 5 в момент поступления к нему материала перекрывается лопастью 8, которая при нахождении в нижнем положении отбрасывается материалом к корпусу печи 1, а после перехода верхнее положение упирается в упоры 9 и, перекрывая вырез в перегородке 3, препятствует ссыпанию материала в поток газов^Cutout 5 at the moment of receipt of material is blocked by a blade 8, which, when in the lower position, is discarded by the material to the furnace body 1, and after the transition, the upper position rests on the stops 9 and, blocking the cutout in the partition 3, prevents the material from falling into the gas stream ^

После того, как перегородки 3 начинают переходить из горизонтального положения в вертикальное, материал, захваченный этими перегородками 3 начинает по ним ссыпаться (траектории на фиг. 1 штрих-пунктирной линией). Крайние по ходу движения материала частицы, захваченные участками перегородок 3, непосредственно примыкающими к вырезу 5, движутся при этом к горячим торцам перегородок 3, доходят до наклонных перегородок 6 и ссыпаются по ним в общую массу материала, не подвергаясь уносу горячим газовым потоком, Таким образом, наличие наклонных перегородок 6 предотвращает осыпание частиц материала с горячего торца перегородок 3, а также с продольной кромки выреза 5.After the partitions 3 begin to move from horizontal to vertical, the material captured by these partitions 3 begins to crumble along them (the trajectories in Fig. 1 by a dashed-dotted line). The particles that are extreme in the direction of movement of the material, captured by portions of the partitions 3 directly adjacent to the cutout 5, move to the hot ends of the partitions 3, reach the inclined partitions 6 and are poured along them into the total mass of the material, without being carried away by the hot gas stream, Thus , the presence of inclined partitions 6 prevents the shedding of particles of material from the hot end of the partitions 3, as well as from the longitudinal edge of the cutout 5.

Использование предлагаемого теплообменника повышает эффективность теплообмена, так как дополнительные перегородки 10 позволяют белее равномерно распределить материал по сечению печи 1, а наличие наклонных перегородок 6 значительно уменьшает пыление и, следовательно унос тепла с пылью.Using the proposed heat exchanger increases the efficiency of heat transfer, since the additional partitions 10 allow a more even distribution of material across the cross section of the furnace 1, and the presence of inclined partitions 6 significantly reduces dusting and, therefore, the entrainment of heat with dust.

Claims

The invention relates to a heat exchange technique in rotary kilns and can be used in the building materials industry, in particular, in the production of cement, as well as in other areas (ferrous and non-ferrous metallurgy, chemical industry). St. No. 754182 is known for a rotary kiln heat exchanger containing parallel longitudinal partitions fixed along the axis of the furnace along its axis by means of brackets, arranged in a uniform dimension along the furnace cross section and made of separate sections displaced one after another along the furnace circumferentially, each partition on the discharge end side with a cutout on its outer side in the form of an oblique cut to its outer side 1. A disadvantage of the known heat exchanger is its low efficiency due to its higher Nogo dusting, occurs when overloading present material from one section to another, and unloading it from the furnace and vsledstvie- uneven distribution of the material over the cross section. The purpose of the invention is to increase the efficiency of heat transfer. This goal is achieved in that the rotary kiln heat exchanger is provided with baffles located on the side of the unloading end inclined to the furnace axis, connecting the chamfered edges of the cut-outs of adjacent longitudinal baffles, and placed between the adjacent longitudinal baffles perpendicular to them by additional baffles displaced one with another across the furnace section. The proposed design allows the material to be evenly distributed over the cross section of the furnace when the vertical longitudinal partitions are vertically or close to it, and also prevents the moving material from falling off the hot end of these partitions and from the longitudinal edge of the cut and falling into the gas flow, which significantly reduces dusting. All this improves the heat exchange between gases and material. 392. FIG. 1 shows a furnace at the site of installation of heat-mixes; a longitudinal section; in fig. 2 - section A-A in FIG. 1. Furnace 1 with lining 2 are installed sections of partitions 3, which are parallel to each other and the axis of the furnace 1. Their length along the axis is determined by thermal calculation, and the distance between them is determined. from the condition of free passage of the material without jamming. Each partition 3 is attached to the furnace 1 with brackets 4. which provide freedom of deformation during thermal expansion of the partitions 3 both along the axis and in the perpendicular direction. From the side of the hot end of the furnace 1 at a distance of (0.05-1) D. The partitions 3 are cut to (0.05-0.25) 0, where D is the internal diameter of the furnace 1., At the beveled edges of the notches 5 of each parallel a longitudinal partition 3 is an inclined partition 6, which is fixed to adjacent parallel longitudinal partitions 3. The angle of inclination and partitions 6 to the horizontal axis of the furnace is chosen depending on the angle of natural slope of the material (the greater the angle of natural slope, the greater the angle of inclination a and vice versa) . In the section of the cutout of 5 partitions 3, a hinge 8 is attached to the body of the furnace 1 at hinges 7. To each partition 3 there are fasteners 9, which extend beyond the plane of the longitudinal edge of the venture 5. Each section of the heat exchanger is provided with 3 perpendicular between the longitudinal partitions they have additional partition walls 10. Each partition 10 is shifted relative to adjacent cross-sections of the furnace. From the side of the mountain end of the furnace, the partitions 10 do not reach the end of the partitions 3 by (0.05-1) D, i.e The length of the cutout 5. The heat exchanger works as follows. Due to the inclination and rotation of the furnace 1, the furnace 1 enters the cells formed by parallel longitudinal partitions 3 and moves into them with lifting and shifting, P | Yaschem for one revolution of the partition 3, the material rises twice. When the partitions 3 are in a vertical or close position, the material is poured from parallel longitudinal partitions 3 and falls on the partitions 10, distributed evenly over the entire cross section of the furnace 1. As the material approaches the cutout 5, it ceases to lift by partitions 3. The cutout size ( 0.05-1) D is selected depending on the slope of the furnace 1 and the flow properties of the material. The greater the slope of the furnace 1 and the fluidity of the material, the greater the amount of movement of the material along the axis of the furnace 1 for each half-turn, the more 6epjnr the amount of the notch 5. The notch 5 at the time of receipt of the material to it is blocked by a blade. 8, which, when in the lower position, is dropped by the material to the furnace body 1, and after the transition, the upper position abuts against the stops 9 and, by blocking the cutout in the partition 3, prevents the material from dropping into the gas flow. After the partitions 3 begin to move from a horizontal position to a vertical one, the material captured by these partitions 3 orders to collapse on them (the trajectories in FIG. 1 with a dash-dotted line). At the end of the course of the material movement, particles captured by portions of partitions 3 immediately adjacent to cutout 5 move with this to the hot ends of partitions 3, reach tilted partitions 6 and are poured over them into the total mass of the material without being blown away by hot gas. Thus, the presence of inclined partitions 6 prevents shedding of particles of material from the hot end of partitions 3, as well as from the longitudinal edge of the notch 5. The use of the proposed heat exchanger increases the heat exchange efficiency, since additionally partitions 10 allow to distribute the material uniformly whiter of the furnace section 1, and the presence of the inclined partition walls 6 significantly reduces dusting and hence carryover of dust with heat. Claims of invention Rotary kiln heat exchanger according to ed. St. No. 754182, characterized in that, in order to increase the heat exchange efficiency, it is provided with partitioned from the discharge end oblique axis of the kiln axis of the furnace, connecting the curved edge of the adjacent longitudinal cutouts. partitions, and additional partitions located between adjacent longitudinal partitions perpeedacular Rio to them, displaced one relative to another in the cross section of the furnace. Sources of information that are taken into account during the examination 1. USSR Copyright Certificate № 754182, cl. F 27 And 7/16, 1978 (prototype).