PL195078B1 - Ochładzacz materiału rozdrobnionego - Google Patents

Abstract

1. Ochladzacz materialu rozdrobnionego, poddanego uprzednio obróbce cieplnej w piecu przemyslowym typu pieca obrotowego do wytwarzania klinkieru cementowego, który to ochladzacz zawiera wlot, wylot, sciany krancowe, sciany boczne, spód i sufit, przynajmniej jedna nieruchoma powierzchnie wsporcza na chlodzony material, zespól do wstrzykiwania gazu chlodzacego do materialu, jak równiez postepowo-zwrotny system zgarniajacy, który posiada pewna liczbe rzedów elementów zgarniajacych, rozciagaja- cych sie w poprzek kierunku ruchu materialu, przy czym wspomniane elementy poruszaja sie tam i z powrotem w kierunku ruchu materialu przenoszac material do przodu na powierzchni wsporczej, znamienny tym, ze kazdy rzad poprzecznych elementów zgarniajacych (14) jest sztywno zamocowany do przynajmniej jednej plyty prowadzacej (16) skierowanej wzdluz ruchu materialu, oraz tym, ze plyta prowadzaca (16) rozciaga sie wzdluz co najmniej calej dlugosci powierzchni wsporczej (11), oraz tym, ze plyta prowadzaca (16) przechodzi przez co najmniej jeden z elementów wybranych z grupy obejmujacej powierzchnie wsporcza (11), sufit (10), jedna z bocznych scian (8) i przynajmniej jedna z krancowych scian (6, 7) ochladza- cza, przy czym plyta prowadzaca (16) jest polaczona z ukladem napedowym, poruszajacym ja do przodu i do tylu. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ochładzacz materiału rozdrobnionego poddanego wcześniej obróbce cieplnej w piecu przemysłowym, takim jak piec obrotowy do wytwarzania klinkieru cementowego. Ochładzacz tego typu zawiera wlot, wylot, końcowe ściany, boczne ściany, spód i sufit, przynajmniej jedną nieruchomą powierzchnię wsporczą na której znajduje się chłodzony materiał, zespół do wstrzykiwania gazu chłodzącego do materiału, jak również postępowo-zwrotny system zgarniający z pewną liczbą rzędów elementów zgarniających, które rozciągają się w poprzek kierunku ruchu materiału. Elementy te poruszają się tam i z powrotem w kierunku ruchu materiału w celu przenoszenia materiału do przodu na powierzchni wsporczej.

W dokumencie EP 0718578 przedstawiono ochładzacz opisanego powyżej typu. W tym znanym ochładzaczu elementy zgarniające mają postać poprzeczek o trójkątnym kształcie przekroju poprzecznego, które są wzajemnie połączone za pośrednictwem łańcuchów i są przesuwane do przodu i do tyłu na powierzchni wsporczej przez zespół kół łańcuchowych zamocowanych przy końcach powierzchni wsporczej. Ochładzacz ten ma wiele wad. Z powodu dużych temperatur, które mogą występować w ochładzaczu, a zwłaszcza przy wlotowym końcu ochładzacza, jak również z powodu dużych sił, które są wymagane do przenoszenia materiału przez ochładzacz, łańcuchy muszą mieć względnie duże rozmiary. W rezultacie, łańcuchy będą tworzyć tak zwane obszary cienia o odpowiednim rozmiarze, to znaczy obszary, w których łańcuchy wchodzą w drogę strumienia gazu chłodzącego, w wyniku czego materiał nie jest chłodzony w wystarczającym stopniu. Ponadto, poprzeczki w opisywanym ochładzaczu nie są sztywno zamocowane by nie ograniczać ich ruchu, ani w kierunku prostopadłym do kierunku przesuwu materiału, ani jeśli chodzi o możliwość ich obrotu wokół własnej osi wzdłużnej. W przypadku przenoszenia większej porcji materiału przez ochładzacz jedna lub więcej z poprzeczek może być wypychana pionowo do góry i może przesuwać się po tej porcji. Powodowałoby to utrudnienie przenoszenia materiału przez ochładzacz. W przypadkach, gdy poprzeczka jest podniesiona tylko po jednej stronie ochładzacza, będzie ona również mogła przesuwać się w kierunku jednej strony ochładzacza, w wyniku czego powstaje utrudnienie w przeprowadzaniu całej operacji. Obrót jednej lub wielu poprzeczek może mieć dodatkowy ujemny wpływ na wydajność przenoszenia materiału. Ponadto, znany ochładzacz jest wrażliwy na zaburzenia funkcjonowania, na przykład w przypadku pęknięcia pojedynczego ogniwa łańcuchowego, co powoduje konieczność wyłączenia ochładzacza w celu wykonania niezbędnej naprawy. Kolejną wadą znanego ochładzacza jest to, że system napędowy w postaci łańcuchów składa się ze zużywających się części, które muszą być regularnie wymieniane.

Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie ochładzacza, w którym powyżej wspomniane wady zostały wyeliminowane.

Ochładzacz według wynalazku stosowany jest do materiału rozdrobnionego, poddanego uprzednio obróbce cieplnej w piecu przemysłowym typu pieca obrotowego do wytwarzania klinkieru cementowego, który to ochładzacz zawiera wlot, wylot, ściany krańcowe, ściany boczne, spód i sufit, przynajmniej jedną nieruchomą powierzchnię wsporczą na chłodzony materiał, zespół do wstrzykiwania gazu chłodzącego do materiału, jak również postępowo-zwrotny system zgarniający, który posiada pewną liczbę rzędów elementów zgarniających, rozciągających się w poprzek kierunku ruchu materiału, przy czym wspomniane elementy poruszają się tam i z powrotem w kierunku ruchu materiału przenosząc materiał do przodu na powierzchni wsporczej.

Ochładzacz według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy rząd poprzecznych elementów zgarniających jest sztywno zamocowany do przynajmniej jednej płyty prowadzącej skierowanej wzdłuż ruchu materiału, oraz tym, że płyta prowadząca rozciąga się wzdłuż co najmniej całej długości powierzchni wsporczej oraz tym, że płyta prowadząca przechodzi przez co najmniej jeden z elementów wybranych z grupy obejmującej powierzchnię wsporczą, sufit, jedną z bocznych ścian i przynajmniej jedną z krańcowych ścian ochładzacza, przy czym płyta prowadząca jest połączona z układem napędowym, poruszającym ją do przodu i do tyłu.

Korzystnie, płyta prowadząca jest pionowa, oraz tym, że przez cały czas, przynajmniej na tej części swej długości, która odpowiada długości powierzchni wsporczej, płyta sięga w dół do szczeliny, wykonanej wzdłuż całej długości powierzchni wsporczej, oraz tym, że na przynajmniej częściach swej długości płyta prowadząca sięga przez szczelinę do znajdującej się pod spodem komory, w której połączona jest z układem napędowym, poruszającym ją do przodu i do tyłu.

Ochładzacz może po obu stronach płyty prowadzącej zawierać element ścienny, przymocowany do powierzchni wsporczej, który to element rozciąga się na całej długości powierzchni wsporczej

PL 195 078 B1 i wystaje na mniejszą wysokość w ochładzaczu, niż płyta prowadząca, zaś na górnej stronie płyty prowadzącej, na całej jej długości zamocowany jest element płytowy, wystający nad i poza górną krawędź boczną elementów ściennych.

Korzystnie, każdy rząd poprzecznych elementów zgarniających jest przymocowany do przynajmniej dwóch równoległych płyt prowadzących.

Układ napędowy korzystnie zawiera ramę napędową, która jest wykonana z dwóch wzdłużnych dźwigarów i przynajmniej dwóch poprzecznych dźwigarów, zaś płyty napędowe są zamocowane do wzdłużnych dźwigarów.

Każdy wzdłużny dźwigar ramy napędowej korzystnie jest podtrzymywany z możliwością ruchu w przynajmniej dwóch miejscach, za pomocą szyn przytwierdzonych do spodniej strony wzdłużnych dźwigarów, a wspomniane szyny ślizgają się w łożyskach typu łożyska wałeczkowe lub kulkowe, które są zamocowane do ramy urządzenia.

W korzystnym wariancie wynalazku ochładzacz zawiera przynajmniej jeden cylinder hydrauliczny przesuwający ramę napędową do przodu i do tyłu, który jest połączony z jednym z poprzecznych dźwigarów ramy napędowej.

Ewentualnie, ochładzacz zawiera dla każdego rzędu elementów zgarniających przynajmniej jeden cylinder hydrauliczny, przy czym cylindry hydrauliczne są korzystnie niezależne.

W korzystnym wariancie wynalazku każdy element zgarniający jest przymocowany do górnej strony każdej płyty prowadzącej za pośrednictwem elementu pudełkowego, który po swej stronie skierowanej w stronę płyty prowadzącej zawiera wycięty obszar do przyjmowania elementu zgarniającego, zaś po obu stronach wyciętego obszaru znajduje się przynajmniej jedna kończąca się u dołu wnęka, w którą wchodzą wystające na zewnątrz z górnej strony płyty prowadzącej ucha mające przelotowy otwór, który w czasie montażu elementu pudełkowego jest ustawiany w jednej linii z odpowiednim otworem znajdującym się w elemencie pudełkowym, oraz tym, że przez otwory po obu stronach elementu zgarniającego przechodzi dopasowywany klin blokowany przez przetyczkę blokującą przechodzącą przynajmniej przez odpowiednie ucho i klin, zaś element zgarniający jest ponadto blokowany w kierunku osiowym przez zapadkę, wprowadzoną w otwór elementu zgarniającego i skierowaną do góry stronę elementu pudełkowego.

Każda płyta prowadząca korzystnie ma długość odpowiadającą przynajmniej długości powierzchni wsporczej powiększonej o długość suwu płyty prowadzącej.

Ewentualnie, każda płyta prowadząca jest poprowadzona przez otwór znajdujący się w końcowej ścianie ochładzacza, który to otwór jest tak zaprojektowany, że dokładnie odpowiada profilowi przekroju poprzecznego płyty prowadzącej i elementowi płytowemu na niej leżącemu, oraz tym, że na zewnętrznej stronie ochładzacza zamocowane jest pudełko ciśnieniowe, którego głębokość odpowiada przynajmniej długości suwu płyty prowadzącej.

Korzystnie, płyta prowadząca jest pozioma oraz przez cały czas, na części swej długości, odpowiadającej długości płyty wsporczej, płyta prowadząca sięga do przynajmniej jednej szczeliny umieszczonej w jednej z bocznych ścian ochładzacza, mającej długość odpowiadającą przynajmniej długości powierzchni wsporczej, oraz tym, że przynajmniej na częściach swej długości płyta wystaje przez szczelinę na zewnątrz, gdzie jest połączona z układem napędowym do poruszania do przodu i do tyłu.

Korzystnie, ochładzacz posiada płytę prowadzącą po obu stronach.

Korzystnie, każda płyta prowadząca ma rozmieszczone w ostępach szczeliny niwelujące wpływ rozszerzania termicznego.

Elementy zgarniające korzystnie mają trójkątny kształt przekroju poprzecznego, przy czym skierowana do przodu powierzchnia tworzy kąt a z przedziału od 60 do 90° względem kierunku poziomego, a powierzchnia skierowana do tyłu jest tak rozwiązana, że tworzy kąt β z przedziału od 20 do 40° względem kierunku poziomego, natomiast dolna powierzchnia jest ustawiona poziomo.

W kolejnym wariancie, ochładzacz zawiera ponadto nieruchome elementy zgarniając.

Korzystnie, elementy zgarniające znajdują się poza obszarem przy końcu wlotowym.

Korzystnie, elementy zgarniające przy końcu wlotowym wybrane są z grupy zawierającej odwrócone i równoramienne elementy zgarniające.

Każda z nieruchomych powierzchni wsporczych może zawierać kratę, która jest wykonana z wielu elementów kratowych, z których każdy ma przelotowe szczeliny do wstrzykiwania gazu chłodzącego przez materiał z umieszczonej pod spodem komory.

PL 195 078 B1

W kolejnym wariancie wynalazku każda z nieruchomych powierzchni wsporczych może się składać z wielu palet w kształcie prostokątnych pudełek, gromadzących część schładzanego, rozdrobnionego materiału, przy czym na dnie każdej palety znajduje się zespół doprowadzający powietrze, służący do wstrzykiwania gazu chłodzącego do materiału.

Korzystnie, ochładzacz zawiera pracujące w sposób ciągły automatyczne regulatory przepływu połączone z kanałem doprowadzającym gaz każdej płyty wsporczej lub palety, w celu regulacji przepływu gazu chłodzącego przez daną płytę wsporczą lub paletę.

Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskuje się lepsze i bardziej jednorodne chłodzenie materiału w ochładzaczu, lepsze i bezpieczniejsze przenoszenie materiału przez ochładzacz, większy stopień niezawodności i zmniejszenie zużycia elementów napędowych. Chłodzenie materiału jest ulepszone dzięki temu, że system napędowy może mieć mniejsze rozmiary, w związku z czym zmniejsza się wspomniany obszar zacieniony. Ponadto istotne jest, że płyta prowadząca, ponieważ rozciąga się na całej długości powierzchni wsporczej, będzie zawsze poruszać się wzdłuż swego własnego toru, co oznacza, że nigdy nie będzie popychać żadnego materiału ułożonego przed nią. Poza tym, tak jak w przypadku znanego łańcucha, nie będzie występować akumulacja siły łańcuchowej w ochładzaczu. Przenoszenie materiału przez ochładzacz jest ulepszone dzięki sztywno zamocowanym do płyty prowadzącej elementom zgarniającym. W rezultacie, elementy zgarniające nie będą w stanie poruszać się prostopadle do kierunku ruchu materiału, ani nie będą mogły obracać się wokół własnej osi środkowej. Większy stopień niezawodności opisywanego ochładzacza jest związany przede wszystkim z tym, że tylko elementy zgarniające są narażone na zużywanie się. Gdy pojedynczy element zgarniający złamie się, operacja chłodzenia może być kontynuowana bez żadnych istotnych problemów aż do zaplanowanego momentu wyłączenia ochładzacza do celów konserwacyjnych. Płyta prowadząca zużywa się jedynie w niewielkim stopniu dzięki temu, jak to wcześniej wspomniano, że porusza się do przodu i do tyłu wzdłuż swego własnego toru.

W celu ochrony płyty napędowej i osłony powierzchni wsporczej przed spadaniem materiału, ochładzacz może być zaprojektowany w taki sposób, że po obu stronach płyty prowadzącej zawiera element ścienny. Dzięki takiemu rozwiązaniu płyta prowadząca i szczelina, w której prowadzona jest ta płyta, są efektywnie chronione przed materiałem w ochładzaczu, dzięki czemu zmniejsza się zużycie płyty prowadzącej i zapobiega się dostawaniu się materiału do szczeliny w powierzchni wsporczej. W takim przykładzie realizacji, jedynie element płytowy zamocowany na płycie napędowej porusza się w tę i z powrotem w materiale, przy czym ruch ten jest przez niego wykonywany wzdłuż własnego toru, dzięki czemu zużywanie się wspomnianej płyty jest nieznaczne.

W celu zmniejszenia sił skręcających, które musi pochłaniać płyta napędowa, a w związku z tym w celu redukcji koniecznych rozmiarów płyty prowadzącej, korzystne jest by każdy rząd poprzecznych elementów zgarniających był zamocowany przynajmniej do dwóch zasadniczo równoległych płyt prowadzących.

Układ napędowy, który utrzymuje i napędza płytę prowadzącą (jedną lub wiele) w komorze pod powierzchnią wsporczą, może zawierać ramę napędową, która jest z korzyścią wykonana z dwóch wzdłużnych dźwigarów i przynajmniej dwóch poprzecznych dźwigarów. Poprzeczne dźwigary mogą być zaprojektowane jako ściągi usztywniające do zwiększania sztywności ramy napędowej. W korzystnym przykładzie realizacji, w którym każdy rząd poprzecznych elementów zgarniających jest zamocowany do dwóch płyt prowadzących, płyty prowadzące są zamocowane do dźwigarów wzdłużnych. Każdy z dźwigarów wzdłużnych ramy napędowej jest utrzymywany z możliwością ruchu przynajmniej w dwóch miejscach przez szyny przymocowane do spodniej strony wzdłużnych dźwigarów, przy czym we wspomnianych szynach suwają się w łożyska, które są przymocowane do korpusu urządzenia w odpowiedniej od siebie odległości. Korzystne jest, by rama napędowa była utrzymywana przez dwa łożyska na każdy wzdłużny dźwigar. Rama napędowa może być przesuwana do przodu i do tyłu przy użyciu dowolnego zespołu odpowiedniego do tego celu, choć korzystne jest, by rama napędowa była napędzana przez jeden lub kilka cylindrów hydraulicznych, które są połączone z poprzecznymi dźwigarami ramy napędowej.

W przypadkach, gdy ochładzacz zawiera dwa lub więcej rzędy elementów zgarniających ustawione w poprzek ochładzacza, korzystne jest by każdy rząd był napędzany oddzielnie. Wówczas prędkość, jak również długość suwu pojedynczego rzędu, mogą być zmieniane niezależnie, dzięki czemu można uzyskać pożądany ruch materiału przez ochładzacz.

Elementy zgarniające mogą być sztywno zamocowane do płyty lub płyt prowadzących w odpowiedni sposób, lecz z serwisowego punktu widzenia mocowanie to powinno być wykonane przy poPL 195 078 B1 mocy zespołów mechanicznych. Zespoły mocujące mogą mieć różnorodne konfiguracje, a w najprostszym rozwiązaniu zespół taki mogą stanowić śruby, które są wkręcane przez otwory w elementach zgarniających do płyty prowadzącej. W podobnie prostym rozwiązaniu, zespół mocujący może składać się z kątowników stalowych mocowanych przy pomocy śrub do płyty napędowej, jak również do elementu zgarniającego. Zważywszy na to, że narażenie na wysokie temperatury i na zużycie zespołu mocującego może być dosyć duże, korzystne jest, by rozwiązanie zespołu mocującego brało pod uwagę powyższe czynniki. Tak więc, korzystne jest, by element zgarniający był zamocowany do górnej strony każdej z płyt prowadzących za pomocą elementu typu pudełkowego, który, po stronie skierowanej w stronę płyty prowadzącej, zawiera wycięty obszar, który jest dopasowany do profilu przekroju poprzecznego elementu zgarniającego. Po każdej stronie wyciętego obszaru element pudełkowy posiada przynajmniej jedną kończącą się u dołu wnękę do przyjmowania z płyty prowadzącej wystających do góry uch, które są wyposażone w przelotowy otwór, który w czasie montażu elementu pudełkowego jest umieszczony w jednej linii z odpowiednim otworem przelotowym w elemencie pudełkowym. Przy montażu elementu, przez otwory prowadzony jest klin po obu stronach elementu zgarniającego, dzięki czemu mocuje się element pudełkowy, a w związku z tym i element zgarniający, do płyty prowadzącej. Następnie, każdy klin może być blokowany przy pomocy przetyczki blokującej, która jest wprowadzana w otwór poprowadzony przynajmniej przez odpowiednie ucho i klin. Element zgarniający może być dodatkowo blokowany, tak by nie mógł wykonywać ruchu osiowego, za pomocą przetyczki lub zapadki, która jest wsuwana do otworu w elemencie zgarniającym i rozciąga się przez otwór w obróconą do góry stronę elementu zgarniającego. By umożliwić minimalny osiowy ruch elementu zgarniającego, na przykład w przypadku zmian wymiarów związanych ze zmianami temperatury, rozmiar otworu skierowanej strony elementu pudełkowego może nieznacznie przekraczać rozmiar przetyczki lub zapadki. Dzięki temu element zgarniający może poruszać się swobodnie w kierunku wzdłużnym. W przypadkach, gdy element zgarniający jest zamontowany na dwóch lub więcej płytach prowadzących, korzystne jest, by przetyczka lub zapadka była wpasowana tylko do jednej z płyt prowadzących, tak że element prowadzący jest swobodnie utrzymywany w celu umożliwiania zmian wymiarów w innym lub w innych punktach mocowania.

W celu spełnienia wymogu, by każda płyta prowadząca przez cały czas rozciągała się na całej długości powierzchni wsporczej aż do odpowiedniej szczeliny, płyta prowadząca musi być tak zaprojektowana, by jej długość odpowiadała przynajmniej długości powierzchni wsporczej powiększonej o wybraną długość suwu płyty prowadzącej. W przypadkach, gdy powierzchnia wsporcza przy wlotowym końcu ochładzacza jest umieszczona w pobliżu końcowej ściany ochładzacza, konieczne może być prowadzenie płyty prowadzącej przez otwór umieszczony w końcowej ścianie ochładzacza. Otwór może być z korzyścią tak zaprojektowany, by odpowiadał dokładnie przekrojowi poprzecznemu płyty prowadzącej i leżącego na niej elementu płytowego. By przechwytywać pył towarzyszący płycie prowadzącej przy przechodzeniu przez otwór, pudełko ciśnieniowe może być zamocowane po zewnętrznej stronie ochładzacza, przy czym głębokość tego pudełka odpowiada przynajmniej wybranej długości suwu płyty prowadzącej.

W alternatywnym przykładzie realizacji niniejszego wynalazku płyta prowadząc może być poprowadzona przez boczne ściany ochładzacza. W tym przypadku korzystne jest, by płyta prowadząca była ułożona zasadniczo poziomo, oraz by rozciągała się przez cały czas przynajmniej na części swej długości, odpowiadającej długości powierzchni wsporczej, przynajmniej w szczelinie umieszczonej w jednej z bocznych ścian ochładzacza, która to szczelina ma długość odpowiadającą co najmniej długości powierzchni wsporczej, oraz, ponadto, by przynajmniej na części swej długości rozciągała się przez szczelinę na zewnątrz, gdzie płyta prowadząca jest połączona z układem napędowym zapewniającym ruch do przodu i do tyłu.

Korzystne jest, by ochładzacz w tym przykładzie realizacji był wyposażony po obu stronach w płytę prowadzącą.

W celu absorbowania potencjalnej rozszerzalności termicznej, płyty prowadzące mogą być wyposażone w szczeliny rozmieszczone w stałych odstępach.

Elementy zgarniające mogą składać się z prętów posiadających zasadniczo trójkątny przekrój poprzeczny, przy czym z korzyścią jest to trójkąt prostokątny posiadający przednią powierzchnię, która jest bardziej stroma niż tylna ślizgowa powierzchnia, a skierowana do dołu powierzchnia jest zasadniczo pozioma. Skierowana do przodu powierzchnia jest zazwyczaj tak zrealizowana, że tworzy kąt a z przedziału od 60 do 90° względem kierunku poziomego, natomiast powierzchnia skierowana do tyłu jest tak rozwiązana, że tworzy kąt β z przedziału od 20 do 40° względem kierunku poziomego. Najni6

PL 195 078 B1 żej ułożona część skierowanej do tyłu powierzchni ślizgowej może być bardziej stroma niż reszta powierzchni ślizgowej w celu zmniejszenia ostrości krawędzi bocznej skierowanej do tyłu powierzchni, dzięki czemu zwiększa się odporność na zużywanie się.

Oprócz ruchomych elementów zgarniających, ochładzacz może zawierać również elementy zgarniające, które z korzyścią są przymocowane do poprzecznych dźwigarów zamocowanych do boków powierzchni wsporczych. W korzystnym przykładzie realizacji ochładzacza według niniejszego wynalazku, co drugi element zgarniający jest nieruchomy. Ruchome i nieruchome elementy zgarniające mogą mieć różne konfiguracje w celu umożliwienia uzyskania żądanego sposobu przenoszenia materiału w ochładzaczu.

Z funkcjonalnego punktu widzenia, co się zwłaszcza tyczy wydajności ochładzacza, korzystne może być zminimalizowanie przy wlotowym końcu ochładzacza ruchu materiału w kierunku wzdłużnym ochładzacza. Taki tak zwany nieruchomy wlot może, na przykład, być uzyskiwany poprzez zaprojektowanie ochładzacza bez elementów zgarniających w końcu wlotowym. W przypadku, gdy pożądane jest mieszanie materiału przy wlotowym końcu, ochładzacz może posiadać, na przykład, elementy zgarniające, które są wycelowane w przeciwnym kierunku w końcu wlotowym, równomiernie rozstawione elementy zgarniające i/lub alternatywne rozwiązania geometryczne zapewniające odpowiednie zachowanie przenoszonego materiału.

Każda z nieruchomych powierzchni wsporczych może w korzystnym przykładzie realizacji składać się z kraty, która jest wykonana z licznych płyt kratowych, z których każda jest wyposażona w przelotowe szczeliny lub otwory do wstrzykiwania gazu chłodzącego przez materiał ze znajdującej się pod spodem komory. Układ taki jest opisany w dokumentach WO 94/08191 i WO 94/08192, włączonych do niniejszego opisu przez odniesienie. Nieruchome powierzchnie wsporcze w alternatywnym przykładzie realizacji mogą składać się z pewnej liczby palet, które są zaprojektowane jako prostokątne pudełko posiadające spód, boczne ściany i końcowe ściany, które w czasie pracy zawierają pewną ilość rozdrobnionego materiału, który ma być chłodzony, oraz zawierać przy spodzie każdej z palet pewną liczbę zespołów doprowadzających gaz chłodzący do materiału. Układ taki jest opisany w dokumencie WO 94/15161, który jest włączony do niniejszego opisu przez odniesienie.

W przypadkach, gdy powierzchnia wsporcza składa się z kraty lub palet, korzystne jest, by doprowadzenie gazu do każdej z płyt kratowych lub palet za pomocą regulatorów przepływu dopasowanych do kanału doprowadzania gazu do każdej płyty kratowej lub palety było regulowane w sposób ciągły i automatyczny w bezpośredniej zależności od stanu przepływu gazu do i ponad odpowiednią płytę kratową lub paletę. Układ taki jest opisany w dokumencie WO 97/07881, który jest włączony do niniejszego opisu przez odniesienie.

Przykłady realizacji wynalazku zostaną opisane z nawiązaniem do rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia przekrój podłużny pierwszego przykładu realizacji ochładzacza według niniejszego wynalazku; fig. 2 - widok przekroju poprzecznego wzdłuż linii 2-2 z fig. 1; fig. 3 - widok z góry widziany wzdłuż linii 3-3 na fig. 1, z częściowo usuniętymi częściami; fig. 4 - pierwszy szczegół przekroju poprzecznego układu uszczelniającego; fig. 5a do 5e - szczegóły mocowania zgarniacza; fig. 6 - widok rzutu drugiego przykładu realizacji ochładzacza; fig. 7 - szczegół przekroju poprzecznego innego przykładu realizacji.

Na figurach 1,2 i 3 przedstawiono ochładzacz 1, który jest umieszczony bezpośrednio na przedłużeniu pieca obrotowego 3 do wytwarzania klinkieru cementowego. Ochładzacz zawiera wlot 4, wylot 5, końcowe ściany 6, 7, boczne ściany 8, spód 9 i sufit 10. Przedstawiony ochładzacz posiada również nieruchomy kratowy spód 11, który jest wykonany z pewnej liczby płyt kratowych 11a do utrzymywania klinkieru cementowego, wentylator 12 do wstrzykiwania gazu przez klinkier, komorę 13 i spód kratowy 11, jak również elementy zgarniające 14, które mogą być przesuwane do przodu i do tyłu w kierunku wzdłużnym ochładzacza przez zespół napędzający 15, tak że klinkier jest przenoszony od wlotowego końca ochładzacza do wylotowego końca. Ochładzacz może być tak skonfigurowany, by posiadał kilka równolegle rozmieszczonych rzędów elementów zgarniających 14. W takim przypadku korzystne jest, by każdy rząd był napędzany przez oddzielny zespół napędowy.

Przedstawiony ochładzacz zawiera ponadto działające w sposób ciągły i automatyczny regulatory przepływu 11b, które są połączone z kanałem doprowadzania gazu 11c każdej płyty kratowej 11a w celu regulacji przepływu gazu chłodzącego przez daną płytę kratową.

W pokazanym przykładzie realizacji elementy zgarniające są zamontowane na dwóch pionowo ustawionych płytach prowadzących 16, które rozciągają się przez szczeliny 24 umieszczone w spodzie kratowym 11, oraz są utrzymywane przez strukturę ramy, która jest wykonana z dwóch dźwigaPL 195 078 B1 rów wzdłużnych 17 i pewnej liczby dźwigarów poprzecznych 18. Struktura ramy jest w sposób ruchomy utrzymywana za pomocą szyn 19 zamocowanych do dolnej strony wzdłużnych dźwigarów 17 oraz liniowych łożysk kulkowych 20, które są zamocowane do ramy urządzenia. Korzystne jest, by struktura wsporcza ramy była utrzymywana na dokładnie dwóch łożyskach dla każdego wzdłużnego dźwigara, ponieważ system dzięki temu nie stanie się statycznie niestabilny. Będzie to zapobiegać wewnętrznym naprężeniom związanym, na przykład, z odkształceniami, które mogłyby powodować nadmierne obciążanie łożysk.

Płyty prowadzące 16 mają taką długość, która odpowiada długości spodu kratowego 11 powiększonej o długość suwu płyt prowadzących. Na fig. 1 i 3 płyty prowadzące są przedstawione w ich całkowicie cofniętej pozycji, w której każda z płyt wystaje przez otwór 21 umieszczony w ścianie wlotowego końca 6 ochładzacza. Otwór jest tak zaprojektowany, by odpowiadać dokładnie profilowi przekroju poprzecznego płyty prowadzącej i elementowi płytowemu na niej umieszczonemu. W celu przechwytywania pyłu, który jest przenoszony przez otwory 21, pudełko ciśnieniowe 22, w którym zgromadzony pył jest zawracany do ochładzacza, jest zamocowane do zewnętrznego boku ochładzacza. Pudełko 22 jest sprężane przez powietrze z komory 13 lub z zewnętrznego źródła dostarczającego powietrze, takiego jak wentylator lub kompresor. Otwory 21 mogą być pojedynczo uszczelnione przez ślizgową uszczelkę, która jest dopasowana do elementu płytowego umieszczonego na płycie prowadzącej i tam zamocowana.

W celu wykonania czynności serwisowych, płyty prowadzące mogą być wyciągnięte przez końcową ścianę 6 lub podciągnięte pionowo do góry przez spód kratowy.

Jak pokazano na fig. 1, płyty prowadzące posiadają uformowane szczeliny 23 przeznaczone do absorbowania potencjalnych termicznych rozszerzeń w górnej części płyty prowadzącej w celu zapobiegania wysklepianiu się tej płyty.

Na figurze 4 pokazano przykład, w jaki sposób powierzchnia kratowa 11 może być korzystnie chroniona przed opadaniem materiału gdy, w tym samym czasie, płyta prowadząca jest chroniona przed narażeniem na zużycie z powodu kontaktu z ochładzaczem. W pokazanym przykładzie układ uszczelniający zawiera dwa kątowe elementy ścianowe 25 przymocowane po każdej ze stron płyty prowadzącej do spodu kratowego 11, oraz element płytowy 26 który ma postać odwróconego U i który jest zamontowany na górnej stronie płyty prowadzącej, gdzie jest utrzymywany na przykład za pomocą elementów zgarniających 14. W kierunku wzdłużnym ochładzacza elementy ścianowe 25 mają tę samą długość co płyta prowadząca. Jak to zaznaczono przerywanymi liniami na fig. 4, układ uszczelniający może ponadto zawierać dwie nakrywki ścierne 27, które są nasuwane na poszczególne elementy ścianowe 25. Położenie płyt kratowych 11a względem układu uszczelniającego jest również zaznaczone liniami przerywanymi.

Figury 5a, 5b i 5c pokazują przykład, w jaki sposób elementy zgarniające 14 mogą być sztywno mocowane na płycie prowadzącej 16. W przedstawionym przykładzie, mocowanie jest realizowane za pomocą bloku 30, jak to pokazano na fig. 5, który posiada uformowany obszar wgłębiony 31 do przyjmowania elementu zgarniającego, oraz za pomocą dwóch otworów przelotowych 32. Jak to pokazano na fig. 5b, płyta prowadząca 16 posiada uformowane ucha 34, z których każde posiada otwór przelotowy 35. Położenie elementu zgarniającego 14 zaznaczono przerywanymi liniami 36. Na etapie montażu, element zgarniający 14 jest montowany jak to pokazano na fig. 5c na elemencie płytowym 26 pomiędzy dwoma uchami 34, po czym blok jest umieszczany na szczycie w taki sposób, że ucha 34, jak to zaznaczono po lewej stronie bloku, wystają przez wnęki 33 umieszczone w bloku, element zgarniający rozciąga się przez wycięty obszar 31, natomiast otwory 32 w bloku znajdują się w jednej linii z otworami 35 w uchach 34. Klin 37 jest następnie blokowany w otworach 32, 35 po obu stronach elementu zgarniającego 14. Kliny 37 są blokowane za pomocą przetyczek blokujących 38, z których każda rozciąga się przez ucho 34 i klin 37. Element zgarniający 14 jest mocowany za pomocą zapadki 39, która jest zamontowana w elemencie zgarniającym 14, rozciągającej się przez otwór 40 umieszczony w bloku 30.

Jak to pokazano na fig. 5b i 5c, elementy zgarniające są wykonane z prętów, których przekrój poprzeczny ma kształt trójkąta prostokątnego, przy czym skierowana do przodu powierzchnia popychająca 36a jest bardziej stroma niż skierowana do tyłu powierzchnia ślizgowa 36b, natomiast skierowana do dołu powierzchnia jest ułożona zasadniczo poziomo. Skierowana do przodu powierzchnia tworzy kąt a z przedziału od 60 do 90° względem kierunku poziomego, natomiast powierzchnia skierowana do tyłu jest tak rozwiązana, że tworzy kąt β z przedziału od 20 do 40° względem kierunku poziomego. Najniżej ułożona część skierowanej do tyłu powierzchni ślizgowej może być bardziej stroma

PL 195 078 B1 niż reszta powierzchni ślizgowej w celu zmniejszenia ostrości krawędzi bocznej skierowanej do tyłu powierzchni, dzięki czemu zwiększa się odporność na zużycie. Alternatywnie, przynajmniej część elementów zgarniających może posiadać bardziej stromą powierzchnię skierowaną do tyłu, jak to pokazano na fig. 5d, lub cały trójkątny kształt może być równoramienny, jak to pokazano na fig. 5e.

Na figurze 6 przedstawiono ochładzacz, który, oprócz ruchomych elementów zgarniających 14, zawiera również nieruchome elementy zgarniające 14a, które są przymocowane do wzdłużnych dźwigarów 42 zamocowanych po bokach powierzchni wsporczej 11. W pokazanym przykładzie realizacji, każdy drugi element zgarniający jest nieruchomy. Niektóre z elementów zgarniających mogą nie występować przy końcu wlotowym, co zaznaczono przerywanym liniami na fig. 3 i 6.

Na figurze 7 przedstawiono przykład w jaki sposób płyta prowadząca 16 może być poprowadzona przez szczelinę 44 umieszczoną w bocznej ścianie 8 ochładzacza. W pokazanym przykładzie realizacji, element zgarniający 14 jest zamontowany na płycie prowadzącej przy wykorzystaniu rozpórki 45, która zapewnia niezbędną przestrzeń do montowania elementu uszczelniającego 46. Ponad płytą prowadzącą zamocowane są również zespoły uszczelniające 47 do minimalizacji wycieków pyłu i gazu chłodzącego z ochładzacza.

Claims (21)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Ochładzacz materiału rozdrobnionego. poddanego uprzednio obróbce cieplnej w piecu przemysłowym typu pieca obrotowego do wytwarzania klinkieru cementowego, który to ochładzacz zawiera wlot, wylot, ściany krańcowe, ściany boczne, spód i sufit, przynajmniej jedną nieruchomą powierzchnię wsporczą na chłodzony materiał, zespół do wstrzykiwania gazu chłodzącego do materiału, jak również postępowo-zwrotny system zgarniający, który posiada pewną liczbę rzędów elementów zgarniających, rozciągających się w poprzek kierunku ruchu materiału, przy czym wspomniane elementy poruszają się tam i z powrotem w kierunku ruchu materiału przenosząc materiał do przodu na powierzchni wsporczej, znamienny tym, że każdy rząd poprzecznych elementów zgarniających (14) jest sztywno zamocowany do przynajmniej jednej płyty prowadzącej (16) skierowanej wzdłuż ruchu materiału, oraz tym, że płyta prowadząca (16) rozciąga się wzdłuż co najmniej całej długości powierzchni wsporczej (11), oraz tym, że płyta prowadząca (16) przechodzi przez co najmniej jeden z elementów wybranych z grupy obejmującej powierzchnię wsporczą (11), sufit (10), jedną z bocznych ścian (8) i przynajmniej jedną z krańcowych ścian (6, 7) ochładzacza, przy czym płyta prowadząca (16) jest połączona z układem napędowym, poruszającym ją do przodu i do tyłu.
2. 2. Ochhadzacz według zastrz. 1, tym, że płyta (16) jest pionowa, tym, że przez cały czas, przynajmniej na tej części swej długości, która odpowiada długości powierzchni wsporczej (11), płyta sięga w dół do szczeliny (24), wykonanej wzdłuż całej długości powierzchni wsporczej, oraz tym, że na przynajmniej częściach swej długości płyta prowadząca sięga przez szczelinę (24) do znajdującej się pod spodem komory (13), w której połączona jest z układem napędowym, poruszającym ją do przodu i do tyłu.
3. 3. Ochładzacz według zastrz. 2, znamienny tym, że po obu stronach płyty prowadzącej (16) zawiera element ścienny (25), przymocowany do powierzchni wsporczej (11), oraz tym, że wspomniany element rozciąga się na całej długości powierzchni wsporczej i wystaje na mniejszą wysokość w ochładzaczu, niż płyta prowadząca (16), zaś na górnej stronie płyty prowadzącej, na całej jej długości zamocowany jest element płytowy (26), wystający nad i poza górną krawędź boczną elementów ściennych.
4. 4. Ochładzaczwedługzasttz. 2, znamiennytym, że każdyrząd poprzecznych elementów zgaś niających (14) jest przymocowany do przynajmniej dwóch równoległych płyt prowadzących (16).
5. 5. Ochhadzacz według zas^z. 4, znamiennytym, że układ napędowy z^N^i^r^r^ ramęnapędową, która jest wykonana z dwóch wzdłużnych dźwigarów (17) i przynajmniej dwóch poprzecznych dźwigarów (18), oraz tym, że płyty napędowe (16) są zamocowane do wzdłużnych dźwigarów (17).
6. 6. Ochhadzacz według zas^z. 5, tym, że każdy wzdłużny dźwigar (17) ramy napędowej jest podtrzymywany z możliwością ruchu w przynajmniej dwóch miejscach, za pomocą szyn (19) przytwierdzonych do spodniej strony wzdłużnych dźwigarów (17), oraz tym, że wspomniane szyny ślizgają się w łożyskach (20), takich jak łożyska wałeczkowe lub kulkowe, które są zamocowane do ramy urządzenia.

   PL 195 078 B1
7. 7. Ochładzacz według zastrz. 6, tym, że zawiera przynajmniej jeden cylinder hydrauliczny (15), przesuwający ramę napędową do przodu i do tyłu, który jest połączony z jednym z poprzecznych dźwigarów (18) ramy napędowej.
8. 8. Ochładzacz według zastrz. 2, znamienny tym, że zawiera dla każdego rzędu elementów zgarniających (14) przynajmniej jeden cylinder hydrauliczny, przy czym cylindry hydrauliczne są korzystnie niezależne.
9. 9. Ochładzacz(11 w^c^ł^Kgz^^lr^^. 2 albo4, znamienny tym, że ks^^c^d/el^r^^rn zgarniający(14) jest przymocowany do górnej strony każdej płyty prowadzącej (16) za pośrednictwem elementu pudełkowego (30), który po swej stronie skierowanej w stronę płyty prowadzącej (16) zawiera wycięty obszar (31) do przyjmowania elementu zgarniającego, oraz tym, że po obu stronach wyciętego obszaru znajduje się przynajmniej jedna kończąca się u dołu wnęka (33), w którą wchodzą wystające na zewnątrz z górnej strony płyty prowadzącej ucha (34), mające przelotowy otwór (35), który w czasie montażu elementu pudełkowego jest ustawiany w jednej linii z odpowiednim otworem (32) znajdującym się w elemencie pudełkowym, oraz tym, że przez otwory (32, 35) po obu stronach elementu zgarniającego przechodzi dopasowywany klin (37), blokowany przez przetyczkę blokującą (38), przechodzącą przynajmniej przez odpowiednie ucho i klin, zaś element zgarniający jest ponadto blokowany w kierunku osiowym przez zapadkę (39), wprowadzoną w otwór (40) elementu zgarniającego i skierowaną do góry stronę elementu pudełkowego.
10. 10. Ochhadzacz według zaslrz. 1, znamienny tym, że każda płyta prowadząca(16) madługość odpowiadającą przynajmniej długości powierzchni wsporczej (11) powiększonej o długość suwu płyty prowadzącej.
11. 11. Ochładzacz według zastrz. 10, znamienny tym, że każda płyta prowadząca (16) jest poprowadzona przez otwór (21) znajdujący się w końcowej ścianie ochładzacza, który to otwór (21) jest tak zaprojektowany, że dokładnie odpowiada profilowi przekroju poprzecznego płyty prowadzącej (16) i elementowi płytowemu na niej leżącemu, oraz tym, że na zewnętrznej stronie ochładzacza zamocowane jest pudełko ciśnieniowe (22), którego głębokość odpowiada przynajmniej długości suwu płyty prowadzącej.
12. 12. Ochtedzaczwedług zasfrz. 1, znamiennytym, że ppyya prowadząca(16) jesl pozioma, or^^^ tym, że przez cały czas na części swej długości, odpowiadającej długości płyty wsporczej (11), płyta prowadząca sięga do przynajmniej jednej szczeliny (44) umieszczonej w jednej z bocznych ścian (8) ochładzacza, mającej długość odpowiadającą przynajmniej długości powierzchni wsporczej, oraz tym, że przynajmniej na częściach swej długości płyta wystaje przez szczelinę na zewnątrz, gdzie jest połączona z układem napędowym do poruszania do przodu i do tyłu.
13. 13. Ochładzacz według zastrz. 12, znamienny tym, że posiada płytę prowadzącą (16) po obu stronach.
14. 14. Ochładzacz według zastrz. 1, znamienny tym, że każda płyta prowadząca (16) ma rozmieszczone w ostępach szczeliny (23) niwelujące wpływ rozszerzania termicznego.
15. 15. Ochładzacz według 1, znamienny tym, że elementy zgarniające (14) mają trójkątny kształt przekroju poprzecznego, przy czym skierowana do przodu powierzchnia (36a) tworzy kąt α z przedziału od 60 do 90° względem kierunku poziomego, oraz tym, że skierowana do tyłu powierzchnia (36b) jest tak rozwiązana, że tworzy kąt b z przedziału od 20° do 40° względem kierunku poziomego, natomiast dolna powierzchnia jest ustawiona poziomo.
16. 16. Ochładzacz według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera ponadto nieruchome elementy zgarniające (14a).
17. 17. Ochładzacz według zastrz. 1 albo 15, znamienny tym, że elementy zgarniające znajdują się poza obszarem przy końcu wlotowym.
18. 18. Ochładzacz wedługzasstz. 1 albo 15, znamiennytym. że eleme^y zgarniające pr^^^y końcu wlotowym wybrane są z grupy zawierającej odwrócone i równoramienne elementy zgarniające.
19. 19. Ochładzacz według zastrz. 1, znamienny tym, że każda z nieruchomych powierzchni wsporczych (11) zawiera kratę, która jest wykonana z wielu elementów kratowych (11a), z których każdy ma przelotowe szczeliny do wstrzykiwania gazu chłodzącego przez materiał z umieszczonej pod spodem komory (13).
20. 20. Ochładzacz według zastrz. 1, znamienny tym, że każda z nieruchomych powierzchni wsporczych (11) składa się z wielu palet w kształcie prostokątnych pudełek, gromadzących część schładzanego, rozdrobnionego materiału, przy czym na dnie każdej palety znajduje się zespół doprowadzający powietrze, służący do wstrzykiwania gazu chłodzącego do materiału.

    PL 195 078 B1
21. 21. Ochładzacz według zastrz. 19 albo 20, znamienny tym, że zawiera pracujące w sposób ciągły automatyczne regulatory przepływu (11b), połączone z kanałem doprowadzającym gaz (11c) każdej płyty wsporczej (11) lub palety, w celu regulacji przepływu gazu chłodzącego przez daną płytę wsporczą lub paletę.