SU1188493A1 - СЛОЕВОЙ ТЕПЛООБМЕННИК,’ содержащий вращающийся корпус, устройство - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам для охлаждения сыпучих материалов, получаемых во вращающихся печах, например для охлаждения цементного клинкера, а также для сушки и подогрева сыпучих материалов.

Известен колосниковый холодильник, в конструкции которого колосники закреплены на перфорированной обечайке, расположенной концентрично корпусу с зазором, в котором установлены наклонные перегородки, образующие воздухоподводящие каналы, через которые под колосники и в слой материала подают охлаждающий воздух из коллектора (Г) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для распределения воздуха вращающегося колосникового холодильника, которое снабжено бесконечной гибкой лентой, свободно висящей на перфорированном корпусе холодильника, и грузом, размещенным на отвисающей части ленты? Охлаждающий воздух от вентилятора через центральное устройство подвода воздуха, трубопроводы и защитный экран поступает в круговое пространство между внутренней поверхностью гибкой ленты в зоне оттяжки ее грузом и наружной поверхностью корпуса и далее через окна воздух поступает в подколосниковую зону. Затем, пройдя беспроволочную решетку, воздух поступает в зону охлаждаемого материала, а оттуда — в печь .

Однако колосники и другие элементы, подвергающиеся воздействию высоких температур, выполнены из дефицитной высоколегированной жаропрочной стали.

Устройство характеризуется сложностью и невысокой надежностью; наличие колосниковой решетки обуслов—. ливает повышенное гидравлическое сопротивление конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции и интенсификации теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в слоевом теплообменнике, содержащем вращающийся корпус, устройство для подвода газообразного теплоносителя в слой, загрузочную и разгрузочную части, устройство для подвода газообразного теплоносителя

в слой смонтировано внутри корпуса вдоль оси и выполнено в виде трубы с газоподводящим каналом и радиальными патрубками.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, (поперечный разрез центральной трубы ; на фиг. 3 - сечение Б-Б (поперечное сечение радиальных патрубков) .

Теплообменник соединен с разгрузоч· ным' концом печи 1 с помощью конусного перехода. Б месте пересыпки обоженного материала из печи в теплообменник предусмотрены пороговые сортирующие плиты 2, выполненные из жаропрочного материала. Внутри корпуса 3 концентрично ему расположена неподвижная центральная труба 4, открытая с холодного торца, внутри которой имеется воздухоподводящий коллектор 5. В нижней части коллектора смонтированы по всей его длине открытые снизу радиальные патрубки 6, направленные в сторону сегментного слоя материала и погруженные в него на небольшую глубину (100—150 мм).

Корпус '3 теплообменника защищен от высоких температур футеровкой 7, которая может быть выполнена из οι— неупорного кирпича или металлических плит. В разгрузочной части теплообменника предусмотрена сортирующая решетка 8, через нижнюю часть которой разгружается охлажденный материал, а через верхнюю удаляется избыток газов в направлении, указанном стрелкой 9. Неподвижная центральная труба 4 расположенная внутри корпуса 3, имеет слой футеровки 10 на наружной поверхности и закреплена консольно на фундаменте посредством опорного узла 11. Внутри трубы закреплена форсунка 12, по которой во вращающуюся печь подается топливо.

I

С открытой стороны неподвижной центральной трубы 4 в воздухоподводящий коллектор подается воздух, как показано стрелкой 13, и вода для испарительного доохлаждения по трубе 14 -в один из патрубков 15. Разгрузочная головка 16 оснащена в нижней части течками для выгрузки охлажденного материала на конвейеры 17. Стрелкой 18 показано направление вращения корпуса теплообменника и печи.

Теплообменник работает следующим

образом.

3

1188493

4

Обожженный сыпучий материал из печи 1 поступает в теплообменник через сортирующие· пороговые плиты 2, снабженные отверстиями, что необходимо для .задержания в печи наиболее крупных кусков до их самоизмельчения при имеющем место непрерывном пересыпании и перекатывании материала в печи. Цели в плитах имеют такие размеры, чтобы крупность проходящих через них кусков материала не превышала 100-150 мм.

Прошедший через плиты материал по· падает в пространство между корпусом 3 теплообменника и неподвижной центральной трубой 4, где образует перекатный слой сыпучего материала, перемещающийся за счет вращения теплообменника к его разгрузочной части. При этом обожженный сыпучий материал последовательно проходит через радиальные патрубки 6, охлаждаясь воздухом, идущим из радиальных ' патрубков 6 через толщину слоя материала к поверхности откоса перекатного слоя. Суммарное проходное сечение радиальных патрубков 6 выбирается таким, чтобы скорость охлаждающего воздуха на входе в слой материала и на выходе из него находилась в допустимых пределах. Для обеспечения необходимой эксплуатационной долговечности радиальные патрубки 6, расположенные в горячей зоне, должны выполняться из жаропрочного материала и иметь необходимую толщину стенок.

Радиальные патрубки 6 в поперечном сечении имеют обтекаемую форму с заостренными передней и задней гранями (фиг. 3), что обеспечивает лучшую их обтекаемость слоем движущегося в перекатном слое материала.

Расположение радиальных патрубков друг относительно друга и по отношению к вращающемуся корпусу должно обеспечивать прохождение и пересыпание между ними кускового материала .

С целью установочной регулировки количества воздуха, подаваемого в каждый патрубок, они могут быть оснащены шиберами.

Так как количество охлаждающего воздуха равно количеству вторичного воздуха, идущего на горение, и так как этого количества воздуха в некоторых случаях не хватает для полного

охлаждения материала ( примерно до 100°С), то в теплообменнике предусмотрено испарительное доохлаждение с помощью воды, поступающей в материал через патрубок 15. Удаление водяного пара из теплообменника производится через патрубок в разгрузочной головке 16, как указано стрелкой 9.

Количество воды и система ее подачи должны обеспечивать выход материала из охладителя без переувлажнения .

Для обеспечения продвижения материала вдоль охладителя корпус его имеет угол наклона к горизонту, равный углу наклона обжиговой печи. В необходимых случаях для повышения транспортирующей способности корпус . теплообменника может быть выполнен конусным с расширением в сторону разгрузки.

Диаметр неподвижной центральной трубы 4 должен выбираться таким, чтобы в нее мог заходить оператор печи для наблюдения за ходом процесса обжига материала в печи и регулировки топливной форсунки. С целью обеспечения комфортных условий труда в центральной трубе она может быть обеспечена системой вентиляции и кондиционирования.

Устройство может быть выполнено заодно с вращающейся печью или в виде отдельно устанавливаемого агрегата. Оно может быть использовано также для подогрева и сушки кусковых материалов. При этом достаточно через центральную трубу и патрубки подавать в-слой материала не холодный воздух, а нагретый газ.

Теплообменник Описанной конструкции позволяет осуществлять высокоэффективный теплообмен в слое между кусковым материалом и газообразным тепло— или хладоносителем. При этом значительно упрощена конструкция, снижена металлоемкость, трудоемкость изготовления и ремонтов, упрощена регулировка положения воздухоподводящих патрубков относительно сегментного слоя материала, снижен расход дефицитных жаропрочных материалов, применение доохлаждения обожженного материала водой позволяет значительно сократить удельный расход охлаждающего воздуха и электроэнергии; существенно повышается эксплуатационная надежность конструкции. Б слу—

$

1188493

6

чае использования теплообменника для подогрева и сушки материала значи— тельно сокращаются габариты и металлоемкость по сравнению с извест-, ными сушильными барабанами, отпадает Надобность в сложных и многочисленных пересыпных устройствах, повышается теплотехническая эф5 фективность,снижается удельный расход тепла наподогрев исушку материала.

А-А

(риг. 2 $

Фиг.З

Claims (2)

1. СЛОЕВОЙ ТЕПЛООБМЕННИК,’ содержащий вращающийся корпус, устройство для подвода газообразного теплоносителя в слой, загрузочную и разгрузочную части, о т л и ч а гощи й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и-интенсификации теплообмена, устройство для подвода газообразного теплоносителя в слой смонтировано внутри корпуса вдоль оси и выполнено в виде трубы с га— зоподводящим каналом и радиальными патрубками. '

   Фиг. 7

   «о

   к*

   00

   00

   >

   1

   I188493
2. 2