Шахтная печь для прокалки гранулированного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ЯО 17 754 А(505 Р 27 В 1 НИЕ ИЗОБРЕТЕН О ВТОРС КОМУ ЕТЕЛЬСТВУ зобретение шлен ности ение равном Материал инагревае ателем 10, в елями 3,4 и трубчатой в ние газа, вь выравниваю атериале, В и размещен 2 ил. нолом заГРА печи по вертикали за счет размещения между витками основного нагревателя дополнительного с меньшей мощностью. Это решение позволяет сгладить температуру в районе витков спирали. Недостатком известного устройства является то, что при использовании данной печи для прокатки гравитационногодвижущегося дисперсного материала в непрерывном режиме из-за постоянного поступления сверху продукта происходит захолаживание верхней части зоны термообработки, что уменьшает рабочий объем печи, снижает производительность и не позволяет получать однородный продукт.Наиболее близким техническим ре нием является шахтная печь для прока мелкодисперсного материала (2), содер щая цилиндрическую нагревательную камеру с установленным внутри нее шелки жаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1446433, кл. Р 27 В 1/00, 1988.Авторское свидетельство СССРМ 926475, кл. Р 27 В 1/00, 1980.(54) ШАХТНАЯ ПЕЧЪ ДЛЯ ПРОКАЛКИНУЛ И РОВАН НОГО МАТЕ РИАЛА Изобретение относится к технике преведения термических процессов в движущихся дис перс н ых средах, и редназначается для прокалки гранулированных сыпучих материалов, в частности катализаторов или их носителей, и может найти применение в химической, строительной и других отраслях промышленности.Общим недостатком шахтных печей с гравитационно движущимся плотным дисперсным слоем является неравномерность распределения температур в зоне термообработки по высоте шахты и по радиусу, вследствие чего невозможно обеспечить равномерную обработку материала по толщине слоя и высоте зоны термообработки,Известно устшающее задачу вного поля рабоче ройство (1), частично реыравнивания температурго пространства шахтной(57) И промь повыш риала. теком нагрев греват здает движе цию и левм насадк шига. относится к химической и позволяет обеспечить ерности обработки матеоступает в шахту 1 самотся в зоне подогрева зоне термообработки на 10, насос-пульсатор составке знакопеременное ходящего через перфоращего температурное по- нижней части трубчатой а насадка типа колец Ра1712754 3виброзондом, выполненным в виде трубы с равномерно расположенными по ее высоте рядами отверстий и снабженным укрепленными над ними насадками в виде конусов, сопряженных большими основаниями, при чем нижние конусы насадок выполнены перфорированными и установлены с концентрическим зазором по отношению к трубе, Обрабатываемый материал в данном техническом решении подвергается вибра ции, что приводит к нарушению связей между частицами, возникновению поперечного перемешивания материала, В результате интенсифицируются процессы теплообмена, выравнивается температурное поле. Не достатком данного технического решения является то, что при прокаливании гранулированных материалов (шариков, колец и т.п,) наложение вибрации недопустимо, так как при этом может происходить раз рушение его, Кроме того, вибрация при повышенных температурах быстро разрушит металлические материалы печи. А при работе печи при температурах, близких к 1000"С и выше, когда требуется приме нять керамические материалы шихты и внутренних устройств, этот способ выравнивания температурного поля вовсе не пригоден.Целью изобретения является обеспече ние равномерной обработки материала,На фиг,1 представлено продольное сечение шахтной печи, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Шахтная печь содержит вертикальную 35 нагревательную шахту 1 в виде трубы из жаростойкого материала, заключенную в футерованный корпус 2, внутри которого размещены основной электронагреватель 3 и дополнительный электронагреватель 4, 40 расположенный параллельно основному. Верхняя часть печи имеет загрузочный бункер 5 с бортовым отсосом 6 и патрубом 7 для отвода продуктов терморазложения. В нижней части печи расположено разгру зочное устройство 8. По оси печи введена трубчатая вставка 9, выполненная перфорированной в зоне термообработки, причем размер отверстий в перфорированной части трубчатой вставки выбирается заведомо 50 меньше минимального размера зерен обрабатываемого продукта. Внутри трубчатой вставки размещен второй дополнительный электронагреватель 10. В нижней части трубчатой вставки размещена теплоемкая, 55 жаростойкая газопроницаемая насадка 11 типа керамических колец Рашига, размещенная на решетке 12. Полость вставки соединена посредством патрубка 14 с объемным насосом-пульсатором 15. Верхняя часть трубчатой вставки герметично закрыта уплотнительным тепло- и электроизолирующим материалом 16.Шахтная печь для обработки гранулированного материала работает следующим образом,Обрабатываемый материал загружается в бункер 5, откуда самотеком поступает в шахту 1, заполняя ее. При включении механизма выгрузки материал под,воздействием силы тяжести перемещается по шахте 1 вниз,.проходя последовательно зоны нагрева, термообработки и охлаждения. Электронагреватель 10, размещенный внутри трубчатой вставки 9, греет ее стенки и через них продуктпроходящий по кольцевой щели между трубчатой вставкой и стенками шахты. В зоне термообработки тепло материалу передается уже с двух сторон, с наружной стороны от стенок шахты и от стенок трубчатой вставки. С наружной стороны от стенок шахты тепловой поток значительно больше. Для компенсации расхода тепла на нагрев продукта и выравнивания температурного поля зоны термообработки в верхней части шахты служит дополнительный электрондгреватель 4, имеющий автономное питание и регулировку и расположенный в футерованном корпусе параллельно основному электронагревателю 3,Выравнивание температурного поля печи по радиусу обеспечивается созданием множества локальных знакопеременных газовых потоков в межгранульном пространстве за счет возвратно-поступательного движения рабочего органа насоса-пульсатора 15 (поршня, сильфона или мембраны), Рабочий объем насоса-пульсатора 15 и частота колебаний его рабочего органа зависят от необходимой скорости локальных потоков, обеспечивающих усиленный теплоперенос от горячих стенок шахты 1 и трубчатой вставки 9 и пристенных слоев продукта - частицам, расположенным в середине щели рабочего пространства. Знакопеременно прокачивающийся газ в межгранульных пространствах активно переносит тепло от наружных стенок шахты внутрь, при этом коэффициент теплопроводности слоя возрастает примерно на порядок.Предложенная конструкция шахтной печи для прокалки зернистого и гранулированного материала позволяет получать более однородный продукт за счет создания однородного температурного поля, Выравнивание температурного поля по высоте и радиусу (толщине) зоны прокаливания фактически увеличивает рабочий объем поЗаказ 527 Тираж Подписное ВНИИПИ Государствейного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ ССС 01 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго агэри следней и позволяет увеличить производительность печи при тех же габаритах.Кроме того, продукт, прокаливаемый в однородном температурном поле, получается более однородным и по конечным параметрам (обьем пор, внутренняя поверхность и прочность, и т.п.), что является особенно важным для катализаторов. Формула изобретения Шахтная печь для прокалки гранулированного материала, включающая нагревательную камеру с зоной термообработки,основным электронагревателем и установленной внутри нее перфорированной трубчатой вставкой, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения равномерности обработки материала, она снабжена насо сом-пульсатором, двумя дополнительнымиэлектронагревателями, размещенными в верхней части зоны термообрэботки и внутри перфорированной в зоне термообработки вставки, заглушенной сверху над 10 перфорацией, а вставка соединена с насосом-пульсатором и заполнение насадкой типа колец Рашига.