Вращающийся теплообменник

Доволиительиое к лет, саид-ву(22) Заявлено 22,03.76 (ЙЦ 2340111/18 с присоединением заявки 53 Р М. й.л,26 И Г 5/О 01 К 1/20 Госудврствеиаай комитет Совета МиииатРоа ИСР оа делам изабрвтеиий н отирьпай(088. В) ковано 05. 1 2, 7 7, Бел де те и(45) Дата опубликовании онисаиии 25 12 7(2) Авторы изобретен Казарн Л. Я нй, С. И, Вайпонский, О. В, Журавлепщиц и В. Ф. Тюриков ИСесоюоный научно-исследовательский и проектный инст гапургии 1) Заявитель(54) БРА ЙСЯ ПЕПЛ 1Изобретение относится к технике сушки, прокалки и другой термической обработки материалов во вращающихся теплообмецццках, например в сушильных барабанах, а имеиго к устройствам для точного поддержания тепло. вых режимов в теплообменнике путем точного измерения температуры уходящего газа и использования этого параметра для регулирования теплового режима.Информация о температуре уходящих газов широко используется для управления техцологическцм режимом в теплообмецнике, в частности для регулирования подачи топлива, поскольку прямое измерение параметров отрабатываемого материала (влажности, стенени спекзния или разложения и т, д,) ненадежно либос требует значительного времени.Таким образом, качество получаемой продукции и расход топлива непосредственно зависят от точности измерения уходящих из барабана газов.Известны теплообмецники, содержащие датчик температуры, например термопару, введенную внутрь барабана ц вращающуюся вместе с ним, два электрически це связанных металлических кольца, опоясывающих барабан (троллейные шины), каждое из которых присоединено к одному из выводов термоларь, и дване.Одвижных токосъемиака г . Однако в этом устройстве датчик температуры поочередно находится то в газовом пространстве, то под слоем материалов. В результате сигнал, подаваемый датчиком, отражает некоторую среднюю величину между темпера турами газон и материала н колеблется синхронно с вращением барабана, а последовательная установка нескольких датчиков по периметру барабана не позволяет ликвидировать пульсацию сигнала. Кроме того, датчик температуры, помещенный во вращающийся барабан, со временем обрастает слоем находящегося в барабане материала, изолируется от рабочей среды, и его показания начинают носить случайный характер. Это не позволяет использовать устройство, например, в калийной промышленности при сушке хлористого калия, который при начальной влажности выше 6 - 7% интенсивно налипает на внутренние поверхности вращающегося аппарата.Наиболее близким техническим решением кизобретению является вращающийся теплооб менник, например сушильный бараба;содержащий неподвижную разгрузочную камеру с патрубком для отвода уходящих газов в верхней части ц отверстием на боковой поверхности, в уплотнение которого введен торец врацающегося барабана, и датчик температуры (2), По.лучеццые в таком устройстве данные о темпераФормула изобретения 30 35 40 45 50 туре газа не обеспечивают эффективность контроля и управления технологическим процессомиэ-за невозможности устранения присосов воэдуха в разгрузочную камеру.Целью изобретения является повышениеточности поддержания тепловых режимов в теплообменнике.Поставленная цель достигается тем, чтопредложенный теплообменник содержит газоотводящую трубу, которая введена в верхнюючасть разгрузочной камеры и расположена параллельно ее оси со смешением в сторону вращаюцегося барабана, Верхний изогнутый конец газоотводяшей трубы соединен с патрубкомдля отвода уходящих газов, а нижний изогнутый конец размещен внутри вращающегося барабана. Датчик температуры установлен в герметиэированном отверстии газоотводящей трубы на участке вне разгрузочной камеры,На чертеже схематически показан предложенный теплообменник.Он содержит неподвижную газоотводящуютрубу 1, расположенную вертикально и имеющую изогнутые концы 2 и 3. В средней частитрубы выполнено герметнзированное отверстие4, через которое введен датчик температуры 5.Нижняя часть трубы введена в неподвижнуюразгрузочную камеру 6. При этом конец 3 трубы свободно входит в устье вращающегосябарабана 7 на глубину 50 - 200 мм.Верхняя часть трубы неподвижно укрепленаиа патрубке 8 для отвода уходящих газов и спомощью отвода 9 сообщается с этим натрубком.На чертеже стрелками показано направление потоков теплоносителя, а также присосовхолодного воздуха в камеру 6 через зазоры вуплотнении 10 отверстия на боковой поверхности камеры для входа барабана 7 н черезотверстие 11 для выгрузки готового продукта.Теплообменник работает следующим образом,Во время работы в трубе 1 теплообменникасоздается изолированный от окружающего пространства поток горячего газа, перетекающегонепосредственно из вращающегося барабана внеподвижный патрубок 8, через который онудаляется из теплообменной установки вместе состальными уходящими газами, например, посредством вентилятора или дымовой трубы,Движение газа в трубе осуществляется засчет тяги в газоходе, а также за счет дополни.тельной самотяги, возникающей в трубе за счетразности между объемными весами отбираемого из барабана теплоносителя и более холодного уходящего газа из камеры 6. Например,при объемном весе отбираемого теплоносителя0,8 кг/м при 200 С и температуре уходящего газа в камере 6 120 С, дополнительная самотяга составляет примерно Н,16 мм вод, ст. на 1 пог. метр высоты трубы датчика температуры, что весьма существенно.Теплообменник обеспечивает измерение истинной температуры газов, выходящих из барабана, независимо от места установки датчика температуры внутри трубы. Однако показанная на чертеже установка датчика над разгрузочной камерой наиболее удобна для монтажа и обслуживания.Преимуществом предложенного теплообменника является возможность получать во время работы более точную информацию о тепловом режиме и, следовательно, осуществлять его на таком уровне, чтобы выдерживались минимальная температура уходяших газов, минимальная температура готового продукта и оптимальная влажность готового продукта, допустимые для данного процесса.Все перечисленные свойства, каждое по своему разделу теплового баланса сушки, обеспечивают экономию топлива. Два последних свойства обеспечивают повышение качества готового продукта (в частности, предотвращение его пыления при транспортировке и погрузочнораэгруэочных работах). Вращающийся теплообменник, например сушильный барабан, содержащий неподвижную разгрузочную камеру с патрубком для отвода уходящих газов в верхней части и отверстием на боковой поверхности, в уплотнение которого введен торец вращающегося барабана, и датчик температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания тепловых режимов в теплообменинке, он содержит газоотводяшую трубу, которая введена в верхнюю часть разгрузочной камеры и расположена параллельно ее оси со смещением в сторону вращающегося барабана; верхний изогнутый конец газоотводящей трубы соединен с патрубком для отвода уходяших газов, ее нижний изогнутый конец размещен внутри вращающегося барабана, а датчик температуры установлен в герметизированном отверстии газоотводящей трубы на участке вне разгрузочной камеры.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, филиппов В, А. Конструкция, расчеты и эксплуатация устройств и оборудования для сушки минерального сырья. М., Недра, 1969, с. 211 - 213,2. Канунников Б. Б. и др. Автоматизация сушильных агрегатов. Механизация и автоматизация производства, 19 О,6, с, 12,. Макаренич Тираж В 79 осударствениого к по делаи изобр 3035, Москва, Жмитета Сетений и Раушск Редактор Л. Утехи наЗаказ 48 9 О/5 ОЦНИИПИ Г ь А. Маслуговая Гоцписиоевета Министров Соткрытийя на 6., д. 4/5Филиал ППП сПатент Проектная 4