Многоступенчатый циклонный теплообменник

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Гааударствееый квинтет па лелем хзобретеаий н атхрытий(72) Авторы изобретения И.А,фридман, В,И,Шубин и Ю.В.Уманский 1) Заявитель сударственный всесоюзный науч цементной промышленност 54) ИНОГОСТУПЕНЧАТЬ 3 ЛОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННИ 2Недостатком известного устройства является неравномерное распределение термообрабатываемых частиц и газового потока по сечению, что приводит к снижению степени термохимической подготовки сырья из-за недостаточно эффективного теплообмена между газо-. вым потоком и материалом.Цель изобретения - повышение эффективности теплообмена.Поставленная цель достигается тем, что в многоступенчатом циклонном теплообменнике, содержащем циклоны-осадители с течками для подачи сырьевой смеси в соединительный газоход ниже- расположенной ступени, каждый циклон-осадитель снабжен дополнительными течками, расположенными под углом, равным 5-30 друг к другу и к основной течке и входящими в верхнюю часть соединительного газохода на расстоянии от выходного сечения течек из,циклона, равном 0,5-1,5 диаметра циклона-осадителя. Изобретение относится к промыш. ленности строительных материалов., преимущественно к устройствам для предварительного нагрева мелкодисперсного материала.Известно устройство для предварительного нагрева мелкодисперсного цементного материала, содержащее многоступенчатый циклонный теплообменник 1 1.Недостатком данного устройства является невысокое качество подготоки материала, связанное с недоста,точно эффективным теплообменом между газовым потоком и материалом. в своей техни" гаемому эфяется многос ообменник, ители с течй смеси.в со ерасположену Наиболее близким по ческой сущности и дости фекту к изобретению явл пенчатый циклонный тепл содержащий циклоны"осад ками для подачи сырьево динительный газоход ни ной ступени 2 1. сследовтельдкииЬинстнтут3 10047На чертеже изображен схематическимногостуг 1 енчатый циклонный теплообменник. Теплообменник содержит циклон.осадитель 1, течка 2 для подачи сырьевого материала в соединительныйгазоход 3 нижерасположенной ступени4, дополнительные течки 5,Устройство работает следующим образом.Иатериал из циклона-осадителя 1 16по основной течке 2 и по дополнительным течкам 5 поступает в соединительный газоход 3 нижерасположенной ступени 4. При этом угол между течками2 и 5 составляет 5-30 о, а длина те - 15чек 0,5- 1, диаметра циклона. Газовый лоток идет в обратном направлении снизу вверх. Преимущества предложенного устройства в сравнении сизвестным вытекают из нижеследуюЩе ого. При подаче материала только по одной основной течке 2 он подхватывается газовым потоком в гаэоходе 3и переносится им в циклон 4. Приэтом материал остается в газовом по ютоке сравнительно плотным сгустком,облаком и это значительно снижает, фактическую поверхность теплообменатем более, чем газовый поток отбрасывает материал под действием центро- зрбежной силы к внешней стенке потокаРазбиение же потока материала на2,3,4 и т.д. струи, во-первых, искусственно увеличивает поверхность теплообмена, разрывая, рассеивая обьем Известное Предлагаемоеустройство устройство Параметры 1 2 Количество течек Расход материала че"рез течки, кг/ч 156 15 6 Температура материаладо теплообмена, оС 280 280 20,5 20,5 Температура теплоносителя, С 710-730 710-730 Температура материалапосле теплообмена 341 398 Расход теплоносителя,м /ч 29 4партии материала, во-вторых, множественное и к тому же часто прерывистое поступление твердой фазы в газовый поток в сильной степени турбулизует последний. Все это в конечном счете значительно улучшае 1 условия теплообмена и повышает степень нагрева материала,Углы между течками, а также длины их выбраны из соображений свободного прохода материала по течкам, минимального охлаждения его при этом,а также создания условий наилучшейтурбулизации газового потока в газоходе, играют роль такие конструктив"ные параметры, например, соотношениямежду диаметрами соединительного газохода 3 и циклона 1.Конкретные данные углов между точками и длин их получены экспериментально на физических моделях. Результаты сравнительных теплотехнических испытаний известного и предлагаемого устройств представлены в таблице,Испытания выполняются на модели с диаметром циклона 400 мм, длиной трех течек 250, 280, 420 мм углами между течками 8, 12, 22. Иатериалом служит песок с узким диапазоном вариации дисперсности. Длительность эксперимента составляет 3 ч после предварительного прогрева газохода и циклонов.1004729 4заканчивается и резко возрастают потери тепла в окружающую среду,формула изобретения 5Ниже приведены даннйе по выбору угла между течками.Угол, град,Температура материала на выходе иэ циклона, С 3 0 одна течка 3803 3825 3958 410,15 430 10 20 45025 46530 48035 48540 487 ЮПределы расстояния от выходного отверстия течки до входа ее в газоход приняты по следующим соображениям. В нижней части циклона материал оседает .и образует уплотненные агре- зф гаты, обладающие значительным терми" ческим сопротивлением. Как показыва" ют эксперименты, а также практика эксплуатации, эти агрегаты разрушаются при движении по течке на участ- И ке от 0,5 диаметра циклона и более.При движении материала на участке длиной более 1,5 диаметров циклона разрушение обраэоваввихся агрегатов Иногоступенчатый циклонный теплообменник для вращающейся печи, включающий циклоны-осадители с течками длядля подачи сырьевой смеси в соединительный газоходнижерасположенной ступени, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повывения эффективноститеплообмена, каждый циклон-осадительснабжен дополнительными течками, рас"положенными под углом равным 5-30 одруг к другу и к основной течке, ивходящими в верхнюю часть соединительного газохода на расстоянии от выходного сечения течки из циклона, равном0,5-1,5 диаметРа циклона-осадителя.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Ходоров Е.И, Речи цементнойпромыаленности. И., Стройиздат, 1968,сс 199, рис, 91,2. Авторское свидетельство СССРИ 672645 кл Г 27 В 7/34, 1974 (прототип).1004729 Техред О. Не едактор М. Шулла оррек ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,аква 1846/48 Тираж 613 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж