Планетарный холодильник вращающейся печи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) И 1) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ фА 5 ущ- Ф 74544,тво СССР А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) А.Н.Юшин, В,А,Кулабухов, В.И,Шубин, Л.Н.Середа и В.С.Кубров (71) Государственный Всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности "НИИЦемент" (53) 666.94.041 (088.8)(54)(57) ПЛАНЕТАРНЬЙ ХОЛОДИЛЬНИК ВРАЦАЮЦЕЙСЯ ПЕЧИ, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью интенсификации процесса охлаждения и снижения удельногб расхода топлива на обжиг клинкера, каждая охладительная труба снабжена установленным в ней коаксиально перфорированным цилиндром,в полости которого установлен перфорированный конус,а теплообменные элементы объединены в блоки, каждый из которых состоит из трех кольцевых секций,установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера, средняя из которых выполнена из радиально расположенных изогнутых пластин, а две другие снабжены ковшами с полостями, образованными листовыми пластинами, стержнями и пластинами с отверстия-ми, при этом ковши закреплены между обечайкой охладительной трубы и цилиндром.Изобретение относится к цементной промышленности, в частности к оборудованию, предназначенному для охлаждения горячего цементного клинкера, поступающего из вращающейся печи после процесса обжига. 5Известен рекуператорный холодильник вращающейся лечисодержащий расположенные вокруг корпуса печи ци" линдрические охладительные трубы со смонтированными на внутренней поверхО ности труб винтовыми лопастями с изменяющимся углом наклона 13.Однако недостаточное время пребывания материала в потоке охлаждающего воздуха, особенно крупных фрак ций материала, не позволяет получить эффективных теплотехнических показателей охлаждающего устройства такого типа.Наиболее близким к изобретению по 0 технической сущности и достигаемому эффекту является рекуператорный холодильник вращающейся печи, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными на внутренней поверхности каждой трубы винтовыми лопастями с изменяющимся углом наклона, включающий дополнительно установленные соосно внутри тРУбы винтовые лопасти, установленные с зазором по отношению друг к другу и к корпусу, причем в загрузочной части винтовые лопасти закреплены вокруг;загрузочного отверстия холодильника Г 23. 35При такой конструкции холодильника интенсификация охлаждения материала и, соответственно, нагрева воздуха, поступающего в печь, достигается за счет пребывания крупных фракпий материала на дополнительных винтовых лопастях в центре охлаждающего потока. Недостатками известного рекупера торного холодильника являются сложностьмонтажа устройства, недостаточная износостойкость внутренних элементов из-за ударов крупных кусков материала о винтовые лопасти, недостаточное время пребывания охлаждаемых частиц материала средней Фракции в центре охлаждающего потока воздуха, возможность забивания межлопастных пространств крупными кусками материала, в связи с чем нарушается транспортирующая способность холодильника и, следовательно, снижаются его теплотехнические показатели, что приводит к повышенному удельному расходу топлива на обжиг 60 клинкера.Целью изобретения является интенсиФикация процесса охлаждения и снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкФ,ра,Указанная цель достигается тем,что в планетарном холодильнике вращающейся печи, содержащем расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы со смонтированными внутри них теплообменными элементами, каждая охладительнаятруба снабжена установленным в нейкоаксиально перфорированным цилиндром, в полости которого установленперфорированный конус, а теплообменные элементы объединены в блоки,каждый из которых состоит из трехкольцевых секций, установленных последовательно друг за другом по ходу движения клинкера, средняя из которых выполнена из радиально расположенных изогнутых пластин, а дведругие снабжены ковшами с полостями,образованными листовыми пластинами,стержнями и пластинами с отверстиями, при этом ковши закреплены междуобечайкой охладительной трубы и цилиндром,На Фиг,1 показана схема располо:жения кольцевых секций блока теплообменных элементов на участке охладительной трубы планетарного холодильника; на Фиг.2 - поперечное сечение первой секции блока (сечениеА-А на Фиг.1); на Фиг.З - поперечноесечение средней секция блока (сечение Б-Б на Фиг.1 1; на Фиг,4 - перфорированный цилиндр с перфорированнымконусом.Планетарный холодильник, содержащий расположенные вокруг корпуса печи цилиндрические охладительные трубы с обечайкой 1, выполнен таким образом, что охладительные трубы снабжены блоками теплообменных элементов, состоящими из кольцевых секций 2 - 4, установленных последовательно по ходу движения клинкера изакрепленных на обечайке охладительной трубы с помощью колец 5. Секция 2 содержит ковши, выполненныеиз параллельных металлических стержней б, составляющих решетку по всейдлине секции 2, металлических пластин 7, металлических пластин 8 с отверстиями 9 и изогнутых металлических пластин 10 с отверстиями 11.Соединение пластин и стержней выполнено так, чтобы были образованы полости 12 - 15 для клинкера. Ковши содной стороны закреплены на обечайке 1 охладительной трубы с помощьюколеи 5 и пластин 8 и 10, .а с другойстороны они закреплены с помощьюстержней б и изогнутых пластин 10 наповерхности коаксиально размещенногов охладительной трубе металлическогоперфорированного цилиндра 16 с отверстиями 17. Длина цилиндра равнадлине секции 2, Во внутренней полости цилиндра 16 соосно с ним установлен металлический перфорированныйконус 18 с отверстиями 19, Вершина конуса 18 направлена навстречу движущемуся клинкеру, а высета его равна длине цилиндра 16. Стержни 20 служат для закрепления конуса 18 в полости цилиндра 16. Секция 3 снабжена целым рядом радиально расположеннь:х изогнутых металлических пластин 21, одними концами закрепленных на обечайке 1 с помощью колец 5, а другими концами сходящихся в центре 10 кольца секции 3 и закрепленных на крепежных кольцах 22 малого диаметра, Ширина изогнутых пластин 21 равна .длине секции 3. Радиус кривизны изгибов пластин к центру круга в 15 поперечном сечении секции 3 уменьшается, Секция 4 по конструкции повторяет секцию 2.Устройство работает следующим образом.20При работе вращающейся печи в охладительные трубы, которые вращаются вместе с печью, поступает горячий обоженный клинкер на охлаждение. Поступшй клинкер, перемещаясь охладительной трубы, приближается к теплообменной кольцевой секции 2 блока теплообменных элементов.В этот момент сегмент клинкера находится в нижней части охладительной трубы. Попадая в секцию 2, часть клинкера захватывается решеткой из стержней 6, другая часть поступает в полость 12, По мере подъема охладительной трубы при вращении печи ковш, захвативший клинкер, поднимается, клинкер из полости 12 через отверстия 9 пересыпается в полость 13, а при дальнейшем подъеме просыпается через отверстия 11 в пространство между ковшами в поток охлаждающего возду ха. Клинкер, подхваченный стержневой решеткой 6, частично просеивается и попадает в полость 14, из которой, отдав тепло охлаждаемым стенкам, высыпается через ту же решетку 6.при 45 достаточном повороте ковша в полость 15 и продолжает охлаждаться в потоке охлаждающего воздуха. Другая часть клинкера, преимущественно крупная Фракция. о авшаяся на ре щетке 6 при подъеме охладительной трубы, ссыпается на поверхность перфорированного цилиндра 16 с отверс тиями 17. При этом часть клинкера через отверстия 17 в цилиндре 16 просыпается внутрь цилиндра 16, на поверхность конуса 18 с отверстиями 19,откуда часть его, ссыпаясь по конусу 18, г".,жет вновь возвратиться вгорячую часть охладительной трубы,а другая, более мелкая фракция, попадая через отверстия 19 внутрь конуса 18, будет направлена в следующуюпо ходу материала теплообменную секцию 3. Наличие цилиндра 16 и конуса 18 дает возможность большей части охлаждаемого материала находиться в процессе охлаждения в центреохлаждающего потока, что в значительной степени интенсифицирует теплообменные процессы. Итак, после многократного пересыпания клинкера ковшами из полости в полость и охлаждения поверхности теплообменных элементов потоком охлаждающего воздуха, прододжая транспортироваться вдоль охлаждающей трубы, клинкер переходит в теплообменную секцию 3 с изогнутыми пластинами 21, В этой секции происходит перемешивание крупных и мелких Фракций охлаждаемого клинкера, что способствует активному межфракционному теплообмену. Развитая поверхность пластин 21 способствует интенсивной теплоотдаче от клинкера теплообменным элементам.При дальнейшем перемешивании вдоль охладительной трубы охлаждаемый клинкер поступает в теплообменную секцию 4, которая имеет одинаковую конструкцию с теплообменной секцией 2 и работает аналогично описанному.Таким образом, достаточное время пребывания крупных фракций клинкера в центре потока охлаждающего воздуха, многократное пересыпание материала, развитая поверхность теплообмена, активное перемешивание охлаждаемого материала способствуют значительной интенсификации процесса охлаждения клинкера и нагрева воздуха, поступающего в печь из холодильника, что позволяет снизить температуру клинкера на выходе из холодильника до 130 - 15 ООС против 300 - 400 С при применении прототипа и дает воэможность сократить удельный расход топлива на обжиг клинкера на 2-3.Использование предлагаемого устройства в промышленности позволяет получить годовой экономический эффект в размере 20-30 тыс. руб. по каждому печному агрегату в зависимости от его типоразмера..3 пинал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ИИПИ Го во дел 5, МоскТираж 577 По ударственного комитета СС м изобретений и открытий а, 7(-35, Рауиская наб., д