Вращающаяся печь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик нц 717509 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл,Г 27 В 7/16 зесударстеенный комитет СССР ао делан изобретениИ и старытиЯ(23) Приоритет Опубликовано 25.02.80. Бюллетень ло 7 Дата опубликования описания 27.02.80(54) ВРАШАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ Изобретение относится к области . устройств типа трубчатых вращающихся печей и сушилок для термической обработки различных материалов, преимущественно в противотоке с печными газами, и может быть использовано в промышленности строительных материалов при получении цементного клинкера, а также в химической, металлургической и других областях техники,0 В современной промышленности при термической обработке материала:во вращающихся печах наибольшие трудности составляет передача тепла от печных газов к материалу. Особенно это относится к загрчзочной части печи. - зоне сушки . и подогрева.С целью интенсификации теплообмена в зоне сушки и подогрева устанавливают различного рода теплообменные устройства: цепные, ячеиковые, ковшовые, пластинчатые и т.п., основное назначение ко- . торых - увеличить поверхность теппообме-на и тем самым интенсифицировать передачу тепла от газа к материалу 13.Поскольку теплообменные устройстваработают при повышенных температурах(до 1100 оС для материала и до 1400 Сдля газа), к ним предьявпяются особыетребования по составу материала. Теплообменники изготовляют из нержавеющейстали и различньц жаропрочныхфсплавов(на основе хрома), применяют карборундовый кирпич и металлокерамику. Все этозначительно повышает эксплуатационныезатраты на обжиг материала,Несмотря на то, что вес цепных теплообменников достигает 250 т, материална выходе из них успевает нагреватьсявсего до 120-300 оС, а отходящие газыпри этом достигают температуры до 300500 С,Наиболее близкой к предложенномуизобретению является вращающая печь со-.держащая футерованный огнеупорным мариалом корпус, загрузочный конец которогооборудован теплообменными устройствами,09 4 3 7175установленнымиу внутреннейповерхностипечи, параллельно ее образующей, а разгрузочный конец снабжен топливосжигающимустройством, Теплообменные устройстваздесь выполнены в виде полых цилиндрических или конических труб 2.Основным недостатком известной печиявляется низкий коэффициент теплопередачи между газом и материалом, высокаяметаллоемкость, что приводит к повышенному удельному расходу тепла и снижению производительности печи.Цель изобретения - интенсификациятеплообмена, снижение расхода топливаи повышение производительности печи, 1Указанная цель достигается тем, чтово вращающейся Печи, содержащей футерованный огнеупорным материалом корпус,загрузочный конец которого оборудовантеплообменйыми устройствами, установленными на внутренней поверхности печи параллельно ее образующей, а разгрузочныйконец снабжен топливосжигаюшиъг, устройством, теплообменные устройства выполнены в виде тепловых труб, При этом.тепловые трубы расположены блокамивдольоси печи с чередованием зон нагре-ва тепловых труб каждого последующегопо ходу печных газов блока с зонамиконцентрации предыдущего блока, Крометого, тепловые трубы снабжены перемычками-ребрами, соединяющими зоны конденсации тепловых труб предыдущего блока сзонами нагрева тепловых труб последующего блока, 35На фиг 1 показана развертка частикорпуса печи; на фиг. 2 - сечение поА-А на фиг, 1; на фиг. 3 - схема крепления тепловых труб к корпусу печи с обшей перемычкой (футеровка условно непоказана), узел 1 на фиг. 1.На чертеже 1 - корпус печи; 2 - футеровка; 3 - тепловые трубы; 4 - зонынагрева тепловых труб; 5 - зоны конденсации тепловых труб; 6 - общая перемычка-ребро; 7 - стойки крепления системык корпусу печи 1; 8 - цепной теплообменник.Устройство работает следующим образом,КМатериал, подаваемый в печь 1, двиЭжется к разгрузочному концу в противотоке с печными газами, между газом и материалом происходит непрерывный теплообмен, вследствие чего температура га, за последовательно понижается к загрузочному концу печи 1, а поскольку абсолютноезначение температуры газа в любой зонепечи 1 выше,чем температураматериала, то этим обеспечивается постоянный перепад температур на любомучастке печи 1. Это. условие дает возможность для нормальной работы тепловыхтруб 3, установленных вдоль оси печи 1,поскольку известно, что для того, чтобытепловая труба 3 начала работать, достаточно обеспечить перепад температур на ее концах хотя бы в 5 С.В зонах нагрева 4 тепловых труб 3 рабочая жидкость испаряется, тем самым отнимает тепло газа и в виде пара переносит его в зону конденсации 5 тепловых труб 3, где пар конденсируется и отдает тепло через саму трубу 3 и ребра 6 к материалу. Поскольку зоны конденсации 5 более нагретых труб 3 предыдущего блока связаны обшей перемычкой-ребром 6 с зонами нагрева 4 каждого последующего блока, этим еше более интенсифицируется передача тепла от "горячего" конца теплообменника к "холодному, гдематериал менее всего нагрет игде наиболее интенсивным оказывается теплообмен, который, как известно, зависит отперепада температур,Для повышения механической прочности устройства каждую тепловую трубу 3с помощью сварки крепят к корпусу печи1 .посредством перемычки ребра 6 и стоек7, которые затем зафутеровывают огнеупорным кирпичом.П р и м е р. Теплообменное устройство установлено на вращающейся печи 1 диаметром5 х 185 м и производительностью 100 т/час,предназначенной для получения глиноземного спека, Теплообменное устройство установлено взамен гирляндной цепной завесыи цепных ковриков, общий вес которых составлял 250 т.Тепловые трубы 3 диаметром 50 мм и длиной 6 м изготовлены из стальных труб, заглушенных электросваркой с торцов и заполненых на 1/3 объема водой. Тепловые трубы 3 не имеют капилярнопористой набивки, .поскольку они установлены параллельно оси печи 1, имеющей наклон в сторону движения материала 2-5% к горизонту, Такая установка тепловых труб 3 позволяет за счет сил гравитации рабочую .жидкость постоянно перетекать в зону нагрева 4 тепловых труб 3.Тепловые трубы 3 установлены семью блоками на участке от 20-го метра, считая от обрезе печи 1, до 55-го метра. Зоны. конденсации 5 каждого предыдущего5 71 блока на 1 м перекрывают эоны нагрева 4 последующего блока и связаны общей перемычкой 6. Всего по окружности в каждом блоке установлено по 72 трубы 3.Длд снижения пылевыноса из печи на участке от 10 по 20 м сохранена цепная завеса весом 40 т. Кроме того, для чистки от наростов и лучшего теплообмена на участке от 20 по 32 м навешена свободновисяшая цепная завеса весом 40 т.Таким образом, общий вес теплообменного устройства составил: 40 т + 40 т + + 14 т = 94 т, где 14 т - вес тепловых труб с ребрами.Таким образом, металлоемкость теплообменников снизилась более чем в 2,5 раза. При этом температура материала на выходе из теплообменников повысилась до 400 С, а отходящих газов снизилась до 180 С. За счет снижения аародинамического сопротивления печи повысиййсь ее производительность,Формула изобретения1. Вращающаяся печь, содержащая футерованный огнеупорным материалом корпус, загрузочный конец которого оборудо 7509 6ван теплообменными устройствами, уста новленными на внутренней поверхности пещ 4чи параллельно ее образующей, а разгрузочный конец снабжен топливосжигающим устройством, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью интенсификациитеплообмена, снижения расхода топлива иповьпцения производительности печи, теплообменные устройства выполнены в виде 10 тепловых труб.2. Печь по п, 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что тепловые трубы расположены.блоками вдоль печи с чередованием зоннагрева тепловых труб каждого последующего по ходу печных газов блока с зонами конденсации предыдущего блока,3. Печь по пп1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что тепловые трубы снабжены перемычками-ребрами, соединяющими зоны конденсации тепловых труб предыдущего блока с зонами нагрева тепловых труб последующего блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1. Г. С. Вапьберг н др. Интенсификация производства цемента", Стройиздат,М., 1971, с. 59-100.2. Авторское свидетельство СССРМо 613189,кл, Г 27 В 7/16, 1976.7 17509 71комитета ССоткрытийРаущская наб 17/53 ТиражИИПИ Государственногопо делам изобретений3035, Москва, Ж,одписное д, 4/ Филиал