Пристрій для охолодження сипучих матеріалів

 

Винахід відноситься до коксохімічної, цементної, металургійної промисловості, а саме до пристроїв для охолодження сипучих матеріалів, наприклад коксу, клінкеру при виробництві коксу, цементу, цинку, свинцю, олова і переробки руд.

Відомо пристрій для охолодження коксу (А.с. СРСР №1142717, кл. F27В 7/38, 1983, що містить барабан з кишенями охолодження і нерухому водяну ванну, в якій барабан виконаний з правильних зрізаних пірамід, сполучених між собою поперемінно великими і меншими підставами, утворюючи гребені, а кишені охолодження утворені на зовнішній поверхні барабана перегородками, що з'єднують найближчі ребра пірамід, і накладками, з'єднують найближчі гребені.

Недоліками відомого пристрою є обмежені технологічні можливості із-за недостатньої ефективності охолодження, обумовленою недостатньою інтенсивності теплообміну між сипучими матеріалами і охолоджуючою водою, малої їх змішуванням і певною впорядкованістю руху сипких матеріалів всередині барабана, а також необхідністю нахилу барабана для забезпечення переміщення коксу від завантаження до вивантаження.

Найбільш близьким до пропонованого зображе� водяну ванну, встановлений в ній обертовий барабан з кишенями охолодження, виконаний з секцій, кожна з яких змонтована з шести пластин, виконаних у вигляді равнобочних трапецій, засоби для завантаження і вивантаження. Кожна з трапецій з'єднується бічною стороною поперемінно з подальшою трапецією за її площині і проходить через вершину у верхнього основи і бічної сторони, утворюючи внутрішню порожнину секції у вигляді правильного октаедра. Секції з'єднані між собою в барабан нижніми підставами. Нижні підстави трапецій більше бічної сторони на величину верхнього підстави. Кишені охолодження утворені з'єднанням послідовно по периметру секції під внутрішнім тупим кутом один до одного поперемінно до торців секції верхнім і нижнім підставами з одностороннім напуском в сторону, протилежну внутрішньому тупому куті. Односторонній напуск по зовнішньому куту між двома пластинами спрямований у бік обертання барабана.

Недоліками відомого пристрою є обмежені технологічні можливості із-за недостатньої ефективності охолодження, обумовленою недостатньою інтенсивністю теплообміну між сипучими матеріалами і охолоджуючою водою, малої їх �бірки конструкції, а також необхідність нахилу барабана для забезпечення переміщення частинок сипких матеріалів від завантаження до вивантаження.

Технічним результатом задачі є розширення технологічних можливостей, спрощення складання конструкції, забезпечення поздовжнього переміщення частинок сипких матеріалів від завантаження до вивантаження при горизонтальному розташуванні барабана.

Технічний результат досягається тим, що в пристрої для охолодження сипучих матеріалів, переважно коксу, клінкеру, що включає водяну ванну, встановлений в ній обертовий барабан з кишенями охолодження, виконаний з секцій, кожна з яких змонтована з шести пластин, виконаних у вигляді равнобочних трапецій, засоби для завантаження і вивантаження сипучих матеріалів, згідно винаходу барабан виконаний з направляючих елементів, виконаних у вигляді трьох з напусками прямокутної форми для кишень охолодження прямокутних смуг, зігнутих поперемінно в протилежні сторони під кутом 140° по надрізах, виконаним під кутом 60° один до одного і до поздовжніх кромок смуг з утворенням по довжині смуги рівносторонніх трикутників, розташованих поперемінно в протилежні сторони, при цьому смуги сЋх гвинтових канавок основного напрямку і двох ламаних гвинтових канавок протилежного напрямку, а по зовнішньому периметру трьох ламаних гвинтових ліній основного напрямку і двох ламаних гвинтових ліній протилежного напрямку, в точках зламу яких розташовані місця сходження сторін шести рівносторонніх трикутників, при цьому кишені охолодження утворені напусками прямокутної форми, розташованими по периметру барабана послідовно з зазорами один за одним по ламаним гвинтових лініях основного напряму, і спрямовані в бік обертання барабана.

За даними патентно-технічної літератури, не виявлено технічне рішення, аналогічне заявляється, що дозволяє судити про винахідницькому рівні пропонованої конструкції пристрою для охолодження сипучих матеріалів.

Новизна пропозиції полягає в тому, що таке конструктивне оформлення всередині барабана трьома ламаними гвинтовими канавками основного напряму забезпечує транспортування сипучих матеріалів від завантажувального до розвантажувального пристосування при горизонтальному розташуванні пристрою, розширює технологічні можливості.

Новизна обумовлена також тим, що виконання барабана з двома ламаними гвинтовими канавками протилежного напрямку забезпечує повернення� інтенсивність охолодження і теплообміну, розширює технологічні можливості.

Новизна обумовлена також тим, що форма поперечного перерізу барабана - неправильний чотирикутник, який по довжині барабана змінює не тільки форму і розміри сторін чотирикутника, але і їх розташування відносно осі барабана, що порушує стаціонарність руху сипких матеріалів, збільшує інтенсивність теплообмінних процесів, розширює технологічні можливості.

Новизна полягає також у тому, що по зовнішньому периметру барабана розташовані ламані гвинтові лінії основного і протилежного напряму, що забезпечує збільшення інтенсивності змішуваності води, збільшує інтенсивність теплообмінних процесів і розширює технологічні можливості.

Новизна пропозиції полягає в тому, що таке конструктивне оформлення барабана по периметру дозволяє не тільки забезпечити поздовжнє каскадне переміщення сипучих матеріалів від завантаження до вивантаження при горизонтальному розташуванні барабана, але і забезпечити інтенсивне перемішування матеріалу, що розширює технологічні можливості установки.

Новизна полягає також у тому, що кишені барабана виконані з направляючих элементозазорами за ламаним гвинтових лініях основного напряму, спрямовані в бік обертання барабана, що забезпечує збільшення інтенсивності змішуваності води, збільшує інтенсивність теплообмінних процесів і розширює технологічні можливості.

На фіг.1 зображено пропоноване пристрій, загальний вигляд; на фіг.2 - барабан, вигляд спереду; на фіг.3 - вид А на фіг.1; на фіг.4 - переріз А-А на фіг.2; на фіг.5 - одна зі смуг з розміткою ліній згину і напусками прямокутної форми для кишень охолодження з зазорами А, Б, В, Г між один одним; на фіг.6 - переріз Б-Б на фіг.5; на фіг.7 - одна зі смуг (фіг.5), скручена у вертикальній площині уздовж своєї поздовжньої осі; на фіг.8 - переріз В-На фіг.2; на фіг.9 - перетин Г-Г на фіг.2; на фіг.10 - перетин Д-Д на фіг.2; на фіг.11 - барабан, вигляд спереду з представленими потовщеними лініями гвинтовими лініями по периметру барабана основного і протилежного напрямку; на фіг.12 - перетин Е-Е на фіг.12; на фіг.13 - перетин Ж-Ж на фіг.11; на фіг.14 - перетин, З-З фіг.11; на фіг.16 - переріз До-До на фіг.11.

Пристрій для охолодження сипучих матеріалів (фіг.1) включає водяну ванну 1, встановлений в ній обертовий барабан 2 з завантажувальним 3 і розвантажувальним 4 пристосуваннями. Над барабаном 2 встановлений розбризкувач 5. Над водяною ванною 1 у�х прямокутних смуг 7, 8, 9 з напусками прямокутної форми 10, 11, 12, 13, 14 (фіг.2, фіг.5); 15, 16, 17, 18, 19 (фіг.2); 20, 21, 22, 23, 24 (фіг.2,) для кишень охолодження. Ці напуски розділені один від одного проміжками, наприклад, як на фіг.5, зазорами А, Б, В, Г, які можуть бути виконані фрезеруванням, просічкою та іншими відомими способами. Смуги 7, 8, 9 після згину (фіг.7) з'єднані одна з одною під кутом 70° (фіг.4) по поздовжніх кромок 25, 26. На фіг.5 поздовжня кромка 26 смуги показана штрихпунктирной потовщеною лінією. На всіх смугах 7, 8, 9 (фіг.5, фіг.6) під кутом 60° до поздовжніх кромок 25 і 26 виконані поперемінно з протилежних сторін надрізи 27, 28 зі скошеними стінками (фіг.6), розташованими попарно під кутом один до іншого за допомогою фрезерування, обробкою тиском і т.п. з утворенням рівносторонніх трикутників 29 (фіг.5).

Геометрія і величини кутів λ, φ, ώ, φ, α, β скосів надрізів 27, 28 (фіг.6) і їх взаємне розташування визначають кути нахилу рівносторонніх трикутників 29 один до одного по периметру барабана 2. Після згину смуги (фіг.7) надрізи 29-30, 30-31, 31-32, 32-33, 33-34, 34-35, 35-36, 36-37, 37-38, 38-39, 39-40, 40-41, 41-42, 42-43 зварюють, в результаті утворюються ребра жорсткості. Смуги 7, 8, 9 після згину (фіг.7) з'єднують одна з одною по поздовжніх кромок 25 і 26 під угиниям згину 27, 28 (фіг.7, фіг.8, фіг.9) під кутом 140° поперемінно один до одного в протилежні сторони на смузі утворюються грані у вигляді рівносторонніх трикутників 29, розташованих на смузі поперемінно в протилежні сторони з утворенням по поздовжніх кромок смуг 7, 8, 9, точніше, по периметру зовнішнього діаметра барабана трьох ламаних гвинтових ліній основного напрямку 44-45-46-47-48-49; 50-51-52-53-54; 55-56-57-58-59 з кроком S (фіг.11) і двох ламаних гвинтових ліній протилежного напрямку, одна з яких на фіг.11 показана потовщеною лінією 54-48-47-52-56-45-50 з кроком 0,25 S. фіг.11 показана потовщеною лінією 44-45-46-47-48-49 одна з трьох ламаних гвинтових ліній основного напрямку з кроком S. У кожній з точок зламу - вершинах ламаних гвинтових ліній основного напряму фіг.11) розташовані місця сходження сторін шести рівносторонніх трикутників T1; Т2; Т3; T4; Т5; Т6. Наприклад, у вершині 47 (фіг.12) сходяться сторони 60, 61, 62, 63, 64, 65 шести рівносторонніх трикутників Т1; Т2; Т3; Т4; Т5; Т6. З'єднання смуг 7, 8, 9, може бути здійснено відомими методами, наприклад зварюванням.

У такій конструкції по довжині барабана 2 кожне поперечний переріз-прохідне сеченильно один одного, при цьому міряється і площа прохідного перерізу, що порушує стаціонарність руху сипких матеріалів, збільшує інтенсивність теплообмінних процесів, розширює технологічні можливості. У такій конструкції барабана 2 утворені по внутрішньому периметру по всій довжині барабана 2 три ламані гвинтові канавки основного напрямку До1(44-45-46-47-48-49), фіг.11, фіг.13; K2(50-51-52-53-54), фіг.11, фіг.14; К3(55-5,6-57-58-59), фіг.11, фіг.15, з кроком S і дві ламані гвинтові канавки протилежного напрямку з кроком 0,25 S, одна з яких показана на фіг.11 потовщеною лінією 54-48-47-52-56-45-50. Ці канавки не тільки сприяють переміщення сипучих матеріалів від завантаження до вивантаження, але і забезпечують інтенсивне перемішування частинок сипких матеріалів, збільшують інтенсивність теплообмінних процесів, розширюють технологічні можливості.

Пристрій працює наступним чином.

Розпечений кокс надходить в обертовий барабан 2 за допомогою завантажувального пристосування 3 через конічну трубу. Барабан 2 зрошується водою, що надходить з розбризкувача 5. При обертанні барабана 2 кишені охолодження у вигляді напуску прямокутної форми 10, 11, 12, 13, 14; 15, 16, 17, 18, 19; 20, 21, 22, 23, 24 по зовнішньому периметѰют воду і шляхом поливу охолоджують зовнішню поверхню барабана. Всередині барабана 2 за рахунок руху потоків матеріалу по складних траєкторіях і під різними кутами, їх інтенсивного перемішування, каскадного переміщення відносно різноспрямованих один до одного і до осі обертання барабана стінок у вигляді рівносторонніх трикутників, збільшення частоти взаємодії потоків матеріалу один з одним і зі стінками барабана забезпечується інтенсивна теплопередача охолоджуваних сипучих матеріалів і стінок барабана 2, охолоджуваних з зовнішньої сторони водою, у тому числі процес інтенсифікується за рахунок поливу стінок барабана водою напусками 10, 11, 12, 13, 14; 15, 16, 17, 18, 19; 20, 21, 22, 23, 24. По мірі проходження коксу по барабану 2 він охолоджується і видаляється з пристрою за допомогою розвантажувального пристосування 4. Рух коксу всередині барабана 2 від завантаження до вивантаження здійснюється за рахунок наявності всередині барабана трьох ламаних гвинтових канавок основного напрямку 44-45-46-47-48-49; 50-51-52-53-54; 55-56-57-58-59. Виділяється при гасінні коксу пар конденсується в дефлегматоре 6, що дозволяє скоротити витрату води на гасіння. Вода у вигляді плівки, стікаючи по разнонаклоненним один до одного трикутниках - стінок барабана 2, охолоджує найбільш навантажену в тепловому відношенні бік барабана�т підвищення ефективності охолодження, зумовленої підвищенням інтенсивності теплообміну між сипучими матеріалами і охолоджуючою водою, збільшення їх змішуванням та інтенсифікацією руху сипких матеріалів всередині барабана, спрощення складання конструкції, а також забезпечення поздовжнього переміщення частинок сипких матеріалів від завантаження до вивантаження при горизонтальному розташуванні барабана.

Пристрій для охолодження сипучих матеріалів, переважно коксу, клінкеру, що включає водяну ванну, встановлений в ній обертовий барабан з кишенями охолодження, засоби для завантаження і вивантаження сипучих матеріалів, відрізняється тим, що барабан виконаний з направляючих елементів, виконаних у вигляді трьох з напусками прямокутної форми для кишень охолодження прямокутних смуг, зігнутих поперемінно в протилежні сторони під кутом 140° по надрізах, виконаним під кутом 60° один до одного і до поздовжніх кромок смуг з утворенням по довжині смуги рівносторонніх трикутників, розташованих поперемінно в протилежні сторони, при цьому смуги з'єднані одна з іншого по поздовжніх кромок під кутом 70° з утворенням по внутрішньому периметру трьох ламаних гвинтових канавок основного напрямку і двох � основного напрямку і двох ламаних гвинтових ліній протилежного напрямку, в точках зламу яких розташовані місця сходження сторін шести рівносторонніх трикутників.



 

Схожі патенти:

Холодильник для сипкого матеріалу для охолодження гарячого охолоджуваного матеріалу

Винахід відноситься до холодильників для сипкого матеріалу, зокрема охолоджуваного цементного клінкеру, який працює за принципом транспортування "рухливий підлога"

Пристрій для отримання гранульованого пеносіліката

Винахід відноситься до барабанним прохідним печей для виробництва насипних, легковагих будівельних матеріалів, а саме до печей для виробництва гранульованого пеносіліката

Теплообмінний пристрій холодильних барабанів

Винахід відноситься до пристроїв для охолодження сипучих матеріалів після їх термічної обробки в обпалювальних печах в галузі металургії та будівельної індустрії, зокрема до теплообмінних пристроїв холодильних барабанів

Обертова піч для термообробки матеріалів

Винахід відноситься до конструкцій обертових печей для випалу

Охолоджувач для зернистого матеріалу

Винахід відноситься до конструкції охолоджувачів для охолодження зернистого матеріалу, який був підданий тепловій обробці в промисловій обпалювальної печі, наприклад в обертовій печі для виробництва цементного клінкеру

Пристрій гострого дуття колосникового холодильника

Винахід відноситься до обладнання обертових печей барабанного типу, зокрема до охладителям, і може бути використане у виробництві сипучих матеріалів типу цементу, вапна тощо

Спосіб управління роботою барабанного холодильника

Винахід відноситься до області автоматичного регулювання роботи барабанного холодильника і може бути використане в кольоровій і чорній металургії при збагаченні корисних копалин, зокрема при переробці шлаків ванадийсодержащих

Колосникові решітки холодильника конвеєрного типу

Винахід відноситься до обладнання для виробництва цементу, зокрема до колосниковим холодильників, і може бути використано в промисловості будівельних матеріалів

Обертова піч для дегідратації фториду алюмінію

Винахід відноситься до конструкцій обертових печей, а саме до пристроїв для зневоднення сипучих матеріалів з одночасною рекуперацією тепла, і може бути використане в хімічній промисловості, зокрема для отримання безводного фтористого алюмінію

Спосіб термоокислювальна коксування і пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до термічної обробки кам'яних вугілля і може знайти застосування в коксохімічній промисловості при отриманні спеціальних (не доменних) видів коксу

Спосіб сухого гасіння коксу

Винахід відноситься до коксохімічного виробництва, а саме до сухого гасіння коксу

Камера сухого гасіння коксу

Винахід відноситься до камер сухого гасіння коксу і може знайти застосування в коксохімічному виробництві

Спосіб охолодження сухого коксу і установка для його здійснення

Винахід відноситься до галузі переробки корисних копалин, зокрема до технології сухого гасіння коксу, і може бути використано в коксохімічній промисловості

Спосіб сухого гасіння коксу

Винахід відноситься до металургії, а саме до виробництва коксу в коксових печах і його сухого гасіння

Установка для сушіння і охолодження коксу

Винахід відноситься до коксохімічного виробництва, а саме до пристроїв для сушіння і охолодження коксу
Up!