Охолоджувач клінкеру

 

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

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

Недоліками відомого пристрою є недостатня ефективність, обумовлена малою змішуванням коксу і певною впорядкованістю руху коксу всередині барабана, а також недостатньою величиною поливання водою поверхні барабана з кишень, що обумовлює недостатню ефективність теплообміну між коксом і охолоджуючою водою, а також складністю конструкції.

Найбільш близьким до пропонованого винаходу є пристрій для охолодження сипучих мана 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 змішуванням і певною впорядкованістю руху сипются обмежені технологічні можливості із-за недостатньої ефективності охолодження, обумовленою недостатньою інтенсивністю теплообміну між сипучими матеріалами і охолоджуючою водою, малої їх змішуванням і певною впорядкованістю руху сипких матеріалів всередині барабана, складність складання конструкції.

Технічним результатом задачі є розширення технологічних можливостей, спрощення складання конструкції.

Технічний результат дорахується тим, що в охолоджувачі клінкеру, що включає водяну ванну, встановлений в ній обертається барабана, виготовлений з смуг, засоби для завантаження і вивантаження клінкеру, барабан по периметру виконаний з направляючих елементів у вигляді скручених по гвинтовій лінії в поздовжньому напрямку і вигнутих по гвинтовій лінії на конічної оправці в поперечному напрямку трьох і більше смуг трапецієподібної форми з різними розмірами по ширині із збільшенням їх по довжині барабана від завантаження до вивантаження, при цьому по всій довжині барабана змонтована конічна пружина, яка обладнана пристроєм для зміни кроку витків шляхом її розтягування або стиснення.

За даними патентно-технічної літератури не виявлено технічне рішення, аналогічне заявляється, що дозволяє судити про изобретательск�ет збільшення прохідного перерізу барабана від завантаження до вивантаження, тобто умовно конічної форми барабана, порушується стаціонарність руху частинок, підвищується інтенсивність теплообміну, охолодження частинок клінкеру і розширюються технологічні можливості.

Новизна вбачається також у тому, що крок гвинтових ліній збільшується від завантаження до вивантаження, що не тільки забезпечує підвищення швидкості поздовжнього переміщення частинок клінкеру, але й інтенсифікує процес теплообміну, охолодження і розширює технологічні можливості, за рахунок ускладнення траєкторій їх рухів усередині барабана.

Новизна обумовлена також тим, що площа і форма поперечного перерізу барабана змінюється від завантаження до вивантаження, що змінює швидкості і траєкторії переміщення частинок клінкеру по мірі їх переміщень від завантаження до вивантаження.

Новизна полягає також у тому, що за рахунок скручування трьох і більше смуг трапецієподібної форми змінної ширини в поперечному і поздовжньому напрямку утворені всередині барабана криволінійні поверхні різної кривини в кожному поперечному перерізі по довжині барабана, що змінює траєкторію руху частинок клінкеру в кожній точці поверхні, порушує стаціонарність їх руху і підсилює ефект охолодження.

кість не тільки переміщення у зворотному напрямку від вивантаження до розвантаження в радіальному напрямку частинок клінкеру, але і сприяє інтенсифікації процесу теплопередачі і охолодження. Таке радіальний рух у зворотному напрямку забезпечується за рахунок того, що частинки клінкеру, що здійснюють рух усередині барабана в площинах, перпендикулярних осі симетрії барабана, зустрічаючись з витками пружини, змінюють траєкторію свого руху і переміщуються від вивантаження до завантаження, що створює противопотоки частинок клінкеру, збільшує інтенсивність процесу теплопередачі і розширює технологічні можливості.

Новизна полягає також у тому, що змонтована по всій довжині барабана конічна пружина оснащена пристроєм для зміни кроку витків конічної пружини шляхом її розтягування або стиснення, що дозволяє впливати на характер руху частинок клінкеру, забезпечує регулювання інтенсивності руху потоків частинок клінкеру і теплопередачі, розширює технологічні можливості.

Суть винаходу пояснюється кресленнями, де:

На фіг.1 схематично зображено охолоджувача клінкеру, поздовжній розріз; на фіг.2 - барабан, загальний вигляд; на фіг.3 - розріз А-А на фіг.2; фіг.4 - трапецієвидна смуга після скручування в поздовжньому напрямку щодо власної поздовжньої осі синні на конусної оправки; на фіг.6 - розріз Б-Б на фіг.5.

Охолоджувач клінкеру (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 встановлений дефлегматор 6. Для забезпечення додаткового поздовжнього переміщення частинок клінкеру - створення противопотоков частинок клінкеру змонтована всередині барабана 2 конічна пружина 7, яка обладнана пристроєм для зміни кроку витків конічної пружини шляхом її розтягування або стиснення (на кресленні не показано). Регулювання величини кроку витків конічної пружини 7 може проводитися також в процесі охолодження клінкеру. Залежно від необхідного часу охолодження клінкеру встановлюється такий крок пружини 7, який відповідає оптимальним умовам процесу охолодження. Наприклад, якщо зменшити крок пружини 7, змінюється швидкість руху потоків частинок клінкеру в зворотному напрямку, а отже, відповідно змінюється їх швидкість переміщення від завантаження до вивантаження. В потрібному напрямку пружину 7 фіксують відомими пристроями (на кресленні не показано).

Барабан 2 (фіг.1, фіг.2, фіг.3) виконаний з направляючих елемен�напрямку смуг трапецієподібної форми, наприклад, трьох 8, 9, 10, а на фіг.1, фіг.2, фіг.3 з різними розмірами по ширині, із збільшенням їх по довжині барабана 2 від завантаження до вивантаження. Смуги 8, 9, 10 з'єднують один з одним з утворенням напуску А, Б, В (фіг.2, фіг.3) бічними сторонами відомими методами, наприклад зварюванням з утворенням по зовнішньому периметру барабана гвинтових ліній 11-12, 13-14, 15-16 зі змінним по довжині барабана 2 кроком гвинтових ліній, а також утворенням всередині барабана 2 гвинтових канавок K1,2,3(фіг.3). Кожна зі смуг 8, 9, 10 скручена в поздовжньому напрямку відносно власної осі симетрії, наприклад, як смуга 8 на фіг.4, у якій зафіксовано в гарячому або холодному стані один з її кінців і повернуть інший кінець смуги в заданому напрямку. Скручену таким чином смугу 8 розміщують на конічної оправці 17 (фіг.5) і згинають так, щоб кромки смуги розмістилися в поперечному напрямку по гвинтовій лінії. При цьому смуга деформується, її або знімають з оправки, або фіксують на ній в деформованому стані. Аналогічним чином деформують інші смуги 9 і 10, що утворюють барабан 2. Далі три деформовані таким чином смуги 8, 9, 10 з'єднують відомими методами, наприклад, зварюванням�ана 2, завдяки чому збільшується різниця між кутами нахилу векторів переміщень частинок клінкеру в сусідніх ділянках поверхні барабана 2. При цьому частинки клінкеру рухаються по складних траєкторіях, збільшуючи інтенсивність теплопередачі, переорієнтацію між собою і зі стінками барабана 2.

При обертанні барабана 2 напуски А, Б, В при зануренні збуджують у воді турбулентні струменя, порушують суцільність усередині води, утворюють повітряні бульбашки у всьому об'ємі води ванни 1, що інтенсифікує процес охолодження поверхні барабана 2 і знаходяться усередині нього частинок клінкеру. При обертанні барабана 2 при виході з води напуски А, Б, В захоплюють порції води, піднімають їх і забезпечують полив і охолодження не тільки поверхонь барабана 2, що лежать попереду напуску А, Б, В, але і поверхонь барабана 2, розташованих за напусками шляхом поливу водою в міру підйому вгору при обертанні барабана 2, таким чином, забезпечується рівномірний полив зверху і охолодження всього периметра барабана 2.

Охолоджувач клінкеру працює наступним чином.

Розпечений клінкер, кокс тощо надходить в обертовий барабан 2 за допомогою завантажувального пристосування 3. Барабан 2 зрошується водою, постнутрь обертового барабана 2, де вони захоплюються внутрішньою гвинтовою поверхнею і переміщаються в бік вивантаження. По досягненні певної висоти під дією гравітаційних сил і утворився кута природного укосу сипучі матеріали переміщуються гвинтовими канавками K1, K2,3барабана у бік вивантаження. Так як криволінійна поверхня барабана неперервна, то і безперервний процес руху наступних порцій частинок клінкеру, які піднімаються вгору і переміщаються в бік вивантаження. Оскільки поверхня барабана криволинейна, то в кожній порції кожна частинка клінкеру переміщується за своїм вектором напрямку в бік вивантаження, що підвищує ефективність охолодження частинок клінкеру, так як забезпечується збільшення частоти їх контактів один про одного і зі стінки барабана 2, тепло від яких інтенсивно забирається потоками води. Радіальний рух частинок клінкеру в зворотному напрямку забезпечується за рахунок того, що частинки клінкеру, що здійснюють циркуляційний рух усередині барабана 2 в площинах, перпендикулярних осі симетрії барабана 2, зустрічаючись з витками нерухомо закріпленої пружини 7, змінюють траєкторію свого руху і направляються в обратномрений частинок клінкеру зростає, збільшується швидкість тепловіддачі між частинками і зі стінками барабана 2. Процес тепловіддачі інтенсифікується також потоками води, утвореними рухом напуску А, Б, В при обертанні барабана 2 і проходження їх через шар води ванни 1. Охолоджені частинки клінкеру надходять в розвантажувальний пристрій 4 і з його допомогою виводяться за межі охолоджувача клінкеру.

Пропонована форма і конструкція барабана дозволяють спростити конструкцію та технологію виготовлення барабана, підвищити ефективність тепловіддачі, а наявність напуску забезпечує охолодження поверхні барабана, а значить, і частинок клінкеру.

Техніко-економічні переваги виникають за рахунок розширення технологічних можливостей за рахунок підвищення ефективності охолодження, зумовленої підвищенням інтенсивності теплообміну між частинками клінкеру і охолоджуючою водою, збільшення перемешиваемости і інтенсифікацією руху частинок клінкеру всередині барабана, спрощення складання конструкції.

Охолоджувач клінкеру, що містить водяну ванну, встановлений в ній обертовий барабан, засоби для завантаження і вивантаження клінкеру, який відрізняється тим, що барабан виготовлений з направляючих елементів у вигляді ѿоперечном напрямку трьох і більше смуг трапецієподібної форми, виконаних з різними розмірами по ширині з їх збільшенням по довжині барабана від завантаження до вивантаження, при цьому по всій довжині барабана змонтована конічна пружина, яка обладнана пристроєм для зміни кроку витків шляхом її розтягування або стиснення.



 

Схожі патенти:

Пристрій для охолодження клінкеру

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

Спосіб регулювання процесу охолодження клінкеру в холодильнику колосниковом

Винахід відноситься до галузі управління процесами при випалюванні матеріалів в обертових печах з колосниковими холодильниками і може знайти застосування в промисловості будівельних матеріалів

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

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
Up!