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 сипучих матеріалів (а.с. СРСР, №1765154, кл. C10B 39/00, F27B 7/38), 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. 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. достатками 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 сипких матеріалів всередині барабана, складність складання конструкції.

Найбільш близьким до пропонованого винаходу є пристрій для охолодження сипучих матеріалів (заявка на винахід №2009137941/05 (053636), кл. МКИ C10B 39/00, F27B 7/38, 2009 р.), що включає засоби для завантаження і вивантаження сипучих матеріалів, водяну ванну, встановлений в ній обертовий барабан, виконаний з 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 одною по поздовжніх кромок під кутом 70°, з утворенням по внутрішньому периметру трьох ламаних 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, вками 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 сипких матеріалів всередині барабана, складність складання конструкції.

Технічним результатом задачі є розширення технологічних можливостей, підвищення продуктивності.

Технічний результат досягається тим, що в охолоджувачі клінкеру, що включає водяну ванну, встановлений в ній обертовий барабан, виготовлений з смуг, засоби для завантаження і вивантаження клінкеру, обертовий барабан виконаний по периметру у вигляді многозаходной гвинтовий перфорованої поверхні з гвинтовими канавками всередині обертового барабана у вигляді кишень криволінійної форми з центрами кривизни кишень криволінійної форми гвинтової перфорованої поверхні, розташованими всередині поперечного перерізу барабана, що обертається, виготовлений з трьох і більше однакових перфорованих смуг прямокутної форми, скручених у поздовжньому напрямку по гвинтовій лінії відносно поздовжньої осі і вигнутих по гвинтовій лінії у поперечному напрямку на циліндричній оправці з утворенням по периметру вращЀами кривизни всередині обертового барабана і освітою перфорованих напуску всередині обертового барабана у вигляді гвинтових перфорованих лопатей по всій довжині барабана, що обертається, при цьому по всій довжині барабана, що обертається змонтована циліндрична пружина з плоским перетином витків, 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 винахідницькому рівні пропонованої конструкції охолоджувача клінкеру прямоточного.

Новизна полягає в тому, що обертовий барабан виконаний по периметру у вигляді многозаходной гвинтовий перфорованої поверхні з гвинтовими канавками всередині барабана у вигляді кишень криволінійної форми з центрами кривизни кишень криволінійної форми гвинтової перфорованої поверхні, розташованими всередині поперечного перерізу обертового барабана, що забезпечує безперебійне переміщення частинок клінкеру в обертовому барабані, розширює технологічні можливості.

Новизна полягає в тому, що обертовий барабан виготовлений з трьох і більше однакових перфорованих смуг, скручених в поздовжньому напрямку відносно поздовжньої осі і вигнутих по гвинтовій лінії у поперечному напрямку на циліндричній оправці перфорованих поейних перфорованих поверхонь випуклої форми з центрами кривизни всередині обертового барабана і освітою перфорованих напуску всередині обертового барабана у вигляді гвинтових перфорованих лопатей по всій довжині барабана, що обертається від вхідного до вихідного отвору, що розширює технологічні можливості і забезпечує безперебійне переміщення частинок клінкеру в обертовому барабані від завантаження до вивантаження.

Новизна полягає також у тому, що за рахунок скручування перфорованих смуг прямокутної форми у поздовжньому напрямку і вигнутих у поперечному напрямку утворені всередині обертового барабана криволінійні поверхні різної кривини з перфорованими напусками всередині барабана у вигляді перфорованих лопатей в кожному поперечному перерізі по довжині обертового барабана, що не тільки змінює напрямок руху частинок клінкеру в кожній точці криволінійної поверхні обертового барабана, порушує стаціонарність їх руху та інтенсифікує процес охолодження, але і розширює технологічні можливості.

Новизна обумовлена тим, що обертовий барабан по периметру забезпечений трьома, чотирма, п'ятьма, шістьма і т. д. гвинтовими лініями і відповідно трьома, чотирма, п'ятьма, шістьма і т. д. гвинтовими канавками всередині обертового барабана з криволінійними перфорованими поверхнями різної кривини з перфорованими напусками всередині обертового барабана у вигляді перфорованих лопатей, що увеличирутку їх потоків, збільшуючи частоту їх взаємодії один з одним і зі стінками барабана, що обертається, збільшує енергоємність зіткнень, швидкість охолодження і розширює технологічні можливості.

Новизна полягає в тому, що завдяки внутрішнім гвинтовим перфорованим поверхонь двоякою кривизни з перфорованими напусками всередині обертового барабана у вигляді перфорованих лопатей розширюються технологічні можливості, підвищується інтенсивність охолодження частинок клінкеру.

Новизна полягає в тому, що завдяки внутрішнім гвинтових поверхонь з напусками всередині внутрішнього барабана у вигляді лопатей вектори швидкості руху частинок клінкеру від вхідного до вихідного отвору обертового барабана змінюються, що сприяє інтенсифікації процесу охолодження частинок клінкеру і розширення технологічних можливостей.

Новизна пропозиції полягає також у тому, що всередині обертового барабана зі складною внутрішньою перфорованою поверхнею з перфорованими напусками всередині обертового барабана у вигляді перфорованих лопатей, в кожній точці виникають різноспрямовані складові руху, що інтенсифікує процес охолодження клитивное оформлення охолоджувача клінкеру дозволяє не тільки створити противопотоки руху частинок клінкеру всередині обертового барабана, але і забезпечити поздовжнє їх переміщення від завантаження до вивантаження при горизонтальному розташуванні обертового барабана і забезпечує інтенсивне їх взаємодію, що розширює технологічні можливості.

Новизна пропозиції полягає також у тому, що при одному і тому ж діаметрі барабана, що обертається у пропонованій конструкції площа дотику стінок барабана, що обертається, включаючи перфоровані напуски з частинками клінкеру, у порівнянні з відомими конструкціями обертових барабанів збільшується, що розширює технологічні можливості.

Новизна пропозиції полягає в тому, що за рахунок конструктивних особливостей обертового барабана забезпечується збільшення частоти та енергоємності взаємодії частинок клінкеру не тільки один з одним, але і з перфорованими стінками барабана, що обертається, що розширює технологічні можливості охолоджувача клінкеру.

Новизна пропонованого винаходу полягає в тому, що барабан, що обертається по всій довжині має змінну не тільки поперечний, але і поздовжній переріз, що інтенсифікує процес змішування і охолодження клінкеру.

Новизна пропонованого винаходу полягає в тому, чт� ущільнення і розрідження потоків клінкеру, а також потоків води по мірі просування клінкеру від завантаження до вивантаження, а також підвищити ефективність змішування частинок клінкеру та їх охолодження.

Новизна вбачається також у тому, що площа і форма поперечного і поздовжнього перерізів обертового барабана змінюються по всій довжині барабана багаторазово від завантаження до вивантаження, що змінює швидкості і траєкторії переміщення частинок клінкеру, розширює технологічні можливості пристрою для охолодження клінкеру, підвищує інтенсивність охолодження.

Новизна полягає також у тому, що по периметру обертового барабана утворені гвинтові перфоровані поверхні зі змінною шириною опуклої криволінійної форми по довжині обертового барабана, що забезпечує не тільки порушення стаціонарності потоків руху частинок клінкеру всередині обертового барабана, але і потоків води зовні обертового барабана.

Новизна полягає також у тому, що по периметру барабана утворені многозаходние гвинтові перфоровані поверхні опуклої форми, що забезпечує порушення стаціонарності руху потоків частинок клінкеру всередині обертового барабана, а також потоків води зовні обертового барабана, при е�ой точці їх потоків хаотично пульсує, тому частинки клінкеру всередині обертового барабана, а також води зовні обертового барабана здійснюють неустановившиеся безладні рухи по складних траєкторіях, а саме турбулентний плин.

Новизна полягає в тому, що скручування кожної перфорованої смуги в поперечно-поздовжньому напрямку забезпечує додаткове викривлення поверхні по периметру обертового барабана, завдяки чому збільшується різниця між кутами нахилу векторів переміщення частинок клінкеру в сусідніх ділянках обертового барабана, тому частинки клінкеру рухаються по складних траєкторіях, збільшуючи число зіткнень один з одним і зі стінками барабана, що обертається, а також з перфорованими напусками у вигляді перфорованих лопатей всередині обертового барабана, що інтенсифікує процес не тільки змішування, але й охолодження частинок клінкеру.

Новизна обумовлена також тим, що перфоровані смуги мають криволінійну опуклу форму, що забезпечує поступове розрідження й ущільнення потоків частинок клінкеру, інтенсифікує процес змішування частинок клінкеру і його охолодження.

Новизна пропозиції полягає також у тому, що по всій довжині вр�итков, що збігається з напрямком обертання барабана, що обертається, яка забезпечує не тільки переміщення частинок клінкеру в радіальному напрямку, але і сприяє інтенсифікації процесу охолодження клінкеру за рахунок того, що частинки клінкеру, що здійснюють циркуляційний рух всередині обертового барабана в площинах, перпендикулярних до осі симетрії, зустрічаючись з витками прямокутної форми, пружини змінюють траєкторію свого руху і переміщуються до периферії барабана, що обертається, збільшують інтенсивність їх взаємодії один з одним і з перфорованими стінками барабана, що обертається, розширюють технологічні можливості.

Новизна полягає також у тому, що змонтована по всій довжині барабана, що обертається, циліндрична пружина з прямокутним перетином витків забезпечена пристроєм для зміни кроку витків шляхом її розтягування або стиснення, що дозволяє впливати на характер руху частинок клінкеру і змінювати швидкості переміщення від завантаження до вивантаження, розширює технологічні можливості.

Новизна полягає також у тому, що напрям витків циліндричної пружини з прямокутним перетином витків збігається з напрямком обертання барабаеские можливості.

На фіг.1 зображений пропонований охолоджувача клінкеру, загальний вигляд; на фіг.2 - обертовий барабан, загальний вигляд, змонтований з п'яти прямокутних перфорованих смуг; фіг.3 - переріз А-А на фіг.2; фіг.4 - одна з перфорованих смуг з напуском; на фіг.5 - вид перфорованої смуги з напуском після скручування її кінців щодо поздовжньої осі; на фіг.6 - вид перфорованої смуги з напуском після згину її на циліндричній оправці; на фіг.7 - розріз Б-Б на фіг.6.

Охолоджувач клінкеру (фіг.1) містить водяну ванну 1, встановлений в ній обертовий барабан 2 з завантажувальним 3 і розвантажувальним 4 пристосуваннями. Над барабанами 2 встановлений розбризкувач 5. Над водяною ванною 1 встановлений дефлегматор 6.

Для забезпечення додаткового поздовжнього переміщення частинок клінкеру всередині обертового барабана 2 змонтована циліндрична пружина 7 з плоским перетином витків (на фіг.1 показана схематично), яка обладнана пристроєм для зміни кроку витків шляхом розтягування або стиснення (не показано). Регулювання величини кроку витків пружини 7 може проводитися також в процесі охолодження клінкеру, тобто в процесі роботи охолоджувача клінкеру. В залежності від характеристик частинок клинкм охолодження клінкеру. Наприклад, якщо потрібна висока швидкість поздовжнього переміщення частинок клінкеру, то збільшується крок пружини 7 і, таким чином, змінюється потік руху частинок клінкеру, а отже, відповідно змінюється їх швидкість переміщення від завантаження до вивантаження. При обробці, що вимагає тривалий час перебування частинок клінкеру в обертовому барабані 2, крок витків пружини 7 зменшується і, таким чином, змінюється потік руху частинок клінкеру, а отже, відповідно змінюється їх швидкість переміщення від завантаження до вивантаження. Напрямок витків пружини 7 може збігатися або бути проти напрямку обертання барабана 7. У потрібному положенні пружину 7 фіксують відомими пристроями (не показано). Регулювання величини кроку пружини може бути здійснена також і в процесі охолодження клінкеру.

Обертовий барабан 2 (фіг.1, фіг.2, фіг.3) виконаний перфорованим з трьох і більше, наприклад на фіг.2 і фіг.3 з п'яти, перфорованих смуг прямокутної форми 9, 10, 11, 12, 13 з утворенням по периметру обертового барабана 2 внутрішніх криволінійних перфорованих поверхонь випуклої форми з центрами кривизни всередині обертового барабана 2 і освітою напуску 14, 15, 16, 17, 18 (фіг.3) у видуются всередині обертового барабана 2 гвинтові канавки у вигляді кишень криволінійної форми 19, 20, 21, 22, 23 з центрами кривизни, розташованими всередині поперечного перерізу обертового барабана 2 (фіг.3).

Таким чином, многозаходная, перфорований, пустотіла обертовий барабан 2 виконаний з трьох і більше перфорованих смуг прямокутної форми, наприклад (фіг.2, фіг.3) з п'яти перфорованих смуг. Кожна з перфорованих смуг прямокутної форми (наприклад, на фіг.4 перфорована смуга 10) виконана з напуском 24 та з бічними кромками 25 і 26. Напуск 24 показано на фіг.4 відокремленим, наприклад, від смуги 10 штриховою лінією 27.

Перфорована смуга 10 скручена по гвинтовій лінії у поздовжньому напрямку (фіг. 5) щодо поздовжньої осі Ο11і вигнута по гвинтовій лінії у поперечному напрямку на циліндричній оправці 28 (фіг.6, фіг.7).

Перфоровані смуги 9, 10, 11, 12, 13 з напусками 24 після згину знімають з оправки 28 і з'єднують одна з одною бічною стороною 26 однієї смуги з штриховою лінією 27 інший смуги відомими методами, наприклад зварюванням з утворенням по периметру гвинтових ліній і гвинтових перфорованих поверхонь у вигляді гвинтових канавок-кишень 19, 20, 21, 22, 23 з постійним кроком S1(фіг.2). Одна з гвинтових ліній показано на фіг.2 потовщеною лін�лосой 11 по штрихової лінії 27 з опуклої сторони, наприклад, зварюванням, в свою чергу перфорована смуга 11 з'єднана своїй гвинтовій кромкою 26 з перфорованою смугою 12 по її штрихової лінії 27 і т. д., з утворенням многозаходной гвинтовий перфорованої поверхні у вигляді порожнистого гвинтового перфорованого барабана з напусками (фіг.2, фіг.3) у вигляді гвинтових лопатей по всій довжині барабана, що обертається, 2 (на фіг.3 гвинтові лопаті затемнені). Скручування кожної перфорованої смуги забезпечує додаткове викривлення поверхні обертового барабана 2, завдяки чому збільшує інтенсивність змішування частинок клінкеру, енергоємність і частоту зіткнень один з одним з перфорованими стінками обертових барабанів, розширює технологічні можливості.

Освіта складної внутрішньої поверхні у вигляді поєднання двох криволінійних перфорованих поверхонь, в кожній точці яких виникають різноспрямовані складові руху, підвищує інтенсивність руху частинок клінкеру і розширює технологічні можливості.

Охолоджувач клінкеру працює наступним чином.

Розпечений клінкер, кокс і т. п. надходить в обертовий барабан 2 за допомогою завантажувального пристосування 3. Барабан 2 оро�апуски 14, 15, 16, 17, 18 (фіг.1, фіг.3), у вигляді гвинтових лопатей захоплюють частинки клінкеру і воду, піднімають частинки клінкеру і потоки води на певну висоту і потім скидають вниз. Всередині барабана 2 за рахунок руху потоків частинок клінкеру по складних траєкторіях і під різними кутами, їх інтенсивного перемішування і каскадного переміщення, щодо перфорованих стінок у вигляді кишень 19, 20, 21, 22, 23, збільшення частоти взаємодії потоків частинок клінкеру один з одним і зі стінками барабана 2 забезпечується інтенсивна теплопередача охолоджуваних частинок клінкеру і стінок барабана 2, охолоджуваних з зовнішньої сторони водою, у тому числі процес інтенсифікується за рахунок поливу стінок барабана водою опуклої форми гвинтових поверхонь по зовнішньому периметру обертового барабана 2. По мірі проходження частинок клінкеру всередині барабана 2 вони охолоджуються і видаляються з пристрою за допомогою розвантажувального пристосування 4. Рух частинок клінкеру всередині барабана 2 від завантаження до вивантаження здійснюється не тільки за рахунок наявності всередині барабана гвинтових канавок 19, 20, 21, 22, 23, але завдяки витках пружини 7.

Таким чином, по досягненні певної висоти під дією гравітаційних сил, обрастречу один одному під певними кутами і до стінок барабана, що обертається 2 і переміщаються в бік вивантаження. Так як криволінійна поверхня барабана 2 і витки пружини 7 неперервні, то безперервний процес руху наступних порцій частинок клінкеру, які піднімаються вгору і падають вниз, рухаються під різними кутами. Оскільки внутрішня поверхня барабана 2 криволинейна, то в кожній порції частинки клінкеру і потоки води переміщуються за своїм вектором напрямку в бік вивантаження, що значною мірою інтенсифікує процес охолодження, розширює технологічні можливості. Так як з-за кривої тощо внутрішньої поверхні барабана 2 значно розширено діапазон змін результуючих векторів переміщень частинок клінкеру, то кожна частинка клінкеру рухається по різних векторах напряму, що забезпечує більшу ймовірність зіткнень в початковий момент відриву цих частинок від стінок обертового барабана 2, де вони володіють певним запасом кінетичної енергії і рухаються з великою кінетичною енергією, тому і забезпечується інтенсифікація процесу охолодження клінкеру. Охолоджені частинки клінкеру вивантажуються в засіб для розвантаження 4.

Виділяється при гасінні частинок клінкеру пар конденсується в дефлегматоре 6, що дозволяє скоротити раохлаждает найбільш навантажену в тепловому відношенні бік обертового барабана 2.

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 їх перемешиваемости і інтенсифікацією руху частинок клінкеру всередині обертового барабана. Наявність в конструкції барабана 2 гвинтових лопатей 14, 15, 16, 17, 18 інтенсифікує процес охолодження клінкеру.

Охолоджувач клінкеру, що включає водяну ванну, встановлений в ній обертовий барабан, виготовлений з смуг, засоби для завантаження і вивантаження клінкеру, який відрізняється тим, що обертовий барабан виконаний по периметру у вигляді многозаходной гвинтовий перфорованої поверхні з гвинтовими канавками всередині обертового барабана у вигляді кишень криволінійної форми з центрами кривизни кишень криволінійної форми гвинтової перфорованої поверхні, розташованими всередині поперечного перерізу барабана, що обертається, виготовлений з трьох і більше однакових перфорованих смуг прямокутної форми, скручених у поздовжньому напрямку по гвинтовій лінії відносно поздовжньої осі і вигнутих по гвинтовій лінії у поперечному енних криволінійних перфорованих поверхонь випуклої форми з центрами кривизни всередині обертового барабана і освітою перфорованих напуску всередині обертового барабана у вигляді гвинтових перфорованих лопатей по всій довжині барабана, що обертається, при цьому по всій довжині барабана, що обертається змонтована циліндрична пружина з плоским перетином витків, яка обладнана пристроєм для зміни кроку витків шляхом її розтягування або стиснення.



 

Схожі патенти:

Охолоджувач сипучих матеріалів

Винахід відноситься до цементної, коксохімічної, металургійної промисловості, а саме до пристроїв для охолодження сипучих матеріалів, наприклад клінкеру при виробництві цементу, коксу та переробки руд

Охолоджувач клінкеру

Винахід відноситься до охолоджувача клінкеру

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

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

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

Пристрій для автоматичного контролю за технологічним режимом установки сухого гасіння коксу

Винахід відноситься до коксохімічної промьшшеннЬсти, зокрема до пристроїв контролю і управління роботою установок сухого гасіння коксу
Up!