Концентричний холодильник обертової печі

1 Концентричний холодильник обертової печі, виконаний у вигляді зварного барабана, концентрично встановленого на корпус печі і обладнаного в холодній частині холодильника висипним отвором і пересипними перегородкам»!, створюючими окремі секції, а також пересипними полицями в середній та гарячій частині холодильника для пересипання клінкеру, при цьому корпус печ» Корисна модель відноситься до технологічного обладнання цементної промисловості, а саме до концентричного холодильника обертово) печі Як прототип відомий концентричний холодильник обертової печі (Технический отчет по теме № 68 и 29/Н "Теплотехнические испытания концентрических холодильников печи № 1 и 4 и рекуператорного холодильника печи № 3 Николаевского цемззвода, Государственного Всесоюзного института по проектированию и научно-исследовательским работам "ЮЖГИПРОЦЕМЕНТХарьков, 1961), виконаний у вигляді зварного барабана, концентрично встановленого на корпус печі і обладнаного в холодній частині холодильника висипним отвором і пересипними перегородками, створюючими окремі секції, а також пересипними полицями в середній та гарячій частині холодильника для пересипання клінкеру, при цьому корпус печі обпаднаний пересипним отвором "карманом" для пересипання клінкеру з печі в холодильник Концентричні холодильники в 1961-62 роках були розроблені Харківським ДІПРОЦЕМЕНТом та частково Миколаївським цементним заводом замість рекуператори их, а протягом 1962-66 років вони були встановлені на обертових печах Миколаївського цементного заводу та Амвросивського цементного заводу Концентричні холодильники виявились неефективними їх перевага - деше обладнаний пересипним отвором для пересипання клінкеру з печі в холодильник, який відрізняється тим, що корпус печі в гарячій частині холодильника між висипним отвором і пересипним отвором забезпечений додатковим повітряним отвором, а в порожнині зварного барабана на корпусі печі встановлено направляючий конус повпгря,' який своєю поверхнею частково перекриває додатковий повітряний отвір 2 Концентричний холодильник обертової печі за п 1, який відрізняється тим, що в ньому встановлена додаткова пересипна полиця, частина якої виконана черпакоподібною, а борти висипного отвору виконані нарощеними і навпроти нього встановлена пересипна перегородка визна у виготовленні та експлуатації, недоліки низький к к д (0,4) 3 метою підвищення їх к к д холодильники неодноразово начиняли циклоїдами, ланцюгами, перегородками, які, не даючи помітного ефекту, виганяли Подальші роботи по вдосконаленню теплообмінників холодильників були визнані неперспективними, розробки Харківського ДІПРОЦЕМЕНТу були направлені на заміну концентричних холодильників колосниковими, барабанними, проте вони вписувались в технологічну схему тільки з великими капітальними вкладеннями, яких у 80-ті роки вже не було Таким чином, обертові печі на ВАТ "Миколаївцемент" сьогодні працюють з концентричними холодильниками, при цьому температура клінкеру на виході становить 550-650°С, а значна частина викидного тепла не утилізується, що призводить до перевитрат палива, створюючи складнощі в подальшій переробці клінкеру - помелу, траспортуванж, пакуванні в тару, яка не витримує температур вище 60°С (у нас 150-200°С), та погіршуючи по тракту переробки екологічні умови Проектом концентричного холодильника передбачається подавати через холодильник в піч все вторинне повітря Охолоджуючи клінкер, повітря нагрівається Реально через холодильник проходить лише приблизно половина його Друга половина проходить без попереднього підігріву через ущільнення горячого кінця обертової печі Цьому о ю оГ 509 сприяє відсутність ефективної конструкції ущільнення, велике розрідження в районі головки обертової печі, яке викликане малим (2 м2) "живим" перерізом пересипних отворів "карманів" обертової ПРЧІ, через які поступає повітря з холодильника в обертову піч, збільшення об'рму повітря при нагріванні в холодильнику та падінні його плинності, на відміну від впливу тих же властивостей холодного повітря на ущільнення В проектному концентричному холодильнику повітря від отворів в торці холодильника, а також через висипні отвори холодильника направляється до пересипних отворів "карманів" При цьому воно рухається по ЛІНІЇ найменшого опору, тобто близько центру відстані корпус обертової печі - корпус холодильника У зв'язку з цим повітря недостатньо контактує з клінкером, з корпусними бронями, особливо в гарячій частині холодильника, з кінцями перегородок, внаслідок чого мало утилізує тепло та призводить до вигорання теплообмінних пристроїв В середній і особливо в гарячій частині проектного холодильника клінкер недостатньо ефективно пересипається Оскільки його температура тут дорівнює 800-1000°С, пересипні теплообмінні пристрої вигоряють Конструкцією проектного холодильника недостатньо уваги приділялось холодній частині холодильника (приблизно 1/3 його довжини) Проектом передбачалась навіска між перегородками 2000 шт ланцюгів, при цьому в розрахунок вкралась помилка Згідно з методикою розрахунку ланцюгів мало бути в 6-7 разів більше, а це нереально з точки зору монтажу та експлуатації Перша спроба - навіски між перегородками двох сотень ланцюгів замість приблизно 13 тисяч була невдалою, і до неї не повертались Ланцюгова начинка неефективна ще й тим, що тепло їй передається методом контакту та випромінення Контакт у клінкера на відміну від шламу незначний Далі тепло передається контактом повітрю, тобто процес теплопередачі - двохступеневий Перегородки, змонтовані в холодній частині холодильника в районі висипних отворів холодильника, давали незначний ефект, оскільки були незавантажені клінкером, який висипався між ними з холодильника Час охолодження клінкера в холодильнику становить приблизно 5 хв, що недостатньо ефективно для забору від нього тепла Технічною задачею, на вирішення якої направлена корисна модель, що заявляється, є підвищення к к д холодильника та його надійності і працездатності при зменшенні витрат палива і навантаження на навколишнє середовище шляхом зниження температури клінкеру на виході з холодильника, підвищення температури повітря на вході в піч через забезпечення більш повної утилізації викидного тепла клінкеру та направлення його на попередній нагрів повітря, яке подається в обертову піч для спалювання палива, що впливає на зниження питомих витрат палива Поставлену технічну задачу дозволяє вирішити концентричний холодильник обертової печі, що заявляється як корисна модель та виконаний у вигляді зварного барабана, концентрично встановленого на корпус печі і обладнаного в холодній частині холодильника висипним отвором і пе ресипними перегородками, створюючими окремі секції, а також пересипними полицями в середній та гарячій частині холодильника для пересипання клінкеру, при цьому корпус печі обладнаний пересипним отвором для пересипання клінкеру з печі в холодильник, згідно з корисною моделлю корпус печі в гарячій частині холодильника між висипним отвором і пересипним отвором забезпечений додатковим повітряним отвором, а в порожнині зварного барабана на корпусі печі встановлено направляючий конус повітря, який своєю поверхнею частково перекриває додатковий повітряний отвір, крім того в концентричному холодильнику обертової печі встановлена додаткова пересипна полиця, частина якої виконана черпакоподібною, а борти висипного отвору виконані нарощеними, і навпроти нього встановлена пересипна перегородка На кресленні схематично зображено концентричний холодильник обертової печі Концентричний холодильник обертової печі виконано у вигляді зварного барабана 1, концентрично встановленого на корпус печі 2 Холодильник обладнано в холодній частині висипними отворами 3 і пересипними перегородками 4, які утворюють окремі секції В середній та горячій частинах холодильника для пересипання клінкеру розташовано пересипні полиці 5 Корпус печі 2 обладнаний пересипними отворами 6 "кармана^ ми" для пересипання клінкеру з печі в холодильник Корпус печі 2 в гарячій частині холодильника між висипними отворами 3 і пересипними отворами 6 забезпечений додатковими повітряними отворами 7 В порожнині зварного барабана 1 на корпусі печі 2 встановлено направляючий конус 8 повітря, який своєю поверхнею частково перекриває додаткові повітряні отвори 7 В концентричному холодильнику обертової печі встановлена додаткова пересипна полиця 9, частина якої виконана черпакопоцібною, а борти 10 висипних отворів 3 виконані нарощеними і навпроти їх встановлена пересипна перегородка 4 Концентричний холодильник обертової печі, що заявляється як корисна модель, працює таким чином В обертовій печі горить факел Корпус печі 2 з концентричним холодильником обертається, і клінкер просипагться з печі в корпус 1 холодильника через пересипний отвір 6 "карман" Повітря проходить через висипний отвір 3, і, охолоджуючи клінкер, нагрівається Після цього повітря завдяки направляючому конусу 8 направляється на гарячий клінкер і ще нагрівається, охолоджуючи його, і через пересипні отвори 6 "кармани" і додаткові повітряні отвори 7 поступає в корпус обертової печі 2 Тобто відбір тепла від гарячого клінкера кращий, що знижує температуру клінкера на виході з холодильника і покращує умови його подальшої переробки При цьому завдяки додатковим повітряним отворам 7 зменшується швидкість подачі повпря на ПІДХОДІ ДО факела, що покращує умови його горіння Підвищенням температури вторинного повітря з меншими затратами палива досягається необхідна температура факела (тобто економія палива досягається не тільки утилізованим теплом, а з деяким коефіцієн 509 том m=2-5, оскільки для технології випалу клінкера необхідна не тільки певна КІЛЬКІСТЬ тепла, але і певна температура) Зменшується випромінювання корпусу обертової печі 2 по всій її довжині, зменшується КІЛЬКІСТЬ викидного тепла з газами завдяки меншій КІЛЬКОСТІ газів від спалювання палива (це складові коефіцієнта т ) Завдяки додатковим восьми повітряним отворам 7 в корпусі обертової печі (нижче пересипних отворів 6 "карманів") загальною площею 5 м 2 , при решті всіх рівних умовах, зменшується на 50% тдсисне повітря на ущільненні і, ВІДПОВІДНО, збільшується його проходження через холодильник, що дозволяє зменшити розрідження з існуючих 8-10 мм вод ст до 4-5 мм вод ст Збільшенням КІЛЬКОСТІ повітря, яке проходить через холодильник, а також збільшенням його руху в холодильнику забезпечується більший відбір тепла від клінкера Одночасно збільшення "живого" перерізу пересипних отворів 6 (додаткові отвори 7 та пересипні отворі 6) для повітря, зменшує його швидкість в районі факела до оптимальної - площа отворів для повітря дорівнює ппощі перетину обертової печі (з футерівкою) Завдяки направляючому конусу 8 в гарячій частині холодильника на корпусі обертової печі потік повітря відхиляється до периферії, направляється на клінкер та теплообмінні пристрої Швидкість повітря в зоні дії конуса 8 зростає, шлях його руху теж зростає, незначно зростає час руху повітря в гарячій частині холодильника Все це призводить до кращого теплообміну між повітрям та клінкером, теплообмінними пристроями бронями корпуса холодильника Направляючий конус 8 дозволяє в середній і, особливо, в гарячій частині холодильника, де температура клінкера дорівнює 800-1000°С, більшу КІЛЬКІСТЬ повітря, яке проходить через холодильник направити на теплообмінні пристрої, що дозволяє краще охолоджувати теплообмінні при строї на цій ДІЛЯНЦІ, підвищити їх теплостійкість Крім того в гарячій та середній частинах холодильника змонтовані пересипні полиці 9 черпакоподібної форми, які піднімають клінкер на висоту діаметра барабана холодильника, безперервно просипаючи його Це забезпечує високу теплопередачу тепла від клінкера повітрю, швидке охолодження його поверхні Для більшої акумуляці) холоду пересипні попиці 5 виготовляють з сталі товщиною 30-45 мм, на відміну від проектних перегородок в цій частині товщиною 15 мм, які не витримували теплових навантажень, то*'у ми не користувались Завдяки нарощуванню бортів 10 висипних отворів 3 в холодній частині холодильника піднято рівень клінкера г тим збільшено його КІЛЬКІСТЬ та час охолодження Це дозволило навантажити перегородки 4 пересипанням клінкера Час охолодження клінкера зріс приблизно до ЗО хв При цьому не відбувається теплового перевантаження холодильника, оскільки цього досягнуто в його холодній частині А перегородки 4 змонтовані в ПОТОЦІ повітря, тобто у ВІСІ отворів торцевої частини холодильника Це забезпечує кращий обдув повітрям як самих перегородок 4, так і клінкера на них При решті всіх рівних умовах зростає час служби перегородок 4 та ефективність теплообміну Конструкція нових теплообмінних пристроїв в частині їх виготовлення та монтажу не викликає питань Протягом 10 МІСЯЦІВ на ВАТ "Миколаївцемент*' всі зазначені конструктивні зміни послідовно впроваджувались на обертових печах Вивчався вплив їх на якість клінкера та інші параметри в технології його випалу (пиления, МІЦНІСТЬ корпусу, теплозносостійкість счремих елементів і т п ) і встановлено, що негативних явищ не відзначено Температуру клінкера знижено на 200-'250°С, ВІДПОВІДНО, утилізується тепло та економиться паливо 509 Тираж 50 екэ. Відкрите акцюнерне товариство 'Патент* Україна, 88000, м. Ужгород, вул Гагаріна, 101 (031-22) 3-72-89 (031-22) 2-57-03