колосниковая решетка

Формула изобретения

1. КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА, содержащая две установленные одна над другой решетки, имеющие различные площади пазов, отличающаяся тем, что между решетками выполнен естественный зазор за счет шероховатости поверхности одной или обеих решеток, а отношение площади пазов верхней решетки к площади пазов нижней решетки равно 12 20.

2. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что пазы верхней решетки выполнены в форме круглых отверстий, равномерно размещенных по всей поверхности.

3. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что пазы верхней решетки выполнены в форме круглых отверстий, неравномерно размещенных по всей поверхности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цементной промышленности, конкретно к колосниковым решеткам холодильника.

Известна колосниковая решетка, содержащая две решетки, расположенные одна над другой с возможностью регулирования сечения пазов путем перемещения верхней решетки относительно нижней. Регулирование осуществляется путем частичного или полного совмещения пазов верхней и нижней решеток. Пазы обеих решеток одинаковы по размеру и по расположению. Имеется привод для перемещения одной из решеток [1]

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является колосниковая решетка, содержащая две установленные одна над другой решетки, имеющие различные площади пазов [2]

Недостатками этих конструкций являются сложность из-за наличия привода и низкая надежность, вследствие возможного заклинивания механизма перемещения верхней решетки.

В колосниках холодильника цементной печи, где требуется постоянное и длительное поддержание пропускной способности, которая увеличивается из-за абразивного износа боковых стенок пазов, применение таких колосников (по прототипу) целесообразно только теоретически, на практике же они не применяются из-за указанных недостатков.

Цель изобретения стабилизация пропускной способности, упрощение конструкции, повышение надежности, уменьшение просыпи клинкера через отверстия колосниковой решетки.

Указанная цель достигается тем, что в колосниковой решетке, содержащей две решетки, установленные одна над другой, между решетками выполнен естественный зазор за счет шероховатости одной или обеих решеток. При этом пазы верхней решетки выполнены в форме круглых отверстий, равномерно или неравномерно размещенных по поверхности. Оптимальное отношение площадей отверстий верхней решетки к нижней равно 1,2.2,0.

Оптимальное отношение подтверждено расчетно-экспериментальными данными зависимости пропускной способности от отношения площадей отверстий F_о к площади пазов нижней решетки F_р (см. фиг.6):

f где G расход воздуха;

T_вх^* полная температура на входе;

Р_вх^* давление воздуха на входе.

При F_o/F_p > 1,2 пропускная способность возрастает пропорционально и резко. В диапазоне 1,2 < F_o/F_p > 2,0 пропускная способность изменяется практически незначительно. Это очень удобно для решеток холодильника цементной печи, так как износ боковых стенок пазов решеток приводит к незначительному росту пропускной способности - (на фиг.6 при переходе от точки А к точке Б), что важно для стабильной работы холодильника. При F_o/F_p > 2,0 пропускная способность системы опять резко растет и работать в этом диапазоне нежелательно, так как это приведет либо к перерасходу воздуха, либо к снижению давления воздуха и эффективности охлаждения клинкера, а также к нарушению режима подачи пылевоздушной смеси и в печь, осуществляемой тем же потоком воздуха.

На фиг. 1 изображен вид решетки в плане; на фиг.2 разрез А-А; на фиг.3 разрез Б-Б; на фиг.4 вид отверстия d (увеличено); на фиг.5 расчетная схема; на фиг.6 зависимость пропускной способности решетки по воздуху от F_o/F_p.

Колосниковая решетка содержит нижнюю (основную) решетку 1, верхнюю 2. В нижней решетке выполнены пазы 3, в верхней отверстия круглой формы 4. Отверстия 4 не совмещены с пазами 3, только их часть, не более 50% может оказаться против пазов 3 (фиг.1, 2 и 3).

Отверстия, не совмещенные с пазами, тоже являются рабочими, так как через них проходит воздух, поступающий через естественную щель между решетками 1 и 2, образующуюся вследствие шероховатости поверхностей решеток (или одной решетки), полученной в результате его изготовления методом литья (фиг.4).

Верхняя решетка 2 может быть изготовлена из более жаростойкого и/или износостойкого материала и меньшей толщины, чем нижняя.

При работе холодильника цементной печи воздух поступает снизу, проходит через пазы 3 и отверстия 4. При этом через группу отверстий 4, совмещенную с пазами 3, воздух проходит напрямую, а через остальные отверстия (фиг.4 и 5) с двумя поворотами на 90^о и дросселируется на неровностях поверхности.

Для несовмещенных отверстий 4 (фиг.5)

площадь входа: F_вх dH

площадь выхода: F_вых где d диаметр отверстий (в конкретном случае 2. 3 мм);

Н среднеарифметическая высота микронеровностей.

В большинстве случаев F_вх F_вых, поэтому несовмещенные отверстия работают почти так же эффективно, как и несовмещенные.

Вследствие этого характер изменения пропускной способности колосниковой решетки носит сложный характер (фиг.6). Оптимальным является диапазон отношения площадей: F_o/F_p 1,2.2,0. В этом случае можно считать, что const, а это требуется для устойчивой работы теплообменника. При износе (абразивном) отверстий 4 пропускная способность увеличивается на незначительную величину (переход от точки А к точке Б).

Таким образом, предложенная решетка, кроме новизны, обладает изобретательским уровнем, так как не была спроектирована ранее специалистами средней квалификации, несмотря на потребность промышленности в таких решетках, при ее положительных свойствах:

1) простоте конструкции,

2) дешевизне,

3) надежности,

4) постоянных характеристиках по воздуху (пропускной способности),

5) уменьшению просыпи клинкера.

Промышленная применимость предложенной колосниковой решетки не вызывает сомнений, так как она может быть изготовлена с использованием имеющегося оборудования путем установки данной решетки на имеющийся колосник с последующей заменой ее по мере необходимости.