вращающаяся установка для тепловой обработки сыпучего материала

Формула изобретения

Вращающаяся установка для тепловой обработки сыпучего материала, содержащая наружный наклонный вращающийся корпус и соосно закрепленные в нем два дополнительных один в другом корпуса, отличающаяся тем, что она имеет на внутренней поверхности дополнительных корпусов лопатки, закрепленные под углом естественного откоса материала, наклоненные в противоположные стороны и расположенные по многозаходной винтовой линии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки сыпучего материала и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в частности в цехах по производству керамзита в сушильных барабанах и обжиговых печах.

Известна вращающаяся печь для тепловой обработки сыпучего материала, в корпусе которой соосно с ним жестко закреплен дополнительно центральный корпус с лопатками на обоих корпусах [1]

Использование известной печи в существующих установках требует значительных затрат при их реконструкции и всей технологической линии.

Наиболее близкой к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вращающаяся печь для тепловой обработки сыпучего материала, содержащая наружный вращающийся корпус и соосно закрепленные в нем два дополнительных один в другом корпуса [2] В известной печи материал подается во внутреннюю трубу и при вращении корпуса перемещается вдоль оси печи в сторону наклона печи в сторону горячего конца, ссыпается на лопатки шнека, проталкивается шнеком в обработанном направлении против наклона печи в сторону загрузки, ссыпается на внутреннюю поверхность корпуса печи (в ячейки) и, меняя снова направление движения вдоль оси печи, движется в сторону разгрузки.

При этом производительность всей печи как транспортного средства определяется производительностью по загрузке внутренней трубы без лопаток и равна



где d диаметр внутренней трубы;

n число оборотов;

i угол наклона печи;

коэффициент заполнения трубы материалом;

n угол естественного откоса материала.

Производительность существующих печей без внутрипечных устройств определяется диаметром наружного корпуса D и при применении устройства по [2] в существующей печи ее производительность уменьшается в D³/d³ раз, т.к. наружный диаметр корпуса печи D намного больше диаметра внутренней трубы устройства. Таким образом, недостатком известной печи является недостаточная эффективность работы печи.

Целью изобретения является повышение эффективности работы вращающейся установки для тепловой обработки сыпучих материалов.

Цель достигается тем, что вращающаяся установка для тепловой обработки сыпучего материала, содержащая наружный наклонный вращающийся корпус и соосно закрепленные в нем два дополнительные один в другом корпуса, имеет на внутренней поверхности дополнительных корпусов лопатки, закрепленные под углом естественного откоса материала, наклонные в противоположные стороны и разложенные по многозаходной винтовой линии.

В таком устройстве материал, загруженный во внутренний корпус (трубу) при вращении корпусов, перемещается вдоль оси в сторону разгрузки, ссыпается на лопатки среднего корпуса и благодаря им перемешивается вдоль оси в сторону загрузки, ссыпается на наружный наклонный корпус и перемешивается в сторону разгрузки. Этим достигается увеличение пути движения материала внутри установки, т.е. увеличение времени материала в установке и его тепловой обработки.

В данной печи во внутреннем корпусе (трубе) установлены лопатки, которые ускоряют движение материала во внутреннем корпусе и тем самым увеличивают производительность по загрузке внутреннего корпуса. При этом производительности наружного, среднего и внутреннего корпусов одинаковы и равны производительности наружного корпуса. Это достигается количеством лопаток и их размерами. Для каждой производительности количество лопаток и их размеры определяются расчетом. Установка лопаток во внутреннем корпусе, ускоряющая продвижение в нем, создает новый результат всей установки с увеличением времени пребывания материала в установке приводит к увеличению производительности всей установки в целом, т.е. повышению эффективности работы установки.

На чертеже показана вращающая установка для тепловой обработки сыпучего материала. Внутри корпуса печи 1 на радиальных стойках 2 закреплен средний корпус 3 (труба), соосно с ним расположен внутренний корпус 4 (труба). На внутренней поверхности среднего корпуса 3 приварены лопатки 5 наклонно в сторону загрузки под углом естественного откоса материала. По длине корпуса лопатки привариваются по многозаходной винтовой линии. К лопаткам 5 закрепляется внутренний корпус 4 (труба). На внутренней поверхности корпуса 5 приварены лопатки 6, также по многозаходной винтовой линии, под углом естественного откоса материала, но с противоположным уклоном.

Диаметры корпусов 3 и 4, количество лопаток в каждом корпусе, размеры лопаток определяются из расчета требуемой производительности всего устройства, производительностью наружного корпуса 1. Размеры и количество стоек 2 определяются прочностным расчетом с учетом тепловых деформаций металла. Длина устройства корпусов 3 и 4 определяется жаростойкостью стали и технологическими требованиями. Например, в сушильных барабанах длина корпусов 3 может быть равна длине сушильного барабана; в печи обжига керамзита длина корпуса 3 не должна заходить в зону вспучивания, т.е. для 40-метровой печи обжига керамзита длина корпуса 3 не более 25-28 м.

Установка для тепловой обработки сыпучего материала работает следующим образом.

При вращении наружного корпуса 1 внутренние корпуса 3 и 4 также вращаются. Материал подается по течке известным способом во внутренний корпус 4, захватывается лопатками 6 и при вращении корпуса 4 лопатки устанавливаются под углом естественного откоса к горизонту, материал под действием собственного веса ссыпается с них вниз и, попадая на следующий ряд лопаток, перемещается вдоль оси корпуса в сторону наклона лопаток в сторону разгрузки. Дойдя до среза корпуса 4, материал ссыпается на средний корпус 3, захватывается лопатками 5, при вращении корпуса 3 лопатки 5 также устанавливаются под углом естественного откоса к горизонту и материал под действием собственного веса ссыпается с них вниз в сторону наклона лопаток 5, т.е. в сторону загрузки. При этом материал попадает на следующий ряд лопаток 5 и при вращении корпуса 3 снова ссыпается в сторону загрузки, т.е. материал перемещается вдоль оси корпуса в сторону загрузки. Дойдя до противоположного среза корпуса 3, материал ссыпается на корпус 1 (в печах обжига на футеровку корпуса) и далее перемещается при вращении корпуса благодаря его уклону в сторону разгрузки известным способом.

Данная конструкция установки позволяет применить ее в существующих вращающихся наклонных агрегатах для тепловой обработки материалов без значительной реконструкции всей линии, т.к. место разгрузки материала не меняется.

Установка лопаток в дополнительных корпусах, ускоряющая продвижение материала вдоль оси, позволяет обеспечить их равную производительность как транспортных средств с наружным корпусом.

Применение установки в существующих тепловых агрегатах позволяет без увеличения длины наружного корпуса увеличивать время пребывания материала в теплом агрегате, что уменьшает удельный расход тепла (топлива).

В данной установке имеет место повышение теплообмена, т.е. уменьшается удельный расход тепла (топлива).

Весь объем материала в устройстве лопатками разделяется на более мелкие с одновременным увеличением его открытой поверхности, что увеличивает его теплообмен конвекцией газов и тоже уменьшает удельный расход тепла (топлива).