загрузочное устройство вращающейся печи

Формула изобретения

1. Загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее питатель, газоотводную трубу, сальниковую набивку, грундбуксу, отличающееся тем, что питатель состоит из двух взаимно очищающихся шнеков, винтового насоса, расположенного соосно со шнеками, шланга высокого давления, футерованного полимером, водоохлаждаемого наконечника, а газоотводная труба круглого сечения с сильфоном установлена выше водоохлаждаемого наконечника, длиннее его и имеет на наружном конце быстросъемную крышку.

2. Загрузочное устройство вращающейся печи по п.1, отличающееся тем, что в качестве полимера для футеровки шланга высокого давления применен фторопласт.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к печному оборудованию, применяемому в химической и других отраслях промышленности, и касается загрузочных устройств вращающихся печей, в частности загрузочного устройства аммонийной соли окиси урана.

Известно загрузочное устройство вращающейся печи (Арендарчук А.В., Катель Н.М. и др. Общепромышленные печи непрерывного действия. М.: Энергия, 1977 г., стр.86), состоящее из бункера и шнекового питателя, который осуществляет загрузку материала в печь.

Недостатком данной конструкции является низкая производительность печи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату - прототип - является загрузочное устройство по авторскому свидетельству СССР №1573962, МКИ F 27 B 7/32, 1994 г., Загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее трубопровод подачи со шнековым питателем, газоотводную камеру и газоотводную трубу эллипсовидного сечения.

Недостатком прототипа является низкое качество получаемого продукта и низкая производительность за счет недостатков конструкции, так как аммонийная соль окиси урана после центрифугирования имеет повышенную вязкость и адгезию, что способствует залипанию аммонийной соли в межвитковом пространстве шнека в шнековом питателе и, как следствие, остановке печи.

Задача изобретения - повышение надежности и производительности печи за счет улучшения конструкции загрузки аммонийной соли окиси урана, отвода газов и возможности зачистки питателя и системы газоудаления без вывода печи в ремонт, повышение качества получаемого продукта.

Задача решается благодаря тому, что загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее питатель, газоотводную трубу, сальниковую набивку, грундбуксу, согласно формулы изобретения отличается тем, что питатель состоит из двух взаимно очищающихся шнеков, винтового насоса, расположенного соосно со шнеками, шланга высокого давления, футерованного полимером, водоохлаждаемого наконечника, а газоотводная труба круглого сечения с сильфоном установлена выше водоохлаждаемого наконечника и длиннее его и имеет на наружном конце трубы быстросъемную крышку.

Задача решается также тем, что в качестве полимера для футеровки используется фторопласт.

Указанная совокупность признаков является существенной и обладает изобретательским уровнем, так как применение шнекового питателя с двумя взаимно очищающимися шнеками предотвращает залипание влажной аммонийной соли окиси урана в витках шнека. Шнеки имеют разное направление витков и вращаются во встречном направлении. Витки одного шнека расположены в межвитковом пространстве другого шнека. При вращении шнеков происходит взаимная очистка межвиткового пространства.

Соосное расположение винтового насоса со шнеками позволило подавать аммонийную соль окиси урана в винтовой насос непосредственно со шнеков.

Винтовой насос подает аммонийную соль окиси урана под давлением по шлангу футерованного полимером, что предотвращает засыхание аммонийной соли окиси урана и налипание на стенках шланга.

Применение гибкого шланга высокого давления позволило расположить шнековый питатель с винтовым насосом рядом с печью в удобном для обслуживания месте.

Применение сильфона в газоотводной трубе наряду с гибким шлангом позволило исключить влияние теплового расширения печи.

Применение водоохлаждаемого наконечника позволило предотвратить засыхание аммонийной соли окиси урана в нем.

Расположение газоотводной трубы круглого сечения над водоохлаждаемым наконечником и максимальное увеличение ее диаметра уменьшает возможность налипания смеси газа и частиц аммонийной соли окиси урана. Круглое сечение газоотводной трубы является оптимальным по своей форме, а также прямолинейность газоотводной трубы позволяют улучшить ее зачистку и уменьшить вероятность перекрытия сечения трубы частицами аммонийной соли окиси урана.

Установка на наружном конце газоотводной трубы быстросъемной крышки позволила производить зачистку газоотводной трубы без вывода печи в ремонт.

Газоотводная труба длиннее водоохлаждаемого наконечника на 100-300 мм, что дает возможность удаления газов из зоны наибольшего газовыделения. Также это обеспечивает движение газа в сторону от грундбуксы, что препятствует отложению порошка в холодной части печи, забиванию им пространства между наконечником и печью, попаданию его в грундбуксу, что может привести к разгерметизации печи.

На чертеже изображено загрузочное устройство вращающейся печи.

Загрузочное устройство вращающейся печи состоит из шнекового питателя 1, состоящего из двух взаимноочищающихся шнеков 2, винтового насоса 3, расположенного соосно со шнеками 2, шланга высокого давления, футерованного полимером 4, водоохлаждаемого наконечника 5, газоотводной трубы 6 с сильфоном 7 и газоотводным патрубком 8, установленной на наружном конце трубы быстросъемной крышки 9, сальниковой набивки 10, грундбуксы 11 для герметизации печи 12.

Загрузочное устройство работает следующим образом.

Влажную твердую фазу аммонийной соли окиси урана (NH₄ )₂U₂O₇ подают в приемную часть шнекового питателя 1. Затем двумя взаимно очищающимися шнеками 2 ее с равномерной определенной скоростью подают в нагнетательную часть питателя - винтовой насос 3. Насосом 3 аммонийная соль окиси урана под давлением перемещается по гибкому футерованному полимером шлангу 4 в водоохлаждаемый наконечник 5. Из него аммонийная соль окиси урана попадает в нагретую зону печи 12. При попадании влажной аммонийной соли окиси урана на нагретую, вращающуюся поверхность печи происходит газообразование. Выделяется газопаровая смесь аммиака, воды и частиц продукта. Газ заполняет все пространство печи 12. Герметизация печи 12 осуществляется посредством сальниковой набивки 10 и грундбуксы 11. Отвод газа осуществляют принудительно через газоотводную трубу 6, сильфон 7 и газоотводной патрубок 8 в систему газоочистки. Образовавшийся газ с частичками продукта движется по газоотводной трубе 6. На наружном конце газоотводной трубы 6 имеется быстросъемная крышка 9. Она служит для регламентной или аварийной зачистки газоотводной трубы 6 без остановки печи 12. После прокалки сухой продукт выгружают из печи.

Применение данного загрузочного устройства позволяет устанавливать оборудование, предшествующее загрузке в печь, в любом удобном месте рядом с печью, в отличие от прототипа, где оборудование должно быть установлено над печью, что влечет за собой изготовление массивных опор и площадок.

При эксплуатации печи по прототипу с газоотводной трубой эллипсовидного сечения S=1130 мм² спустя 6-8 суток эксплуатации печи с проектной производительностью 10 кг/час возникает необходимость зачистки, что видно из опыта работы с 2001 по 2003 год. Для зачистки загрузочной головки необходимо выводить печь из эксплуатации, производить разборку, зачистку, сборку и ввод из ремонта в эксплуатацию. Суммарное время, затрачиваемое на профилактические работы по зачистке узла загрузки, составляет 49-53 часа, включая остывание печи с рабочей температуры 600°С до температуры, позволяющей проводить работы 60°С - 20-24 часа, демонтаж, монтаж головки загрузки - 12-14 часов, зачистка оборудования - 5 часов, ввод оборудования из ремонта в эксплуатацию, т.е. нагрев печи до рабочей температуры - 8-10 часов. Простой составляет 27% от рабочего времени.

Таким образом, применение данного изобретения позволило отказаться от дорогостоящих металлоконструкций и приспособлений, необходимых для обслуживания оборудования, которое предшествует загрузочному устройству, а также исключить остановки печи для зачистки системы газоудаления, а следовательно, увеличить ее производительность на 27% и получать продукт более высокого качества.