RU2224195C2 - Shaft-type heat exchanger for rotary furnace - Google Patents
Shaft-type heat exchanger for rotary furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224195C2 RU2224195C2 RU2002107224/02A RU2002107224A RU2224195C2 RU 2224195 C2 RU2224195 C2 RU 2224195C2 RU 2002107224/02 A RU2002107224/02 A RU 2002107224/02A RU 2002107224 A RU2002107224 A RU 2002107224A RU 2224195 C2 RU2224195 C2 RU 2224195C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- cavity
- shaft
- coolant
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для термообработки материала (кускового, гранулированного, брикетированного или их смесей) перед его загрузкой во вращающуюся печь. The invention relates to devices for heat treatment of material (lump, granular, briquetted or mixtures thereof) before loading it into a rotary kiln.
Известен шахтный теплообменник вращающейся печи для термообработки гранулированного и сыпучего материала, содержащий вертикальную шахту, подвижные стенки типа жалюзи, выполненные на стороне отбора теплоносителя, сплошные стенки, камеры подвода и отвода теплоносителя с разновысокими наклонными днищами, загрузочные и разгрузочные устройства, при этом распределительные каналы газохода подвода теплоносителя расположены выше линии естественного откоса материала (Заявка на патент RU 95116896/03 с приоритетом от 04.10.95, F 27 D 1/00, Б. "Изобретения", 1997, 30, ч.1, с. 115, опубл. 27.10.97). Known shaft heat exchanger rotary kiln for heat treatment of granular and granular material, containing a vertical shaft, movable walls such as louvers, made on the selection side of the coolant, solid walls, the inlet and outlet of the coolant with uneven bottoms, loading and unloading devices, while the distribution channels of the duct the coolant supply are located above the slope of the material (Patent application RU 95116896/03 with priority from 10/04/95, F 27 D 1/00, B. "Inventions", 1997, 30, part 1, p. 115, publ. 10/27/97).
В данном теплообменнике теплоноситель на всех ярусах его подачи в слой материала поступает с одной стороны по ходу материала, что приводит к неоднородности термообработки материала по ширине слоя. Выполнение теплообменника одноветьевым по ходу материала увеличивает его основные лимитирующие габариты либо длину камер подвода и отвода теплоносителя, либо высоту теплообменника из-за необходимости организации большого количества ярусов, а в конечном счете ограничивает количество дымовых газов, которые можно пропускать через теплообменник. Кроме того, корпус теплообменника выполнен прямоугольным, что приводит к необходимости установки в узле выгрузки нескольких толкателей - разгрузителей при длине камер подвода и отвода теплоносителя, соответствующей практическим нуждам. In this heat exchanger, the coolant at all levels of its supply to the material layer enters from one side along the material, which leads to heterogeneity of the heat treatment of the material along the width of the layer. The execution of the heat exchanger single-branch along the material increases its main limiting dimensions, either the length of the supply and removal chambers of the heat carrier, or the height of the heat exchanger due to the need to organize a large number of tiers, and ultimately limits the amount of flue gases that can be passed through the heat exchanger. In addition, the heat exchanger casing is made rectangular, which leads to the need to install several pushers - unloaders in the unloading unit for the length of the supply and removal chambers corresponding to practical needs.
Известен также шахтный теплообменник вращающейся печи для термообработки кускового, гранулированного или брикетированного материала, содержащий вертикальную шахту, стенки типа "жалюзи", выполненные на стороне отбора теплоносителя, полости подвода теплоносителя, расположенные выше уровня естественного откоса материала по ярусам теплообменника в шахматном порядке, и полости отвода теплоносителя, включая центральную полость, образованную двумя жалюзийными стенками. Шахтный теплообменник выполнен двухветьевым, с трапецеидальным корпусом, центральной полостью отвода теплоносителя в виде "елки". Его полости подвода теплоносителя и/или узел разгрузки снабжены горелочными устройствами (Патент RU 2145696 С1, опубл. 20.02.2000, F 27 В 7/34). Also known is a rotary kiln shaft heat exchanger for heat treatment of lump, granular or briquetted material, containing a vertical shaft, blinds-type walls made on the side of the heat carrier, the coolant supply cavity located above the level of natural slope of the material along the tiers of the heat exchanger in a checkerboard pattern, and the cavity heat transfer fluid, including the central cavity formed by two louvered walls. The shaft heat exchanger is made of a two-branch, with a trapezoidal body, a central cavity of the heat carrier in the form of a "Christmas tree". Its coolant supply cavity and / or unloading unit are equipped with burner devices (Patent RU 2145696 C1, publ. 02.20.2000, F 27
Жалюзийные стенки, образующие центральную полость данного теплообменника, представляют собой сложную металлическую конструкцию, работающую в тяжелых температурных условиях. В результате ограничиваются предельно допустимые температуры применения устройства, снижается его эксплуатационная надежность при высоких температурах. Качественное сжигание топлива в полостях подвода теплоносителя и/или узле разгрузки затрудняется поступающими в них из печи дымовыми газами, имеющими низкое содержание кислорода и тормозящими процессы горения. The louvre walls that form the central cavity of this heat exchanger are a complex metal structure operating in severe temperature conditions. As a result, the maximum permissible temperatures for the use of the device are limited, and its operational reliability at high temperatures is reduced. High-quality fuel combustion in the coolant supply cavities and / or unloading unit is hindered by flue gases coming into them from the furnace, which have a low oxygen content and inhibit combustion processes.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эксплуатационной надежности шахтного теплообменника, допустимых температур термообработки в нем материалов, снижение стоимости конструкции. The problem to which the invention is directed is to increase the operational reliability of a shaft heat exchanger, the permissible temperatures of heat treatment of materials in it, and reduce the cost of construction.
Поставленная задача решается за счет того, что шахтный теплообменник вращающейся печи для термообработки материалов перед подачей в печь, содержащий профилированную шахту, сплошные или сплошные и жалюзийные стенки, сводовые перекрытия, узлы загрузки и выгрузки материала, полости подвода теплоносителя, расположенные выше уровня естественного откоса материала, и полости отвода теплоносителя, имеет по меньшей мере одну полость отвода теплоносителя, образованную сводовым перекрытием и сплошной стенкой и расположенную выше уровня естественного откоса материала, при этом полости отвода теплоносителя расположены не менее чем в двух ярусах по высоте шахты. The problem is solved due to the fact that the shaft heat exchanger of a rotary kiln for heat treatment of materials before being fed to a furnace containing a profiled shaft, solid or solid and louvered walls, arch floors, material loading and unloading units, coolant supply cavities located above the level of material slope , and the cavity for the removal of coolant, has at least one cavity for the removal of coolant, formed by a vault overlap and a solid wall and located above the level of natural ennogo repose of the material, thus removing the coolant cavity disposed in at least two tiers adjustment shaft.
Описанная конструкция теплообменника снимает температурные ограничения, связанные с применением системы отвода газов с использованием жалюзийных стенок, обеспечивает возможность отбора газов, имеющих более высокую температуру, что повышает допустимую температуру термообработки. Повышается также эксплуатационная надежность и снижается стоимость теплообменника. The described design of the heat exchanger removes temperature restrictions associated with the use of a gas exhaust system using louvered walls, provides the possibility of selecting gases having a higher temperature, which increases the permissible temperature of the heat treatment. Increased operational reliability and reduced cost of the heat exchanger.
Кроме того, корпус теплообменника выполнен в виде двух трапецеидальных фигур с общим основанием, что обеспечит упрощение конструкции узла загрузки и повысит суммарный рабочий объем на единицу площади застройки, занимаемого теплообменником, в котором осуществляется теплообмен газов с материалом, а следовательно, к повышению эффективности работы теплообменника с точки зрения глубины утилизации тепла отходящих газов. In addition, the heat exchanger housing is made in the form of two trapezoidal figures with a common base, which will simplify the design of the loading unit and increase the total working volume per unit area of the building occupied by the heat exchanger, in which the heat exchange of gases with the material is carried out, and therefore, to increase the efficiency of the heat exchanger in terms of the depth of heat recovery of exhaust gases.
В ярусах шахты, где температура отбираемых газов не превышает уровня, требуемого для надежной эксплуатации металлической конструкции, по крайней мере, одна полость отбора образована сводовым перекрытием, жалюзийной и сплошной стенками. In the mine tiers, where the temperature of the sampled gases does not exceed the level required for the reliable operation of the metal structure, at least one sampling cavity is formed by vaulted overlap, louvred and continuous walls.
Расположение полостей подвода и отвода теплоносителя по ярусам шахты в шахматном порядке обеспечит разнонаправленное движение газов в слое, способствующее равномерной термообработке материала. The location of the coolant inlet and outlet cavities along the mine tiers in a checkerboard pattern will provide multidirectional movement of gases in the layer, which contributes to uniform heat treatment of the material.
Снабжение по меньшей мере одной полости подвода теплоносителя горелочными устройствами автономного отопления позволяет повысить температуру горения без загазованности среды печными газами, обеспечить минимизацию недожога топлива, улучшить регулируемость процесса термообработки. The supply of at least one coolant supply cavity with burner devices for autonomous heating makes it possible to increase the combustion temperature without gas contamination by the furnace gases, to minimize fuel underburning, and to improve the adjustable heat treatment process.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид шахтного теплообменника вращающейся печи; на фиг.2 - его вертикальный разрез. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a shaft heat exchanger of a rotary kiln; figure 2 - its vertical section.
Шахтный теплообменник включает в себя узел загрузки сырого материала 1, профилированную футерованную шахту 2 со сплошными стенками 3, около которых установлены жалюзийные стенки 4 из жаропрочных полок 5, и сводовыми перекрытиями 6, установленными в центральной и боковой частях шахты 2, которые формируют требуемый профиль слоя материала 7, систему подвода 8 и отвода 9 газов, узел выгрузки 10. Корпус футерованной шахты 2 выполнен в виде двух трапецеидальных фигур с общим основанием. The shaft heat exchanger includes a raw material loading unit 1, a profiled lined shaft 2 with solid walls 3, near which
Узел загрузки сырого материала 1 снабжен загрузочной воронкой 11. The raw material loading unit 1 is equipped with a
Система подвода теплоносителя (газа) 8 включает газоходы подвода теплоносителя 12 и полости подвода теплоносителя - одну центральную 13, образованную сводовым перекрытием 6, сплошными стенками 3 шахты 2 и расположенную выше уровня естественного откоса материала 7, и четыре боковые 14, 15, 16, 17, образованные сводовыми перекрытиями 6 и стенками 3 шахты 2, расположенные выше уровня естественного откоса материала 7. The coolant (gas) supply system 8 includes the coolant supply ducts 12 and the coolant supply cavities — one central 13 formed by a
Система отвода отработанного теплоносителя (газов) 9 включает полости отвода теплоносителя - две центральные 18, 19 и четыре боковые 20, 21, 22 и 23, соединенные с отводящими газоходами 24. The waste heat carrier (gas) removal system 9 includes coolant removal cavities - two central 18, 19 and four
Полости отвода теплоносителя 18-23 расположены по ярусам теплообменника в шахматном порядке. The cavity of the heat carrier 18-23 are located on the tiers of the heat exchanger in a checkerboard pattern.
Центральные полости отвода теплоносителя 18, 19 образованы сводовыми перекрытиями 6 и сплошными стенками 3 шахты 2. The Central cavity of the removal of the
Боковые полости отвода теплоносителя 20, 21 образованы сводовыми перекрытиями 6, жалюзийными стенками 4, сплошными стенками шахты 2 и расположены выше уровня естественного откоса материала 7. Боковые полости отвода теплоносителя 22, 23 образованы сводовыми перекрытиями 6, сплошными стенками 3 шахты 2 и расположены выше уровня естественного откоса материала 7. The lateral cavities of the
Узел выгрузки материала 10 снабжен толкателем-разгрузителем 25. The unloading unit of the
Полости подвода теплоносителя нижнего яруса 14,15 выполнены с горелками автономного отопления 26. The lower-level coolant supply cavities 14.15 are made with self-
Шахтный теплообменник работает следующим образом. Mine heat exchanger operates as follows.
Сырой материал 7 подают в узел загрузки 1, откуда он поступает в рабочий объем шахтного теплообменника, где производят его нагрев с сопутствующими технологическими процессами (сушка, прокаливание). На выходе из него горячий материал 7 толкателем-разгрузителем 25 подают во вращающуюся печь.
Поступающие в полости подвода теплоносителя 13, 14, 15, 16, 17 газы однократно, но в разных направлениях просасываются через слой материала 7. Gases entering the
В нижней части теплообменника, где расположены полости подвода теплоносителя 14, 15, теплоноситель образуется за счет сжигания природного газа горелками 26. Дымовые газы из вращающейся печи по газоходам 12 поступают в полости подвода теплоносителя 13, 16, 17 и засасываются через узел выгрузки 10. In the lower part of the heat exchanger, where the
Отработанные газы собираются в полостях отвода теплоносителя, расположенных в четыре яруса по высоте шахты: на четвертом верхнем ярусе в боковых полостях 22, 23, на третьем ярусе - в центральной полости 19, на втором ярусе - в боковых полостях 20, 21, на первом ярусе - в центральной полости 18. Затем все газы поступают через локальные газоходы в общий отводящий газоход и направляются на газоочистку. The exhaust gases are collected in the coolant removal cavities located in four tiers along the shaft height: on the fourth upper tier in the side cavities 22, 23, on the third tier in the
Описанный теплообменник позволяет реализовать четырехъярусный по высоте шахты отбор теплоносителя при повышенных температурах через полости отвода упрощенной конструкции, что повышает надежность рассматриваемого устройства, снижает его стоимость и расширяет технологические возможности агрегата, в частности обеспечивает возможность плавного нагрева на начальной стадии, требуемого при термообработке влажного брикетированного или гранулированного материала. The described heat exchanger allows for the implementation of a four-tiered mine height selection of the coolant at elevated temperatures through the exhaust cavities of a simplified design, which increases the reliability of the device in question, reduces its cost and expands the technological capabilities of the unit, in particular, provides the possibility of smooth heating at the initial stage, required during heat treatment of wet briquetted or granular material.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002107224/02A RU2224195C2 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Shaft-type heat exchanger for rotary furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002107224/02A RU2224195C2 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Shaft-type heat exchanger for rotary furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002107224A RU2002107224A (en) | 2003-09-20 |
| RU2224195C2 true RU2224195C2 (en) | 2004-02-20 |
Family
ID=32172453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002107224/02A RU2224195C2 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Shaft-type heat exchanger for rotary furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2224195C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU465537A1 (en) * | 1973-05-14 | 1975-03-30 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Mine heat exchanger |
| SU972203A1 (en) * | 1978-04-27 | 1982-11-07 | Преровске Строирныънародни Подник (Инопредприятие) | Apparatus for preheating and partly calcinating lump material |
| SU1567855A1 (en) * | 1988-01-25 | 1990-05-30 | Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности | Mine heat exchanger |
| RU95116896A (en) * | 1995-10-04 | 1997-10-27 | Акционерное общество "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" | MINING HEAT EXCHANGER OF ROTARY FURNACE |
| RU2145696C1 (en) * | 1999-04-13 | 2000-02-20 | АООТ "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" | Shaft heat exchanger of rotary furnace |
-
2002
- 2002-03-19 RU RU2002107224/02A patent/RU2224195C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU465537A1 (en) * | 1973-05-14 | 1975-03-30 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Mine heat exchanger |
| SU972203A1 (en) * | 1978-04-27 | 1982-11-07 | Преровске Строирныънародни Подник (Инопредприятие) | Apparatus for preheating and partly calcinating lump material |
| SU1567855A1 (en) * | 1988-01-25 | 1990-05-30 | Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности | Mine heat exchanger |
| RU95116896A (en) * | 1995-10-04 | 1997-10-27 | Акционерное общество "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" | MINING HEAT EXCHANGER OF ROTARY FURNACE |
| RU2145696C1 (en) * | 1999-04-13 | 2000-02-20 | АООТ "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" | Shaft heat exchanger of rotary furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107075379B (en) | Coke ovens with improved exhaust gas delivery in the secondary heating chamber | |
| US4552530A (en) | Ring section baking furnace and procedure for operating same | |
| US20090004615A1 (en) | Roller hearth calcining furnace and method of use | |
| US1701223A (en) | Furnace and method of treating bodies therein | |
| EP0541165B1 (en) | Device for ring section furnace | |
| RU2224195C2 (en) | Shaft-type heat exchanger for rotary furnace | |
| JP4397680B2 (en) | Wood burning oven | |
| JP4367806B2 (en) | Activated carbon regenerator | |
| US4038154A (en) | Pile furnace | |
| US1628273A (en) | Method and apparatus for burning clayware | |
| RU2145696C1 (en) | Shaft heat exchanger of rotary furnace | |
| US2269580A (en) | Furnace apparatus and method of calcining lime with recovery of carbon dioxide | |
| RU2238496C1 (en) | Installation for thermal treatment of loose material | |
| KR100920741B1 (en) | Heat exchanger using waste heat energy of carbonization furnace | |
| US1658331A (en) | Tunnel kiln | |
| RU2024804C1 (en) | Shaft furnace with cross feed of heat-transfer agent | |
| RU2015477C1 (en) | Carbon article kiln | |
| RU2024803C1 (en) | Shaft furnace with cross feed of heat-transfer agent | |
| RU2564182C1 (en) | Improved multi-chamber furnace with fluidised bed | |
| US730654A (en) | Hot-air furnace. | |
| RU2623158C1 (en) | Oven with rotating drum | |
| US280837A (en) | Method of and means for the manufacture of bricks | |
| RU2346909C2 (en) | Method of baking and baking furnace for ceramic goods | |
| US1798297A (en) | Flue construction for kilns | |
| SU554460A1 (en) | Fluid Bed Furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090320 |