RU85618U1

RU85618U1 - FIRING HEAT EXCHANGE FURNACE

Info

Publication number: RU85618U1
Application number: RU2009105151/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Основин; Владимир Прокопьевич Солдатов
Original assignee: Евгений Владимирович Основин
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2009-08-10

Abstract

1. Обжиговая печь с интенсификацией теплообмена, включающая состоящую из зон сушки, обжига и остывания туннельную камеру с загрузочными и разгрузочными окнами, средство перемещения изделий, например кирпичей, источники тепла, отличающаяся тем, что источники тепла в обжиговой печи выполнены в виде горелок, и расположены как в потолочной части, так и на боковых внутренних сторонах печи, а печь снабжена как минимум одним генератором звуковой частоты, выполненным с возможностью обеспечения синхронизированной модуляции интенсивности выделения теплоносителя источниками с помощью звуковых частот, причем как минимум источники тепла, расположенные на одной боковой стороне, выполнены с возможностью фазовых подстроек частот, что при встрече с потоком тепла от источника тепла с противоположной боковой стороны обеспечивает получение на разных звуковых частотах стоячих резонансных волн теплоносителя, и приборами для модуляции и контроля частоты, а средство перемещения изделий выполнено с возможностью позиционирования изделий, причем источники тепла и средство перемещения взаимосвязаны со звуковым генератором по звуковой частоте, интенсивности выделения тепла и времени позиционирования в зонах сушки и обжига. ! 2. Обжиговая печь с интенсификацией теплообмена по п.1, отличающаяся тем, что кирпичи установлены на боковую грань попарно и уложены в штабели с образованием промежутков между ними в виде горизонтальных продольных и поперечных каналов и вертикальных каналов. ! 3. Обжиговая печь с интенсификацией теплообмена по п.1, отличающаяся тем, что источники тепла, расположенные на боковых сторонах печи установлены ли1. An annealing furnace with heat transfer intensification, including a tunnel chamber consisting of drying, annealing and cooling zones with loading and unloading windows, means for moving products, such as bricks, heat sources, characterized in that the heat sources in the calcining furnace are made in the form of burners, and located both in the ceiling part and on the side inner sides of the furnace, and the furnace is equipped with at least one sound frequency generator, configured to provide synchronized intensity modulation highlighted heat carrier by sources using sound frequencies, and at least heat sources located on one side are made with the possibility of phase adjustment of frequencies, which, when meeting a heat stream from a heat source from the opposite side, provides standing resonant coolant waves at different sound frequencies , and devices for modulating and controlling the frequency, and the means of moving products made with the possibility of positioning products, and heat sources and means of moving mutual osvyazany sound generator with audio frequency, intensity, heat emission and the positioning time in the zones of drying and firing. ! 2. The kiln with the intensification of heat transfer according to claim 1, characterized in that the bricks are installed on the side face in pairs and stacked with the formation of gaps between them in the form of horizontal longitudinal and transverse channels and vertical channels. ! 3. The kiln with the intensification of heat transfer according to claim 1, characterized in that the heat sources located on the sides of the furnace are installed

Description

Полезная модель относится к области изготовления строительных материалов, а именно кирпичей, керамических и других изделий, в частности, к обжиговым печам по производству, технологии сушки и обжига строительных материалов.The utility model relates to the field of manufacturing building materials, namely bricks, ceramic and other products, in particular, to kilns for the production, drying and firing of building materials.

Известен «Способ повышения теплоотдачи и предотвращения высыхания пленки жидкости и устройство для модуляции колебаний потока жидкости», см. RU, патент №2053480, Кл. F28F 13/10, 1993 г., позволяющий в теплообменном аппарате с пленочным течением жидкости подавать ее с одновременной модуляцией в ней колебаний, что достигается прерыванием расхода жидкости. Этот способ и устройство повышения теплоотдачи не пригодны для применения в обжиговой печи для изготовления кирпичей, т.к. контакт жидкости с ними увеличивает их влажность и не позволяет обеспечить требуемый температурный режим обжига.The well-known "Method of increasing heat transfer and preventing drying of the liquid film and a device for modulating fluid flow oscillations", see RU, patent No. 2053480, Cl. F28F 13/10, 1993, allowing in a heat exchanger with a film flow of fluid to feed it with the simultaneous modulation of oscillations in it, which is achieved by interrupting the flow of fluid. This method and device for increasing heat transfer are not suitable for use in a kiln for the manufacture of bricks, because liquid contact with them increases their moisture content and does not allow to provide the required temperature regime of firing.

Известна «Нагревательная печь», см. SU, авторское свидетельство №1601482 F27В 9/00, 1976 г., содержащая вертикальные и горизонтальные каналы, основные горелки и пульсационные. Основная часть смеси сгорает в горелочном туннеле, а остатки газов сжигаются пульсационными низкочастотными горелками, которые возбуждают периодические колебания давления с частотой в пределах от 1 до 10 Гц. В результате в период отрицательного давления газы втягиваются в вертикальные каналы печи, а при положительном-выбрасываются в ее камеру, что обеспечивает внутри интенсивный теплообмен. Указанная печь также не может использоваться при производстве кирпичей, т.к. устройство не обеспечивает условия обжига кирпичей при непрерывном их транспортировании и не обеспечивается направление пульсирующего потока на изделия.The famous "Heating furnace", see SU, copyright certificate No. 1601482 F27В 9/00, 1976, containing vertical and horizontal channels, main burners and pulsation. The main part of the mixture is burned in the burner tunnel, and the remaining gases are burned by pulsating low-frequency burners, which excite periodic pressure fluctuations with a frequency in the range from 1 to 10 Hz. As a result, during a period of negative pressure, gases are drawn into the vertical channels of the furnace, and if positive, they are released into its chamber, which ensures intense heat transfer inside. The specified furnace can also not be used in the manufacture of bricks, because the device does not provide the conditions for firing bricks during their continuous transportation and the direction of the pulsating flow to the products is not ensured.

Известно техническое решение «Способ нагрева газа», см. SU, авторское свидетельство №637597 F27В 9/00, 1977 г., при котором нагрев газа осуществляется путем подачи сверхзвуковой струи в камеру и возбуждения в ней резонансных колебаний с чередующимися сжатием и расширением потока при заполнении и опорожнении камеры, при этом с целью интенсификации нагрева струю подают периодически после опорожнения камеры с частотой резонансных колебаний. Однако этот способ предназначен лишь для нагрева газа в области теплоэнергетики и позволяет только исключить потери энергии при встречи входящей и выходящей из камеры струй. Поэтому он не может быть использован для обжига кирпичей и др. изделий.There is a known technical solution "Method of gas heating", see SU, copyright certificate No. 637597 F27В 9/00, 1977, in which gas is heated by supplying a supersonic jet to the chamber and exciting resonance oscillations in it with alternating compression and expansion of the stream at filling and emptying the chamber, while in order to intensify heating, the jet is fed periodically after emptying the chamber with a frequency of resonant vibrations. However, this method is intended only for heating gas in the field of power engineering and only allows to exclude energy losses when jets enter and leave the chamber. Therefore, it cannot be used for firing bricks and other products.

Наиболее близким техническим решением является «Способ сушки преимущественно керамических изделий и устройство для его осуществления», см. SU, авторское свидетельство №1478020 F27В 9/00, 1947 г., где осуществляют удаление влаги из керамических изделий газообразным теплоносителем и обработку их СВЧ - электромагнитным полем, энергия которого составляет 80-95% от общего количества теплоносителя. Устройство для сушки изделий содержит состоящую из различных зон туннельную камеру, с примыкающими к ней с двух сторон запредельными волноводами, с загрузочным и разгрузочными окнами, размещенный по длине камеры транспортер с роликоопорами транспортной ленты и систему вентиляции. Данное устройство является сложным, не обеспечивают оптимальных условий для обжига кирпичей и др. изделий из глины, т.к. оно предназначено только для и сушки кирпичей одиночно уложенных на транспортер.The closest technical solution is “A method for drying predominantly ceramic products and a device for its implementation”, see SU, copyright certificate No. 1478020 F27В 9/00, 1947, where moisture is removed from ceramic products by a gaseous coolant and their microwave processing by electromagnetic field, the energy of which is 80-95% of the total amount of coolant. The device for drying products contains a tunnel chamber consisting of different zones, with transcendent waveguides adjacent to it on both sides, with loading and unloading windows, a conveyor along the length of the chamber with roller bearings of the conveyor belt and a ventilation system. This device is complex, they do not provide optimal conditions for firing bricks and other clay products, because it is intended only for and drying bricks individually laid on a conveyor.

Задачей настоящей полезной модели является разработка такого устройства, которое бы обеспечило оптимальные условия и повышение качества обжига кирпичей при интенсификации теплообмена, и экономии энергии при непрерывном перемещении обжигаемых изделий.The objective of this utility model is to develop such a device that would provide optimal conditions and improve the quality of firing bricks during the intensification of heat transfer, and save energy during the continuous movement of fired products.

Поставленная задача достигается тем, что обжиговая печь с интенсификацией теплообмена, включающая состоящую из зон сушки, обжига и остывания туннельную камеру с загрузочным и разгрузочным окнами, средство перемещения изделий, источники тепла, характеризуется тем, что источники тепла в обжиговой печи выполнены в виде горелок и расположены, как в потолочной части, так и на боковых внутренних сторонах печи, а печь снабжена как минимум одним генератором звуковой частоты, выполненным с возможностью обеспечения синхронизированной модуляции интенсивности выделения теплоносителя источниками с помощью звуковых частот, причем как минимум источники тепла, расположенные на одной боковой стороне выполнены с возможностью фазовых подстроек частот, что при встрече с потоком тепла от источника тепла с противоположной боковой стороны обеспечивает получение на разных звуковых частотах стоячих резонансных волн теплоносителя, и приборами для изменения, модуляции и контроля частоты, а средство перемещения изделий выполнено с возможностью позиционирования изделий, причем источники тепла и средство перемещения взаимосвязаны со звуковым генератором соответственно по звуковой частоте, интенсивности выделения тепла и времени позиционирования изделий в зонах сушки и обжига.This object is achieved in that a kiln with intensification of heat transfer, including a tunnel chamber with loading and unloading windows consisting of drying, calcining and cooling zones, means for moving products, heat sources, is characterized in that the heat sources in the kiln are made in the form of burners and located both in the ceiling part and on the side inner sides of the furnace, and the furnace is equipped with at least one sound frequency generator, configured to provide synchronized modulation intensities of heat carrier release by sources using sound frequencies, and at least heat sources located on one side are made with the possibility of phase adjustment of frequencies, which, when meeting a heat stream from a heat source from the opposite side, provides standing resonant coolant waves at different sound frequencies , and devices for changing, modulating and controlling the frequency, and the means of moving the products is made with the possibility of positioning the products, and the sources of the floor and the moving means are interconnected with the sound generator, respectively, in terms of sound frequency, intensity of heat generation and positioning time of products in the drying and firing zones.

Обжиговая печь с интенсификацией теплообмена, характеризуется тем, что изделия установлены на боковую грань попарно и уложены в штабели с образованием промежутков между ними в виде горизонтальных продольных и поперечных каналов и вертикальных каналов для прохождения теплоносителя.An annealing furnace with heat transfer intensification is characterized by the fact that the products are installed on the side face in pairs and stacked with the formation of gaps between them in the form of horizontal longitudinal and transverse channels and vertical channels for passing the coolant.

Обжиговая печь с интенсификацией теплообмена, характеризуется тем, что источники тепла, расположенные на боковых сторонах расположены либо друг против друга, либо со смещением одних относительно других.The kiln with the intensification of heat transfer, characterized in that the heat sources located on the sides are either opposite each other, or with the displacement of one relative to the other.

На фиг.1 изображена обжиговая печь, на фиг.2 - схема укладки кирпичей.Figure 1 shows the kiln, figure 2 is a diagram of the laying of bricks.

Обжиговая печь, условно имеющая зоны сушки, обжига и остывания содержит камеру 1 туннельного типа с вентиляционной системой, загрузочными, разгрузочными окнами (на чертежах не показаны), в которую подаются вагонетки 2 с уложенными на них кирпичами 3. Кирпичи 3 установлены на боковую грань попарно и уложены в штабель 5, расположенный на вагонетке 2 с образованием сквозных вертикальных 6 и горизонтальных продольных 7 и поперечных 8 каналов. На внутренних боковых сторонах и сверху, на потолке в камере закреплены источники тепла - горелки боковые 9 и верхние потолочные 10. Печь снабжена генератором 11 звуковых частот и приборами 12 их измерения и контроля. Боковые горелки 9 могут быть установлены либо друг против друга, либо со смещением горелок одной стороны по отношению к горелкам, расположенным на другой стороне камеры.The kiln, conventionally having drying, burning and cooling zones, contains a tunnel-type chamber 1 with a ventilation system, loading and unloading windows (not shown in the drawings), into which trolleys 2 with bricks laid on them are fed 3. Bricks 3 are mounted in pairs on the side face and stacked in a stack 5, located on the trolley 2 with the formation of through vertical 6 and horizontal longitudinal 7 and transverse 8 channels. Heat sources are fixed on the inner sides and on the ceiling in the chamber — side burners 9 and upper ceiling 10. The furnace is equipped with a sound generator 11 and instruments 12 for measuring and monitoring them. Side burners 9 can be installed either against each other, or with the displacement of the burners on one side with respect to the burners located on the other side of the chamber.

В соответствии с предложенной полезной моделью устройство работает следующим образом. В камеру 1 обжиговой печи подают вагонетки 2 со штабелями 5 кирпичей 3, которые в ее камере подвергаются сушке и обжигу теплоносителем, излучаемым источниками тепла - боковыми горелками 9, и потолочными 10. Это происходит в период позиционирования кирпичей относительно боковых 9 горелок, пламя которых располагаются против горизонтальных поперечных 8 каналов или между штабелями кирпичей. Верхние потолочные горелки 10 направляют поток тепла в вертикальные 6 каналы. С помощью генератора 11 звуковых частот и приборов 12 для изменения и контроля их величин воспроизводят звук и регулируются звуковые частоты так, чтобы получать стоячие резонансные волны в теплоносителе (нагретом воздухе). Благодаря этому в каналах между кирпичами происходит интенсивное движение теплоносителя, который быстро передает им тепло, интенсифицирует теплообмен, тем самым оптимизируется время обжига в печи. Встречная синхронная модуляция, к примеру, боковых рядов горелок с одной стороны, с фазовой подстройкой хотя бы одного из них другой стороны позволяет получить в камере печи на определенных частотах стоячие резонансные волны большой интенсивности, что дает возможность обеспечить активное движение теплоносителя, так называемого «дыхания» в каналах (промежутках) между кирпичами в поперечном и продольном направлении их укладки в печи.In accordance with the proposed utility model, the device operates as follows. Trolleys 2 with stacks of 5 bricks 3 are fed into the kiln chamber 1 of the kiln, which are dried and fired in its chamber by the heat carrier emitted by the heat sources — side burners 9 and ceiling 10. This happens during the positioning of bricks relative to the side 9 burners whose flame is located against horizontal transverse 8 channels or between stacks of bricks. The upper ceiling burners 10 direct the flow of heat into the vertical 6 channels. Using the generator 11 of sound frequencies and devices 12 to change and control their values reproduce sound and adjust the sound frequencies so as to receive standing resonant waves in the coolant (heated air). Due to this, in the channels between the bricks there is an intensive movement of the coolant, which quickly transfers heat to them, intensifies heat transfer, thereby optimizing the firing time in the furnace. Counter synchronous modulation, for example, of the side rows of burners on one side, with phase adjustment of at least one of them on the other side, makes it possible to obtain standing resonant waves of high intensity in the furnace chamber at certain frequencies, which makes it possible to ensure the active movement of the coolant, the so-called “breathing” »In the channels (gaps) between the bricks in the transverse and longitudinal direction of their laying in the furnace.

Предложенная обжиговая печь позволяет сократить продолжительность нахождения кирпичей в печи, исключить пережег кирпичей, повысить качество обжига и экономить расход энергии за счет создания интенсифицированного теплообмена.The proposed kiln makes it possible to reduce the length of time the bricks are in the kiln, to eliminate brick burning, to improve the quality of kiln and to save energy consumption by creating intensified heat transfer.

Claims

1. An annealing furnace with heat transfer intensification, including a tunnel chamber consisting of drying, annealing and cooling zones with loading and unloading windows, means for moving products, such as bricks, heat sources, characterized in that the heat sources in the calcining furnace are made in the form of burners, and located both in the ceiling part and on the side inner sides of the furnace, and the furnace is equipped with at least one sound frequency generator, configured to provide synchronized intensity modulation highlighted heat carrier by sources using sound frequencies, and at least heat sources located on one side are made with the possibility of phase adjustment of frequencies, which, when meeting a heat stream from a heat source from the opposite side, provides standing resonant coolant waves at different sound frequencies , and devices for modulating and controlling the frequency, and the means of moving products made with the possibility of positioning products, and heat sources and means of moving mutual osvyazany sound generator with audio frequency, intensity, heat emission and the positioning time in the zones of drying and firing.

2. The kiln with the intensification of heat transfer according to claim 1, characterized in that the bricks are installed on the side face in pairs and stacked with the formation of gaps between them in the form of horizontal longitudinal and transverse channels and vertical channels.

3. The kiln with the intensification of heat transfer according to claim 1, characterized in that the heat sources located on the sides of the furnace are installed either opposite each other, or with the displacement of one relative to the other.