RU1788414C - Устройство дл загрузки сыпучего материала в печь - Google Patents

Description

Благодар  совмещению выходных отверстий загрузочного патрубка и сопла в одной плоскости становитс  возможным формирование вихр , не ограниченного жесткими стенками, непосредственно за срезом выходного отверсти  загрузочного патрубка.

Вместе с тем расположение средних линий лопаток под острым углом к плоскости выходного сечени  кольцевой полости обеспечивает образование тангенциальных и осевых составл ющих скорости. Тангенциальные составл ющие скорости формируют вихрь во внутренней области струи и циркул ционное течение во внешней области струи, В результате обеспечиваетс  наиболее эффективное запирание с минимальным расходом энергии, так как перепад давлений, исключающий выброс агрессивных газов, создаетс  за счет суммы перепада давлений, создаваемого собственно вихрем, и перепада, создаваемого циркул ционным течением газа.

При этом осева  составл юща  скорости предупреждает встречные токи агрессивных газов из печи в полость загрузочного патрубка и исключает, тем самым , перемещение вихр  вовнутрь загрузочного патрубка.

Таким образом, создаютс  услови  дл  предотвращени  выброса агрессивных газов в окружающую среду путем запирани  выходного отверсти  загрузочного патрубка . Одновременно, обеспечиваетс  повышение КПД устройства за счет создани  необходимого перепада давлений при минимальных расходах энергии благодар  оптимальной геометрии устройства.

Кроме того, выполнение лопаток с возможностью перемещени  по криволинейным направл ющим и/или поворота вокруг радиальных осей позвол ет регулировать угол схода струи потока и обеспечивает, тем самым, работу устройства с минимальными затратами энергии при изменении условий (физических свойств газов и шихты, давлений и температур газов в печи и окружающем печь пространстве). В зависимости от условий работы одной и той же печи потребна  величина угла может измен тьс , с этой целью и предусмотрена возможность его регулировки.

Возможности регулировани  угла схода струи расшир ютс  при выполнении лопаток одновременно с возможностью перемещени  и поворота,

Все это способствует наиболее эффективному формированию вихр  и запиранию выходного отверсти  при одновременном повышении КПД устройства.

Выполнение стенок сопла и загрузочного патрубка, образующих кольцевую полость , и/или поверхностей лопаток, образующих межлопаточные каналы, с профилем сопла Лавал  обеспечивает наиболее 5 оптимальные режимы работы в случае, когда потребна  дл  вихреобразовани  скорость истечени  превышает скорость звука.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает достижение положитель0 ного эффекта.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (развертка); на фиг. 3 - вид В на фиг. 1 (развертка без сопла).

5 Устройство дл  загрузки сыпучих материалов в печь с противодавлением содержит загрузочный патрубок 1 и сопло 2, концентрично расположенные с образованием кольцевой полости 3 вокруг загрузоч0 ного патрубка 1, На выходе кольцевой полости 3 установлены лопатки 4. Выходные отверсти  5, 6, соответственно загрузочного патрубка 1 и сопла 2 расположены в одной плоскости 7. Боковые поверхности 8 лопа5 ток 4 расположены под одним и тем же углом к цилиндрической поверхности, проведенной соосно загрузочному патрубку 1. Средние линии 9 лопаток 4 на выходных участках 10 направлены под острым углом

0 а к плоскости 7 выходного сечени  кольцевой полости 3.

Лопатки 4 установлены с возможностью перемещени  по криволинейным направл ющим 11, расположенным вдоль оси загру5 зочного патрубка 1, и одновременно с возможностью поворота вокруг радиальных осей 12.

Форма выполнени  загрузочного патрубка 1 и сопла 2 определ етс  услови ми

0 работы загрузочного устройства.

В одном из вариантов устройства предусмотрено выполнение стенок сопла 2 и загрузочного патрубка 1, образующих кольцевую полость 3, и/или поверхностей 8 ло5 паток 4, образующих межлопаточные каналы 13, с профилем сопла Лавал .

Устройство может работать в нескольких режимах.

0 Сыпучий материал 14 по загрузочному патрубку 1 подаетс  в печь (на чертеже не показана). Одновременно поток газа 15 под давлением подаетс  в кольцевую полость 3, образованную соплом 2 и загрузочным пат5 рубком 1, и достигает участка, где расположены лопатки 4. Здесь формируетс  кольцева  стру  газового потока с параметрами , необходимыми дл  образовани  вихр  в печь непосредственно за плоскостью 7

выходного сечени  загрузочного патрубка 1 и кольцевой полости 3.. .

Образованию кольцевой струи газового потока с осью, параллельной оси загрузочного патрубка 1, способствует расположение боковых поверхностей 8 лопаток 4 под одним и тем же углом а к цилиндрической поверхности, проведенной соосно загрузочному патрубку 1. За-счет ориентировани  средних линий 9 лопаток 4 на выходе под острым углом по отношению к плоскости 7 обеспечиваетс  наиболее эффективное формирование вихр  во внутренней области газовой струи и циркул ционного течени  во внешней области струи. Одновременно предотвращаетс  перемещение, вихр  вовнутрь загрузочного патрубка 1. Вихрь и циркул ционное течение создают перепад давлений, достаточный дл  запирани  выходного отверсти  5 загрузочного патрубка 1, и предотвращают выброс агрессивных газов из печи в окружающую среду, не меша  загрузке сыпучего материала 14,

При этом зона перемешивани  сыпучего материала 14 смещаетс  в полость печи, что уменьшает абразивный износ загрузочного патрубка 1 и повышает надежность работы .

Таким образом осуществл етс  работа устройства при расчетной величине противодавлени  в печи. При этом, в случае, когда потребна  скорость истечени  газового потока больше скорости звука, используетс  конструкци , в которой стенки сопла 2 и загрузочного патрубка 1 и/или поверхности 8 лопаток 4 выполнены с профилем сопла Лавал .

Если противодавление в печи меньше расчетной величины, загрузочное устройство работает в режиме вихревого смесител . При этом давление в центре выходного отверсти  5 загрузочного патрубка 1 будет ниже, чём в окружающем печь пространстве . За счёт разности давлений начнетс  дополнительный приток воздуха в печь по загрузочному патрубку 1. В результате повышаетс  эффективность перемешивани  и сушки сыпучего материала 14, а также эффективность его окислени .

Возможен и комбинированный режим работы загрузочного устройства, как в режиме запирани , так и в режиме вихревого смесител .

Технико-экономические преимущества устройства дл  загрузки сыпучих материалов в печь по сравнению с прототипом обус- ловлены эффективным запиранием выходного отверсти  загрузочного патрубка , благодар  оптимальной геометрии устройства . Эти процессы осуществл ютс  с

минимальными затратами энергии. В результате повышаетс  КПД и устран етс  выброс агрессивных газов из печи в окружающую среду, что чрезвычайно важйо с точки зрени  экологии и улучшени  условий труда. За счет уменьшени  абразивного износа загрузочного патрубка повышаетс  надежность работы устройства. Устройство обеспечивает работу с минимальными затратами энергии при изменении условий работы за счет регулировани  положени  лопаток, а также изменени  профил  сопловой части, участвующей в образовании газовой струи. Кроме того, возможна работа устройства в нескольких технологических

режимах.

Claims (3)

1. Устройство дл  загрузки сыпучего материала в печь с противодавлением, содержащее загрузочный патрубок и сопло,

коыцентрично расположенные с образованием кольцевой полости вокруг загрузочного патрубка, причем на выходе кольцевой полости установлены лопатки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД

и устранени  выброса агрессивных газов в окружающую среду, выходные отверсти  загрузочного патрубка и сопла расположены в одной плоскости, а средние линии лопаток на выходных участках направлены к ней под

острым углом.

2. Устройство по п. 1,отличающеес  тем, что, с целью регулировани  режимов работы, лопатки установлены с возможностью перемещени  по криволинейным направл ющим, расположенным вдоль оси загрузочного патрубка и/или с возможностью поворота вокруг радиальных осей.

3. Устройство поп. 1,отличающе - е с   тем, что стенки сопла и загрузочного патрубка, образующие кольцевую полость и/или поверхности лопаток, образующие межлопаточные каналы, выполнены с профилем сопла Лавал .