RU2763971C1 - Chain for chain curtain of firing unit - Google Patents

Abstract

FIELD: firing units.

SUBSTANCE: invention relates to a chain for a chain curtain of a firing unit. The chain for the curtain chain contains interconnected oval or round shaped cast links. The body of each link is made in the form of connected sectors with a variable cross-section, with the ratio of the smallest cross-sectional dimension to the largest, equal to 0.25-0.90. The contour of the outer part of the link cross-section is formed by two intersecting straight lines, and the contour of the inner part is formed by two straight lines and a circular arc intersecting them.

EFFECT: increasing the area of ​​the link while improving the streamlining of the link shape.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к внутри печным техническим устройствам интенсификации процесса обжига во вращающихся печах, в частности к конструкции цепей для регенеративных теплообменных цепных завес и может быть использовано в промышленности строительных материалов, цветной металлургии, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве клинкера, глинозема, извести и других материалов.The invention relates to technical devices for intensifying the firing process in rotary kilns, in particular to the design of chains for regenerative heat exchange chain curtains and can be used in the building materials industry, non-ferrous metallurgy, the pulp and paper industry, the production of clinker, alumina, lime and other materials .

Из существующего уровня техники установлено, что наиболее распространенными конструктивными элементами, применяемыми при изготовлении цепных теплообменных устройств, являются круглозвенные или овальные цепи, изготовленные из прутка цилиндрической формы ГОСТ 7070-75, ГОСТ 228-79 (СТ СЭВ 713-83), ГОСТ 13237-67, ГОСТ 5-1925-73, АС 614 311 05.07.78. Бюллетень 25, ТУ 4884-002-39004563-2008, SU 330321, 27.12.1966; SU 450947, 12.03.1973; Е.И. Ходоров, Печи цементной промышленности, Стройиздат, Ленинград, 1968, с. 59-61; О.А. Несвижский, Долговечность быстроизнашивающихся деталей цементного оборудования, Машиностроение, М., 1968, с. 179-193; В.И. Сатарин и др. Цементная промышленность за рубежом, Госстройиздат, М., с. 113; US 3427801, 18.02.1969; GB 1100831, 24.01.1968; ЕАПО 010711, 31.03.2008) Все указанные конструкции цепей обладают рядом недостатков:It has been established from the existing level of technology that the most common structural elements used in the manufacture of chain heat exchangers are round-link or oval chains made from a cylindrical bar GOST 7070-75, GOST 228-79 (ST SEV 713-83), GOST 13237- 67, GOST 5-1925-73, AS 614 311 05.07.78. Bulletin 25, TU 4884-002-39004563-2008, SU 330321, 12/27/1966; SU 450947, 03/12/1973; E.I. Khodorov, Furnaces of the cement industry, Stroyizdat, Leningrad, 1968, p. 59-61; O.A. Nesvizhsky, Durability of wearing parts of cement equipment, Mashinostroenie, M., 1968, p. 179-193; IN AND. Satarin and others. Cement industry abroad, Gosstroyizdat, M., p. 113; US 3427801, 02/18/1969; GB 1100831, 01/24/1968; EAPO 010711, 03/31/2008) All of these chain designs have a number of disadvantages:

- низкое количество передаваемого материалу тепла вследствие малой поверхности звеньев;- low amount of heat transferred to the material due to the small surface of the links;

- трудность прогрева в газовом потоке звеньев цепи по толщине вследствие низкой тепловой проводимости звеньев цепи;- the difficulty of heating in the gas flow of the chain links in thickness due to the low thermal conductivity of the chain links;

- достаточно большое сопротивление газовому потоку;- sufficiently large resistance to gas flow;

- большой износ звеньев цепи в местах их сопряжения вследствие малой площади контакта- high wear of the chain links in the places of their mating due to the small contact area

Известна цепь, состоящая из соединенных между собой звеньев сварных или литых, овальной или круглой формы, тело каждого из которых имеет поперечное сечение с профилем круглой формы, изготовленных с упрочнением по специальной технологии термообработки, либо с увеличением сечения контактирующих поверхностей секторов закругления звеньев и соответственно с увеличением прочности внутренних поверхностей секторов закругления звеньев, работающих на взаимное истирание (см. журнал «Глюкауф» на русском языке, №1 (2), май 2000, с. 36, с. 38). Следует отметить, что среди рассмотренных аналогов только «Глюкауф» предлагает меры по увеличению срока службы цепей.Known chain, consisting of interconnected links welded or cast, oval or round shape, the body of each of which has a cross section with a profile of a round shape, made with hardening by a special heat treatment technology, or with an increase in the cross section of the contact surfaces of the sectors of curvature of the links and, accordingly, with an increase in the strength of the internal surfaces of the rounding sectors of the links working on mutual abrasion (see the journal "Glukauf" in Russian, No. 1 (2), May 2000, p. 36, p. 38). It should be noted that among the considered analogues, only Glukauf offers measures to increase the service life of the chains.

Однако и такая цепь недолговечна ввиду того, что в месте максимальной кривизны контактное пятно имеет точечную форму, которая приводит к интенсивному износу звеньев, кроме того известная цепь имеет малую поверхность цепи и как следствие передает ограниченное количество тепла нагреваемому материалу.However, such a chain is short-lived due to the fact that in the place of maximum curvature the contact spot has a point shape, which leads to intensive wear of the links, in addition, the known chain has a small chain surface and, as a result, transfers a limited amount of heat to the heated material.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению является цепь, содержащая соединенные между собой литые звенья, овальной или круглой формы, тело каждого из которых со стороны его внешней поверхности выполнено с поперечным сечением, равным 0,5d, где d - калибр прутка, а со стороны внутренней поверхности с радиусом R, равным для круглых звеньев половине шага цепи и радиусом R, равным для овальных звеньев 0,5(В-2b), где В - ширина, b - толщина тела звена, у известных звеньев тело каждого имеет поперечное сечение D-образной формы.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed technical solution is a chain containing interconnected cast links, oval or round in shape, the body of each of which from the side of its outer surface is made with a cross section equal to 0.5d, where d is the caliber bar, and from the side of the inner surface with a radius R equal to half the chain pitch for round links and a radius R equal to 0.5 (B-2b) for oval links, where B is the width, b is the thickness of the link body, for known links the body each has a D-shaped cross section.

Недостатком известных цепей с D-образным сечением является малая площадь рабочей поверхности, что ограничивает интенсивность теплообмена между горячим потоком воздуха и цепью и далее между цепью и обжигаемой массой, а также недостаточная аэродинамическая форма, что тормозит горячий поток, в результате горячие газы задерживаются в ближних относительно горелки участках печи.The disadvantage of the known chains with a D-shaped section is the small area of the working surface, which limits the intensity of heat exchange between the hot air stream and the chain and further between the chain and the fired mass, as well as the insufficient aerodynamic shape, which slows down the hot stream, as a result, hot gases are retained in the near relative to the burner sections of the furnace.

Задачей предлагаемого изобретения является создание такой цепи для цепной завесы обжигового агрегата, звенья которой обладают увеличенной площадью поверхности, улучшенной обтекаемостью, а сама цепь при этом обладает повышенными показателями теплообмена и сниженными показателями сопротивления горячему потоку, имеет высокие эксплуатационные качества за счет увеличении срока службы.The objective of the invention is to create such a chain for a chain curtain of a firing unit, the links of which have an increased surface area, improved streamlining, and the chain itself at the same time has increased heat transfer rates and reduced hot flow resistance, has high performance due to an increase in service life.

Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу, является изменение формы звеньев цепи и достижение увеличения площади звена при одновременном улучшении обтекаемости формы звена.The technical result that allows solving this problem is changing the shape of the chain links and achieving an increase in the area of the link while improving the streamlining of the link shape.

Кроме того, заявитель ставил перед собой задачу расширения арсенала технических средств, обеспечивающих изготовление цепи для цепной завесы обжигового агрегата, следовательно, дополнительный технический результат заключается в реализации этого назначения.In addition, the applicant set himself the task of expanding the arsenal of technical means that ensure the manufacture of a chain for a chain curtain of a firing unit, therefore, an additional technical result consists in the implementation of this purpose.

Поставленная задача достигается тем, что в цепи для цепной завесы обжигового агрегата, содержащей соединенные между собой литые звенья овальной или круглой формы, согласно изобретению тело каждого звена выполнено в виде соединенных секторов, при этом его поперечное сечение непостоянное, обтекаемой формы, с отношением наименьшего габарита сечения к наибольшему, равным 0,25-0,90, при этом контур внешней части поперечного сечения звена образован двумя пересекающимися прямыми линиями, а контур внутренней части поперечного сечения звена- двумя прямыми и пересекающей их дугой окружности с радиусом R, равным для круглых звеньев половине шага цепи, и радиусом R, равным для овальных звеньев 0,5(В-2b), где В - ширина, а b - толщина тела звена.The task is achieved by the fact that in the chain for the chain curtain of the firing unit, containing interconnected cast links of oval or round shape, according to the invention, the body of each link is made in the form of connected sectors, while its cross section is variable, streamlined, with a ratio of the smallest dimension section to the largest, equal to 0.25-0.90, while the contour of the outer part of the cross section of the link is formed by two intersecting straight lines, and the contour of the inner part of the cross section of the link is formed by two straight lines and an arc of a circle intersecting them with a radius R equal to for round links half the chain pitch, and with a radius R equal to 0.5 (B-2b) for oval links, where B is the width, and b is the thickness of the link body.

Контур внешней части поперечного сечения звена может быть образован двумя пересекающимися выпуклыми дугами окружности.The contour of the outer part of the cross section of the link can be formed by two intersecting convex circular arcs.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемая цепь для цепной завесы обжигового агрегата не известна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».The conducted studies on patent and scientific and technical sources of information indicate that the proposed chain for the chain curtain of the firing unit is not known and does not follow explicitly from the studied prior art, i.e. meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Предлагаемая цепь для цепной завесы обжигового агрегата может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.The proposed chain for the chain curtain of the firing unit can be manufactured at any company specializing in this industry. this requires well-known materials and standard equipment widely produced by domestic and foreign industries.

Таким образом, заявляемая цепь для цепной завесы обжигового агрегата соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the inventive chain for the chain curtain of the firing unit meets the criterion of "industrial applicability".

Выполнение тела каждого звена цепи в виде соединенных секторов увеличивает площадь поверхности звена за счет появившихся углов по внешнему контуру.The execution of the body of each link of the chain in the form of connected sectors increases the surface area of the link due to the angles that appear along the outer contour.

Выполнение поперечного сечения тела звена с отношением наименьшего габарита сечения к наибольшему, равным 0,25-0,90, улучшает обтекаемость звена газовым потоком, а также дополнительно увеличивает площадь поверхности тела звена.The implementation of the cross section of the link body with the ratio of the smallest dimension of the section to the largest, equal to 0.25-0.90, improves the streamlining of the link by the gas flow, and also additionally increases the surface area of the link body.

Образование контура внешней части поперечного сечения звена двумя пересекающимися прямыми линиями позволяет увеличить площадь поверхности тела и тем самым увеличить скорость теплообмена.The formation of the contour of the outer part of the cross section of the link by two intersecting straight lines allows you to increase the surface area of the body and thereby increase the heat transfer rate.

Образование контура внутренней части поперечного сечения звена двумя прямыми и пересекающей их дугой с радиусом R, равным для круглых звеньев половине шага цепи, и радиусом R, равным для овальных звеньев 0,5(В-2b), где В - ширина, b - толщина тела звена, позволяет снизить абразивный износ в местах сочленения звеньев цепи и тем самым увеличить срок службы цепи и, соответственно улучшить ее эксплуатационные качества.The formation of the contour of the inner part of the cross-section of the link by two straight lines and an arc crossing them with a radius R equal to half the chain pitch for round links, and a radius R equal to 0.5 (B-2b) for oval links, where B is the width, b is the thickness link body, allows to reduce abrasive wear at the joints of the chain links and thereby increase the service life of the chain and, accordingly, improve its performance.

Образование внешней части поперечного сечения звена двумя пересекающимися выпуклыми дугами окружности так же позволяет увеличить площадь поверхности тела и тем самым увеличить скорость теплообмена.The formation of the outer part of the cross section of the link by two intersecting convex arcs of the circle also allows you to increase the surface area of the body and thereby increase the heat transfer rate.

Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемой цепи для цепной завесы обжигового агрегата позволяет достичь заявленного технического результата, а именно увеличения площади поверхности и обтекаемости звеньев цепи, следовательно, решить поставленную задачу - создание такой цепи для цепной завесы обжигового агрегата, звенья которой обладают увеличенной площадью поверхности, улучшенной обтекаемостью, а сама цепь при этом обладает повышенными показателями теплообмена и сниженными показателями сопротивления горячему потоку, имеет высокие эксплуатационные качества за счет увеличения срока службы.Thus, the set of essential features of the proposed chain for the chain curtain of the roasting unit allows to achieve the claimed technical result, namely, an increase in the surface area and streamlining of the chain links, therefore, to solve the problem - the creation of such a chain for the chain curtain of the roasting unit, the links of which have an increased surface area , improved streamlining, and the chain itself at the same time has increased heat transfer rates and reduced hot flow resistance, has high performance due to an increase in service life.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:The present invention is illustrated by drawings:

На фиг. 1 представлены отрезки цепей со звеньями круглой формы с отображением профилеразмера сечения тела звена и конфигурацией в местах сочленения звеньев цепи.In FIG. 1 shows segments of chains with round links with a display of the profile size of the section of the link body and the configuration at the joints of the chain links.

D - максимальный наружный диаметр круглого звена;D is the maximum outer diameter of the round link;

Т - шаг цепиT - chain pitch

r - радиус скругленияr - rounding radius

R - радиус контактной поверхности звеньевR - radius of the contact surface of the links

На фиг. 2 представлены отрезки цепей со звеньями овальной формы с отображением профилеразмера сечения тела и соединения в местах контакта звеньев цепиIn FIG. 2 shows segments of chains with oval-shaped links showing the profile size of the section of the body and connection at the points of contact of the chain links

В - ширина;B - width;

L - длина звена овальной формы;L is the length of the oval link;

Т - шаг цепи (звена);T - step of the chain (link);

r - радиус скругления;r - rounding radius;

R - радиус контактной поверхности звеньевR - radius of the contact surface of the links

Цепь для цепной завесы обжигового агрегата используют в качестве внутреннего теплообменного устройства во вращающихся печах.The chain for the chain curtain of the kiln is used as an internal heat exchange device in rotary kilns.

Цепь собирают из круглых или овальных звеньев заявляемой конструкции, при этом для улучшения аэродинамического эффекта в цепи каждое звено устанавливают сечением, вытянутым вдоль газового потока для наименьшего сопротивления.The chain is assembled from round or oval links of the proposed design, while to improve the aerodynamic effect in the chain, each link is set with a section elongated along the gas flow for the least resistance.

Как один из вариантов, цепь могут собирать из звеньев, заявляемой конструкции с чередованием со звеньями иной конструкции, а именно «стандартными» звеньями круглого сечения, звеньями фасонного D-образного сечения и прочими. При этом шаг звеньев в цепи оптимально применяют одинаковым для лучшего сопряжения звеньев между собой и удобства подбора цепи по длине.As one option, the chain can be assembled from links of the claimed design, alternating with links of a different design, namely "standard" links of a circular section, links of a shaped D-shaped section, and others. In this case, the pitch of the links in the chain is optimally used the same for better pairing of the links with each other and the convenience of selecting the chain along the length.

Рабочее положение цепной завесы в печи таково, что часть цепей находится в потоке газов, а остальная часть погружена в материал. При повороте печи на 180 градусов их положение меняется на обратное. В начале цепной зоны шлам прилипает к поверхности цепей и при повороте печи выходит с ней в газовый поток, где подсыхает и опадает с цепи. За счет этого общий объем шлама быстрее высушивается. На следующих участках печи тепло материалу передается цепями регенеративным способом, когда цепи уже чистые от шлама, нагреваются в газовом потоке, при погружении в материал отдают ему накопленное тепло. Параллельно с этим материал принимает тепло непосредственно от газов и футеровки печи.The working position of the chain curtain in the furnace is such that part of the chains is in the gas flow, and the rest is immersed in the material. When the furnace is rotated 180 degrees, their position is reversed. At the beginning of the chain zone, the sludge sticks to the surface of the chains and, when the furnace is turned, goes with it into the gas stream, where it dries up and falls off the chain. Due to this, the total volume of sludge is dried faster. In the following sections of the furnace, heat is transferred to the material by chains in a regenerative way, when the chains are already free of sludge, they are heated in a gas stream, and when immersed in the material, they release the accumulated heat to it. In parallel, the material receives heat directly from the gases and the furnace lining.

Предложенная конструкции цепи увеличивает ресурс эксплуатации агрегатов, использующих навесные цепные завесы, что приводит к снижению затрат на выпуск единицы продукции, при этом предложенная цепь включает звенья, которые обладают увеличенной площадью поверхности, улучшенной обтекаемостью, а сама цепь при этом обладает повышенными показателями теплообмена и сниженными показателями сопротивления горячему потоку при одновременном увеличении срока ее службы.The proposed chain design increases the service life of units using hinged chain curtains, which leads to a reduction in the cost per unit of production, while the proposed chain includes links that have an increased surface area, improved streamlining, and the chain itself has increased heat transfer rates and reduced indicators of resistance to hot flow while increasing its service life.

Claims (1)

Цепь для цепной завесы обжигового агрегата, содержащая соединенные между собой литые звенья овальной или круглой формы, отличающаяся тем, что тело каждого звена выполнено в виде соединенных секторов, при этом его поперечное сечение непостоянное, обтекаемой формы, с отношением наименьшего габарита сечения к наибольшему, равным 0,25-0,90, при этом контур внешней части поперечного сечения звена образован двумя пересекающимися прямыми линиями или двумя пересекающимися выпуклыми дугами окружности, а контур внутренней части поперечного сечения звена - двумя прямыми и пересекающей их дугой окружности с радиусом R, равным для круглых звеньев половине шага цепи, и радиусом R, равным для овальных звеньев 0,5 (В-2b), где В - ширина, b - толщина тела звена.A chain for a chain curtain of a firing unit, containing interconnected cast links of an oval or round shape, characterized in that the body of each link is made in the form of connected sectors, while its cross-section is not constant, of a streamlined shape, with the ratio of the smallest dimension of the section to the largest, equal to 0.25-0.90, while the contour of the outer part of the cross section of the link is formed by two intersecting straight lines or two intersecting convex arcs of a circle, and the contour of the inner part of the cross section of the link is formed by two straight lines and an arc of a circle intersecting them with a radius R equal to for round links to half the chain pitch, and with a radius R equal to 0.5 (B-2b) for oval links, where B is the width, b is the thickness of the link body.

Images