5. Планетарные охладители клинкера. Устройство, принцип работы

Рекуператорный охладитель (групповой барабанный охладитель) состоит из 8—12 сварных барабанов 1 (рис. 23), смонтированных по окружности, в разгрузочной части печи 2. Барабаны патрубками 3 из жаропрочной стали или чугуна соединены с печью, через патрубки из печи в барабаны просыпается обожженный клинкер. На рис. 23 условно изображен только один барабан в нижнем положении.

Барабаны внутри горячей зоны облицованы огнеупорным кирпичом, а в средней и холодной зонах, кроме того, оснащены различного рода пересыпными устройствами (полками) 4 в виде швеллеров или навешены цепи.

В рекуператорных охладителях, как и в барабанных, клинкер охлаждается воздухом, просасываемым через разгрузочные отверстия 5, а также через открытые торцы барабанов. Куски клинкера сбрасываются через решетку разгрузочного отверстия 5 на транспортер с металлическим настилом, а крупные куски, задержанные решетками разгрузочных отверстий 5, удаляются через торцовые отверстия.

Рис. 23. Рекуператорный охладитель клинкера.

Барабанные и рекуператорные охладители нашли применение в печных агрегатах сравнительно небольших мощностей.

6. Колосниковые охладители клинкера. Устройство, принцип работы.

Стоимость топлива, затрачиваемого на обжиг, в цементной промышленности составляет примерно 35 % себестоимости 1 т клинкера.

Важное значение имеет экономия топлива и в том числе экономия путем максимального использования теплоты выходящего из печи горячего клинкера.

Для охлаждения клинкера и максимального использования его теплоты широкое применение нашли слоевые колосниковыё охладители, обладающие высокой производительностью, эффективным теплообменом между охлаждаемым клинкером и охлаждающим воздухом, высоким теплотехническим КПД, что позволяет значительно уменьшить расход теплоты на обжиг и снизить себестоимость продукции.

Колосниковые охладители «Волга» переталкивающего типа с горизонтальным возвратно-поступательным движением колосников. Колосниковые охладители типа «Волга» аналогичны по принципу действия и различаются лишь конструктивным оформлением отдельных узлов и деталей. Технические характеристики охладителя «Волга» производительностью 25—125 т/ч приведены в табл. 5.

Работа охладителя происходит по следующей схеме: обожженный клинкер из вращающейся печи сбрасывается в загрузочную шахту 1 охладителя и затем на колосниковую решетку 5 (рис. 19), настил которой состоит из набора чередующихся между собой подвижных и неподвижных колосников из жаропрочной стали 12Х18Н12Т.

Колосники закреплены на несущей системе подвижных и неподвижных подколосниковых балок. Охлаждаемый клинкер в результате возвратно-постувательного движения подвижных колосников, получающих движение от электродвигателя через редуктор и кривошипно-шатунный механизм 4, перемещается по решетке. Для прохода охлаждающего воздуха колосники имеют щелевые отверстия шириной 5—6 мм. Мелкие куски клинкера, провалившиеся через эти отверстия и в зазоры между колосниками вниз в подколосниковое пространство, убираются с помощью двух параллельно расположенных скребковых транспортеров 7 имеющих приводную 12 и натяжную 3 маятниковую станции.

Рис. 19 Охладитель клинкера СМЦ-46.

Охлаждающий воздух подается в подколосниковое пространство вентиляторами по камерам, образованным межкамерными перегородками 9. Надколосниковое пространство охладителя ограничено кожухом с футеровкой 2 в виде теплоизоляционной кладки из жаростойкого бетона. Воздух, пройдя колосниковую решетку и слой горячего клинкера нагревается и далее по шахте 1 поступает в печь; избыточный воздух через патрубок в холодной зоне кожуха направляется на очистку в пылеулавливающую установку — электрофильтр или циклон и затем выбрасывается в атмосферу.

Для повышения эффективности электрофильтра предусмотрено устройство 14 для охлаждения и увлажнения избыточного воздуха водой с помощью форсунок. При испарении воды снижается температура воздушного потока, происходит его увлажнение и резко уменьшается электрическое сопротивление частиц клинкерной пыли, благодаря чему повышается эффективность работы электрофильтра, увеличивается срок службы аспирационного дымососа, долговечность воздуховодов и др.

Колосниковая решетка 5 состоит из двух горизонтальных секций, расположенных уступом одна относительно другой. Подвижные подколосниковые балки установлены на тележках, которые непосредственно связаны с приводом, состоящим из редуктора и кривошипно-шатунного механизма 4, и опираются на опорные катки 6 (см. рис. 19 и 20). Подвижные колосниковые балки, совершающие возвратно-поступательные движения, имеют ход 150 мм; неподвижные подколосниковые балки закреплены на основании 8 (см. рис. 19) металлоконструкции охладителя.

Рис. 20. Опорный каток:

1 - опора; 2 - рельс; 3 - зубчатый каток; 4 – кожух

Основание охладителя воспринимает статические нагрузки от колосниковой решетки 5, кожуха и футеровки 2, а также динамические нагрузки, возникающие при возвратно-поступательном движении колосниковой решетки.

Основание представляет собой две параллельные вертикально установленные рамы, набранные из отдельных металлических блоков, опирающихся на бетонный фундамент. Блоки имеют окна подвода воздуха в подколосниковые пространства и ремонтные люки, а также окна для прохода приводного вала. На внутренней поверхности блоков приварены кронштейны с плитами для установки опорных катков 6. Параллельные блоки связаны между собой межкамерными перегородками 9, образующими камеры, и поперечными балками, служащими опорами для неподвижных подколосниковых балок. В конце колосниковой решетки смонтирована молотковая дробилка 10 для дробления крупных кусков клинкера. Раздробленные куски разгружаются в течку 11.

Внутренняя часть кожуха в разгрузочной части облицована металлическими плитами. Для предохранения футеровки от разрушения кусками материала, вылетающими из молотковых дробилок, подвешена двухрядная цепная завеса 13.

На рис. 21 показаны колосниковая решетка в «горячей» зоне (а) и колосниковая решетка в «холодной» зоне (б). Охладитель имеет два привода, каждая секция, «горячая» и «холодная», присоединена к отдельному приводу. Привод состоит из рамы 1 (рис. 22), электродвигателя 2 постоянного тока, пальцевой муфты, маховика 3, редуктора 4, двух мембранных муфт 5, кривошипного вала 6 и шатуна 7, шарнирно соединенного с рычагом 5 приводного вала охладителя.

Рис. 21. Колосниковые решетки:

а – в «горячей» зоне: 1 – продольная балка; 2 – поперечная балка ; 3 – кронштейн; 4 – колосник; б – в «холодной» зоне: 1 – подвижный колосник; 2 - неподвижный колосник; 3 – подколосниковая подвижная балка; 4 - подколосниковая неподвижная балка.

Рис. 1.32 Привод колосниковой решетки охладителей клинкера «Волга»

Применение электродвигателя постоянного тока позволяет бесступенчато регулировать частоту вращения его ротора и, следовательно, частоты возвратно-поступательного движения тележек в пределах 1 : 3. Приводной вал 1 покоится на двух опорах 4 (подшипниках). На валу закреплены два рычага 3 с шатунами, шарнирно связанными с кожухами опорных катков. Благодаря такой схеме трение скольжения между подвижными и неподвижными частями колосниковых решеток и поддерживающей конструкции заменено трением качения.

Охладитель имеет два параллельно установленных скребковых транспортера с отдельными приводами и цепями со звеньями из износостойкой стали 35ХМЛ. Конструктивное решение звеньев различное.

Верхняя ветвь в «холодной» зоне подрешеточного пространства поддерживается роликами на подшипниках качения, установленными на стойках, в средней и «горячей» зонах — направляющими рельсами. Нижняя рабочая ветвь скользит по настилу, набранному из рельсов.