Способ подготовки шихты для варки стекла и устройство для его осуществления - SU1243618A3
Код документа: SU1243618A3
Чертежи
Описание
2.Устройство для подготовки шихты для варки стекла, содержащее ус- тановх енный под углом к печи вращающийся барабан с загрузчиком шихты , смонтированным над верхней его частью, и трубопровод подачи теплоносителя , соединенный с нижней его частью, отличающееся тем что, с целью Повышения эффективности теплообмена, оно снабжено теплообменником для нагрева теплоносителя в виде сфер, нижняя часть которого со1
Изобретение относится к стекольной промьш1ленности, а именно к технологии и устройствам для подготовки шихты для варки стекла.
Цель изобретения - повьш1ение эфл
фективности теплообмена.
Теплоноситель, образованный на основе агломератов стекла, керамики стали, нержавеющей стали, алюминия, гравия или подобных им материалов, подают в теплообменник, где предварительно подогревают газами, отходящими из печи.
Подогретый теплообменник в виде сфер G размерами большимиj чем гранулы шихты, вводят в один конец цилиндрического барабана, вращаемого на наклонной оси. Шихту, которая должна быть подогрета, подают проти воходом путем введения ее с другого конца барабана. Теплоноситель используют для того, чтобы обеспечить подогрев шихты. Охлажденный теплоноситель рециркулируется обратно в бункер, а предварительно подогретая шихта поступает в печь.
На фиг.1 представлена технологическая схема устройства; на фиг„2 - теплообменник с вращающимся барабаном; на фиг.З - растянутая металлическая спираль, которая используется для удаления среды из барабана; на фиг.4 - то же, которая размещается в теплообменнике с вращающимся барабаном; на фиг,5 - профиль перемешивания внутри барабана.
Теплоноситель может быть нагрет посредством отходящих газов; при темединена с печью газоходом, -барабан выполнен в нижней части перфорированным с отверстиями размером большим, чем размеры гранул, но меньшим, чем размеры сфер, и снабжен прикрепленными к его внутренней поверхности продольными перегородками и перфорированной спиралью в верхней части, размеры отверстий которой меньше, чем размеры сфер, но больше,чем размеры гранул, а площадь отверстий составляет неменее 70%ш1ощади спирали.
рератзфе 482-667 0, получаемых из стеклоплавильной печи (не показана), в предварительно подогретом бункере. Отходяпще газы вводят в нижнюю часть
предварительно подогретого бункера 1 , а теплоноситель поступает в верхнюю часть этого подогретого бункера . Поток газов и теплоноситель идут навстречу друг другу. Теплоноситель выходит через дно предварительно подогретого бункера 1, а от- ходящ -1е газы удаляются из него через верхнюю часть, бункера 1. Воздуходувка или вентилятор 2 предназначён ,цля того, , чтобы удалять отходящие газы из предварительно подогреваемого бункера для того, чтобы пo wepживaтьв бункереотрицательное давление. Теплоноситель может быть
нагрет до температуры, значение которой равно или близко к значению температуры отходящих газов.
Затем теплоноситель поступает на один конец являющегося теплообменником барабана 3 по конвейеру 4. В противоположном направлении с помощью конвейеров 5 и 6 и шнекового загрузчика (не показан ) партию шихты для получения стекла, поступающую в форме микрочастиц, транспортируемых из хранилища 7. Барабан 3 вращается вокруг оси с помощью двигателя и: системы привода (не Лока- заны).
Расположенные по центру и установленные стационарно входной 8 и выходной 9 патрубки сообщаются с внутренним пространством барабана. После того, как теплоноситель выгружают из барабана, он возвращается в бункер 1 предварительного подогрева по конвейеру 10. Горячая шихта поступает в стеклоплавильную печь в виде потока 11.
Подогретый теплоноситель поступает в барабан 3 по трубопроводу 12 нагретая шихта вьгеодится через экра 13. Холодная шихта поступает через трубопровод 14, а холодньй теплоноситель выгружают через трубопровод 15. Вращение барабана и перегородок 16 заставляет теплоноситель и шихту перемещаться. Барабан состовляет с горизонтальной линией острый угол, не превьш1ающий 45° и не менее 15°.
Для того, чтобы привести шихту в непосредственный контакт с теплоносителем , в качестве конструктивного элемента используются перегородки , прикрепленные к внутренней поверхности барабана. Перегородки
16конструктивно вьтолнены каждая
в виде последовательности перегородок (число которых составляет от 3 до 4), расположенных nd окружности барабана. Ширина этих перегородок составляет 5,1 - 7,6 см. Обычно эти перегородки прикрепляются болтами к стенкам барабана и выступают по всей длине его. Все установленные перегородки в комбинации с вращением барабана способствуют перемешиванию шихты и теплоносителя.
Растянутая металлическая спираль
17содержит около 70% отверстий или пустот. Размер отверстия в спирали 17 имеет очень большое значение, поскольку эти отверстия должны быть достаточно большими для того, чтобы обеспечить возможность для шихты провалиться через них. Обычно отверстия имеют форму, подобную алмазу,
а размер их составляет 2,54-1,91 см. По мере того, как происходит вращение спирали 1, среда перемещается по спиральной траектории от участка, образованного цилиндрической стенкой барабана, к выходу для теплоносителя , который обычно находится
в средней части или в центре бараба- ..на. Спираль .прикреплена к барабану
и вращается вместе с ним, вынуждая теплоноситель перемещаться по спиралной траектории вдоль спирали к ее центру. Шихта в том случае, если она имеется, проваливается через пустоты обратно во внутреннее пространство
барабана, при этом исключается возможность вынесения ее при выгрузке теплоносителя. Шнековый загрузчик (не показан) обычно выходит за пределы 5 -места выгрузки со спирали, так что шихта не попадает на спираль.
Размеры спирали 17 могут варьироваться в весьма широких пределах. Используемая в данном случае спираль 10 имеет размеры 50,8x254 см, при этом глубина барабана составляет 30,5 см. Внутренний виток спирали имеет радиус 10,2 см, а следующие витки имеют радиусы 17,8 и 25,4см соответст- 15 венно.
Предложенное устройство для предварительного подогрева содержит вращающийся барабан, с каждого конца которого подают внутрь его нагретый 0 теплоноситель и шихту, идущие противотоком . На входном конце, куда загружают теплоноситель, предусмотрен экран, которьш отражает обратно нагретую шихту. Теплоноситель натекает 5 поверх входа для шихты на входном конце барабана, через который в него вводят шихту. Для проверки характеристик противотока загрузки теплоносителя и шихты используют холодную Q модель. Для этого изготовлен барабан , имеющий размеры 50,8 и 254. Шихту пропускают через этот барабан со скоростью 272,16 кг/ч при минимальном времени пребывания, составляющем 2,5 мин,и максимальном времени пребывания до 7 мин. В любой данный цр- мент времени в барабане содержится не менее 27,2 кг загрузки.
. Были проведены и другие варианты испытания, В ходе которых загрузку пропускают через барабан со скоростью 463,59 кг/ч, причем масса загрузки,- находящаяся в барабане, в этом случае достигает 45,4 вместо 27,2 кг.
В качестве реальной среды используют стеклянные шарики, шихта вводится в форме гранул. Обычно в любой данный момент времени в барабане находится 227 кг шариков.
В таблице даны данные, полученные при использовании холодной модели для теплоносителя и шихты.
5
0
5
Испытания проводятся как со сфе- рическими, так и с несферическими 55 агломератами различных размеров. Б ходе этих испытаний устновлено, что среда имеет сферическую форму и незначительно отличается по диаметру
,цля того, чтобы исключить проблемь, связанные с протеканием шихты и теплоносителя . Предпочтительно,, чтобы шихта имела фактор формы, значение которого находится в пределах 0,9 - 1,0. Теплоноситель при хорошей подгонке имеет значения диаметра, находящиеся в широких пределах, но при этом оптимальный размер соответствует приблизительно 2,54 см в диа- метре.
Проводятся такие испытания при нагреве с теля,
ситель, в свою очередь, нагревает шихту до 388°С при коэффициенте теплопередачи , достигающем свьше 90%.
При осуществлении предлагаемого способа можно подвергать предварительному подогреву любую партию ших-
использованием теплоноси- подогретого до 427 С. Теплоноты , на основе которой изготавливает ся бутылочное стекло или контейнерное стекло, оконное стекло и т.д.
Реферат
1. Способ подготовки шихты для варки стекла в печи путем предварительного оплавления гранулированной шихты во вращающемся барабане с по- . мощью теплоно сителя, подаваемого в противотоке, отличающийся, тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, в качестве теплоносителя используют нагретые отходящими из печи газами сферы с размерами , большими, чем гранулы шихты, перемещаемые в барабане по спирали. О) hO 4i :А9 3 см &f
Формула
