Встроенные теплообменные устройства печи
Увеличение поверхности соприкосновения обжигаемого материала с газами в барабане печи достигается установкой специальных встроенных теплообменных устройств. Применяют следующие внутрипечные теплообменные устройства: цепные завесы, металлические и керамические теплообменники, фильтры-подогреватели.
Цепные завесы. Цепные завесы применяют при мокром способе производства на участке барабана печи, где шлам еще не потерял своих текучих свойств (в зоне испарения). Длина цепной завесы приведена в табл. 14 и определяется длиной печи, составляя для печей 118 (125)м — 20 м, а для печей 185 м — 42 м.
При вращении печи шлам налипает на звенья цепей, поверхность соприкосновения шлама с газами при этом резко возрастает и ускоряется сушка шлама. Дополнительная передача тепла шламу при наличии цепей происходит также за счет погружения последних в шлам. Это важно для участков печи, где шлам уже потерял текучесть, но еще имеет высокую влажность— 10% и более.
Цепные завесы повышают производительность печи до 10%г и снижают расход топлива на 5—10%.
Цепи применяют с круглыми и овальными звеньями из прутков стали диаметром от 16 до 26 мм. Общая длина цепей достигает 2000 м, а суммарная поверхность их звеньев — 1500 м2. В среднем поверхность цепей составляет 60—80% от всей внутренней поверхности барабана печи.
Навешивают цепи за один конец — «свободными концами» или за два конца «винтовыми гирляндами» и «перекрещивающимися гирляндами».
Навеска гирляндами образует более плотную завесу, что соответственно приводит к более полному использованию тепла; но при этом увеличивается сопротивление движению газового потока и при недостаточной тяге может уменьшиться скорость движения газов, что ухудшает условия сушки. Поэтому с увеличением плотности навески следует увеличивать разрежение, создаваемое дымососом печи.
Цепи крепят к корпусу печи при помощи серег, скоб, разъемных колец, но во всех случаях следует учитывать, чтобы элементы крепления оказывали минимальное сопротивление движению шлама.
Теплообменники. Металлические теплообменники устанавливают в зонах печи с температурой 700—1000° С. По своей конструкции они бывают ячейковыми, звеньевыми, гирляндными или экранирующими (отражающими тепло на материал).
Керамические теплообменники применяют в зоне температур 1000—1200° С. Их изготовляют из вьюокоглиноземистого огнеупорного фасонного кирпича. Длина секции керамического теплообменника от 6 до 9 At. В печи устанавливают 2—4 секции.
Фильтр-подогреватель. Фильтр-подогреватель применяют для подогрева шлама отходящими газами. Его устанавливают в холодной зоне печи на расстоянии 3—4 м от конца барабана. Фильтр-подогреватель представляет собой две решетчатые перегородки, установленные перпендикулярно оси печи по всей площади сечения барабана на расстоянии 600— 700 мм друг от друга. Полость, образуемая перегородками, разделяется на шесть секций. Образующиеся при этом отсеки заполняют короткими цилиндриками (обрезками труб). Для увеличения емкости фильтра-подогревателя на корпусе печи делают вырезы, перекрываемые карманами.
Шлам поступает в полости через щели решетчатых перегородок и налипает на цилиндры. Горячие отходящие дымовые газы движутся навстречу шламу, поступают в испаритель и просасываются через покрытые шламом цилиндрики, перекатывающиеся при вращении барабан. В результате процесс испарения влаги из шлама усиливается.
Применение испарителей такого типа способствует также очистке от пыли дымовых газов, почему они получили название фильтров-испарителей.