Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
KILN FOR FIRING CERAMIC ARTICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/039461
Kind Code:
A1
Abstract:
The kiln for firing ceramic articles relates to a technical field, more specifically to continuous firing kilns and can be used for heat treating ceramic construction articles, in particular hollow bricks and blocks. The kiln for firing ceramic articles consists of a main channel (2) which is filled with the articles (3), and a circulation channel (4) with devices for the movement of a gas (6), which devices provide for the circulation of the gas by bleeding same from the main channel (2) and returning it to the main channel (2) from the opposite end. Furthermore, the firing kiln is divided into sections by partitions with openings. Also, the partitions between the sections are additionally provided with guide elements in the form of dampers (11) for generating a flow of gas between the sections. Additionally, a heat exchanger (12) equipped with a ventilator is situated in the circulation channel (4).

Inventors:
LEVESTAM, Oleksandr Yuliiovich (ul. Kirova, 78-6Yalta,, AR Krym, 98635, UA)
Application Number:
UA2012/000068
Publication Date:
March 21, 2013
Filing Date:
July 06, 2012
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
LEVESTAM, Oleksandr Yuliiovich (ul. Kirova, 78-6Yalta,, AR Krym, 98635, UA)
International Classes:
F27B5/02; F27B9/02; F27B13/02
Domestic Patent References:
WO2008063538A22008-05-29
Foreign References:
SU1560960A11990-04-30
SU1686286A11991-10-23
RU2015477C11994-06-30
RU2069828C11996-11-27
Download PDF:
Claims:
Формула

Печь для обжига керамических изделий, включающая основной канал, заполняемый изделиями и циркуляционный канал с устройствами перемещения газа, обеспечивающими циркуляцию газа путём отбора газа из основного канала и возврата его в основной канал с противоположной стороны, отличающаяся тем, что печь разделена на секции перегородками с отверстиями.

Печь по п.1, отличающаяся тем, что в перегородках между секциями дополнительно выполнены направляющие элементы для создания потока газа между секциями.

Печь по п.1 , отличающаяся тем, что в циркуляционном канале дополнительно установлен, по крайней мере, один теплообменник.

Печь по п.З, отличающаяся тем, что теплообменник дополнительно оборудован вентилятором.

Description:
Печь для обжига керамических изделий

Область техники

Изобретение относится к области техники, а именно, к обжиговым печам непрерывного действия и может использоваться для термической обработки строительных керамических изделий, в частности, пустотного кирпича и блоков.

Предшествующий уровень техники

Известное устройство для термической обработки керамических пустотных изделий (патентная заявка WO 2008/063538 А2, МПК 6 С04В 35/638, F27B 9/00) выбрано за прототип (дополнение 1 - заявка, дополнение 2 - перевод) и состоит из основного канала, заполняемого изделиями и циркуляционного канала с вентиляторами, обеспечивающими циркуляцию газа путём отбора газа из основного канала и возврата его в основной канал с противоположной стороны. Нужно отметить, что в известном устройстве для термической обработки пустотных изделий создаётся система циркуляции газа, которая улучшает равномерность термической обработки пустотных изделий, однако имеет следующие недостатки.

При созданной циркуляции газа в основном канале печи происходит и активное перемешивание потоков газа по всей длине канала, что исключает возможность нагрева, обжига и охлаждения пустотных изделий в строгом соответствии с технологией. Другим недостатком известного устройства является то, что вместе с продуктами горения из печи выводится пар, который образуется при испарении воды из загружаемых сырых изделий, при этом вместе с паром из печи выводится тепло, затраченное на парообразование.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения на устройство поставлена задача путём усовершенствования конструкции печи за счёт введения дополнительных элементов обеспечить заданный и контролируемый режим нагревания, обжига и охлаждения изделий, что обеспечит строгое выполнение технологии обжига и соответственно качества обожжённых изделий.

Следующей задачей изобретения на устройство является то, что в печи путём максимальной степени рекуперации тепла продуктов горения, пара и воздуха достигнуть максимальной экономии тепловой энергии, идущей на обжиг керамических изделий.

В заявленном устройстве задача решается тем, что в печи для обжига керамических изделий, включающей основной канал, заполняемый изделиями и циркуляционный канал с устройствами перемещения газа, обеспечивающими циркуляцию газа путём отбора газа из основного канала и возврата его в основной канал с противоположной стороны, согласно изобретению, печь разделена на секции перегородками с отверстиями.

Для устранения активного перемешивания газа, являющегося теплоносителем, по длине печи установлены поперечные перегородки с отверстиями, которые способны пропускать ограниченный поток газа и препятствовать интенсивному перемешиванию газа по длине печи.

Задача, поставленная в основу изобретения также достигается тем, что в перегородках между секциями печи дополнительно выполнены направляющие элементы - заслонки для создания направленного потока газа между секциями, отсекающие часть циркуляционного потока предыдущей секции и подающие его в последующую секцию. Выполнение заслонок с регулируемым наклоном даёт возможность изменения скорости и направления перемещения газа между секциями.

Таким образом, за счёт усовершенствования конструкции печи, в основном канале образуется интенсивный циркуляционный поток газа, что обеспечивает равномерность температур в каждой секции по ширине и высоте в рабочем пространстве основного канала и управляемый поток газа вдоль основного канала, что сокращает продолжительность обжига при одновременном повышении качества продукции.

Устройство печи для обжига керамических изделий имеет и другое усовершенствование, благодаря чему, получается дополнительный технический результат.

Следующая задача, которая поставлена в основу изобретения достигается тем, что в циркуляционном канале печи дополнительно установлен, по крайней мере, один теплообменник.

Чтобы вернуть тепло парообразования в технологический процесс - в зону нагрева изделий, необходимо этот пар или парогазовую смесь пропустить через теплообменник, который располагается в циркуляционном канале в зоне нагрева. В этом теплообменнике происходит не только охлаждение парогазовой смеси, но и конденсация пара. Таким образом, теплота конденсации и нагретой газовой смеси используется для нагрева изделий.

Теплообменник дополнительно может быть оборудован вентилятором, для обеспечения необходимой скорости прохождения газа.

Использование данной совокупности существенных признаков, включая отличительные, позволяет по сравнению с прототипом:

- обеспечить заданный и контролируемый режим нагревания, обжига и охлаждения изделий;

- достигнуть максимальной экономии тепловой энергии.

Описание чертежей

Описание печи для обжига керамических изделий подтверждается чертежами, где на:

фиг. 1 - изображён поперечный разрез печи для обжига керамических изделий,

фиг. 2 - исполнение поперечных перегородок с отверстиями в печи в разрезе фиг.1 по сечению А- А,

фиг. 3 - исполнение направляющих элементов в печи в разрезе фиг.1 по сечению А- А,

фиг. 4 - исполнение теплообменника в печи в разрезе фиг.1 по сечению А- А.

Изобретение подробно описывается со ссылками на чертежи. Печь для обжига керамических изделий показана на фиг.1 и состоит из внешнего корпуса 1, основного канала 2, который заполняется пустотными изделиями 3 и циркуляционного канала 4, отделённого от основного канала 2 перегородками 5 и необходимого для создания интенсивного циркуляционного потока газа, способствующего ускорению теплообмена. В верхней части каждой секции основного канала 2 установлены вентиляторы 6, для отбора газа из верхней части основного канала 2 и подачи его в нижнюю часть через циркуляционный канал 4.

По всей длине печь разделена на секции поперечными перегородками 7 (фиг. 2) с отверстиями 8, при этом в случае выполнения печи с механическим перемещением пустотных изделий 3 поперечные перегородки 7 выполняются из двух частей: неподвижной части 7, перегораживающей циркуляционный канал 4 и подвижной части 1а (фиг.1), перемещающейся вместе с пустотными изделиями 3.

Для обеспечения направленного перемещения газа внутри печи между секциями могут быть установлены приточные 9 (фиг. 2) и вытяжные 10 вентиляторы.

В поперечных перегородках 7 (фиг. 3) с отверстиями 8 дополнительно выполнены направляющие элементы - заслонки 1 1 с регулируемым наклоном, при этом отверстия 8 выполняются по размерам заслонок 11 и в этом случае необходимость установки вентиляторов 9 и 10 отсутствует. В циркуляционном канале 4 (фиг. 4) дополнительно установлен теплообменник 12, который дополнительно оборудован вентилятором 13.

Нагревание изделий может проходить от любого источника тепла: путём сжигания топлива, применения электрического нагревателя или другим способом.

Исполнение печи для обжига керамических изделий применимо как к печам с механическим перемещением изделий, так и к печам с неподвижным расположением изделий.

Вариант осуществления изобретения

Печь для обжига керамических изделий работает следующим образом.

Заполнение основного канала 2 пустотными изделиями 3 производится либо в каждую секцию отдельно - для печей с неподвижным расположением изделий 3, либо через крайние секции - для печей с механическим перемещением изделий 3. Печь имеет три зоны: зону нагрева, обжига и охлаждения. Процессы тепло-массообмена в печи подобны процессам, происходящим в обычных туннельных и кольцевых печах. В предлагаемой печи благодаря наличию вентиляторов 6 интенсивность тепло-массообмена значительно повышается.

Теплообмен между газовой средой печи (теплоносителем) и пустотными изделиями 3 (фиг. 1) в пределах каждой секции осуществляется благодаря многократному прохождению газа вокруг и через пустотные изделия 3 путём отбора газа из верхней части основного канала 2 вентилятором 6 и подачи его через циркуляционный канал 4 в нижнюю часть основного канала 2. Перенос тепловой энергии между секциями (вдоль основного канала 2) осуществляется перемещением газа (теплоносителя) через отверстия 8 (фиг.2) в перегородках 7.

Первый способ оптимизации процесса теплообмена между секциями печи выполняется путём подбора размера отверстий 8 в перегородках 7, при этом само перемещение газа осуществляется путём создания разности давлений между секциями, например, вентиляторами 9 и 10. Второй способ оптимизации процесса теплообмена между секциями печи выполняется путём регулирования наклона заслонок 11 (фиг. 3).

Образующийся в печи пар, а также продукты горения (при использовании топлива) направляющими заслонками 11 (фиг. 4) подаются в секцию печи, из которой осуществляется их отбор через теплообменник 12, при этом в теплообменнике 12 происходит охлаждение входящих газов и частичная конденсация пара, что обеспечивает нагрев пустотных изделий 3 (условно не показаны), заполненных в печь. При большом перепаде давления в теплообменнике 12 для обеспечения прохождения через него необходимого потока газа используется вентилятор 13. При использовании вентилятора 13 подвод парогазовой смеси к секции, из которой производится её отбор в теплообменник 12, может производится через отверстия 8 без заслонок 11 за счёт разряжения, создаваемого вентилятором 13. Промышленная применимость

Приведённые сведения подтверждают то, что усовершенствованная печь для обжига керамических изделий промышленно применима с использованием разных вариантов исполнения. В результате применения предлагаемых решений получены качественно обожжённые изделия за счёт строгого выполнения технологии обжига при минимальных энергетических затратах. Опытно-экспериментальный образец печи для обжига керамический изделий изготовлен, эксплуатационные характеристики которой подтвердили достижение желаемого технического результата.