ОБЖИГОВАЯ ПЕЧЬ С ИНТЕНСИФИКАЦИЕЙ ТЕПЛООБМЕНА

Полезная модель относится к области изготовления строительных материалов, а именно кирпичей, керамических и других изделий, в частности, к обжиговым печам по производству, технологии сушки и обжига строительных материалов.
Известен «Способ повышения теплоотдачи и предотвращения высыхания пленки жидкости и устройство для модуляции колебаний потока жидкости», см. RU, патент №2053480, Кл. F28F 13/10, 1993 г., позволяющий в теплообменном аппарате с пленочным течением жидкости подавать ее с одновременной модуляцией в ней колебаний, что достигается прерыванием расхода жидкости. Этот способ и устройство повышения теплоотдачи не пригодны для применения в обжиговой печи для изготовления кирпичей, т.к. контакт жидкости с ними увеличивает их влажность и не позволяет обеспечить требуемый температурный режим обжига.
Известна «Нагревательная печь», см. SU, авторское свидетельство №1601482 F27В 9/00, 1976 г., содержащая вертикальные и горизонтальные каналы, основные горелки и пульсационные. Основная часть смеси сгорает в горелочном туннеле, а остатки газов сжигаются пульсационными низкочастотными горелками, которые возбуждают периодические колебания давления с частотой в пределах от 1 до 10 Гц. В результате в период отрицательного давления газы втягиваются в вертикальные каналы печи, а при положительном-выбрасываются в ее камеру, что обеспечивает внутри интенсивный теплообмен. Указанная печь также не может использоваться при производстве кирпичей, т.к. устройство не обеспечивает условия обжига кирпичей при непрерывном их транспортировании и не обеспечивается направление пульсирующего потока на изделия.
Известно техническое решение «Способ нагрева газа», см. SU, авторское свидетельство №637597 F27В 9/00, 1977 г., при котором нагрев газа осуществляется путем подачи сверхзвуковой струи в камеру и возбуждения в ней резонансных колебаний с чередующимися сжатием и расширением потока при заполнении и опорожнении камеры, при этом с целью интенсификации нагрева струю подают периодически после опорожнения камеры с частотой резонансных колебаний. Однако этот способ предназначен лишь для нагрева газа в области теплоэнергетики и позволяет только исключить потери энергии при встречи входящей и выходящей из камеры струй. Поэтому он не может быть использован для обжига кирпичей и др. изделий.
Наиболее близким техническим решением является «Способ сушки преимущественно керамических изделий и устройство для его осуществления», см. SU, авторское свидетельство №1478020 F27В 9/00, 1947 г., где осуществляют удаление влаги из керамических изделий газообразным теплоносителем и обработку их СВЧ - электромагнитным полем, энергия которого составляет 80-95% от общего количества теплоносителя. Устройство для сушки изделий содержит состоящую из различных зон туннельную камеру, с примыкающими к ней с двух сторон запредельными волноводами, с загрузочным и разгрузочными окнами, размещенный по длине камеры транспортер с роликоопорами транспортной ленты и систему вентиляции. Данное устройство является сложным, не обеспечивают оптимальных условий для обжига кирпичей и др. изделий из глины, т.к. оно предназначено только для и сушки кирпичей одиночно уложенных на транспортер.
Задачей настоящей полезной модели является разработка такого устройства, которое бы обеспечило оптимальные условия и повышение качества обжига кирпичей при интенсификации теплообмена, и экономии энергии при непрерывном перемещении обжигаемых изделий.
Поставленная задача достигается тем, что обжиговая печь с интенсификацией теплообмена, включающая состоящую из зон сушки, обжига и остывания туннельную камеру с загрузочным и разгрузочным окнами, средство перемещения изделий, источники тепла, характеризуется тем, что источники тепла в обжиговой печи выполнены в виде горелок и расположены, как в потолочной части, так и на боковых внутренних сторонах печи, а печь снабжена как минимум одним генератором звуковой частоты, выполненным с возможностью обеспечения синхронизированной модуляции интенсивности выделения теплоносителя источниками с помощью звуковых частот, причем как минимум источники тепла, расположенные на одной боковой стороне выполнены с возможностью фазовых подстроек частот, что при встрече с потоком тепла от источника тепла с противоположной боковой стороны обеспечивает получение на разных звуковых частотах стоячих резонансных волн теплоносителя, и приборами для изменения, модуляции и контроля частоты, а средство перемещения изделий выполнено с возможностью позиционирования изделий, причем источники тепла и средство перемещения взаимосвязаны со звуковым генератором соответственно по звуковой частоте, интенсивности выделения тепла и времени позиционирования изделий в зонах сушки и обжига.
Обжиговая печь с интенсификацией теплообмена, характеризуется тем, что изделия установлены на боковую грань попарно и уложены в штабели с образованием промежутков между ними в виде горизонтальных продольных и поперечных каналов и вертикальных каналов для прохождения теплоносителя.
Обжиговая печь с интенсификацией теплообмена, характеризуется тем, что источники тепла, расположенные на боковых сторонах расположены либо друг против друга, либо со смещением одних относительно других.
На фиг.1 изображена обжиговая печь, на фиг.2 - схема укладки кирпичей.
Обжиговая печь, условно имеющая зоны сушки, обжига и остывания содержит камеру 1 туннельного типа с вентиляционной системой, загрузочными, разгрузочными окнами (на чертежах не показаны), в которую подаются вагонетки 2 с уложенными на них кирпичами 3. Кирпичи 3 установлены на боковую грань попарно и уложены в штабель 5, расположенный на вагонетке 2 с образованием сквозных вертикальных 6 и горизонтальных продольных 7 и поперечных 8 каналов. На внутренних боковых сторонах и сверху, на потолке в камере закреплены источники тепла - горелки боковые 9 и верхние потолочные 10. Печь снабжена генератором 11 звуковых частот и приборами 12 их измерения и контроля. Боковые горелки 9 могут быть установлены либо друг против друга, либо со смещением горелок одной стороны по отношению к горелкам, расположенным на другой стороне камеры.
В соответствии с предложенной полезной моделью устройство работает следующим образом. В камеру 1 обжиговой печи подают вагонетки 2 со штабелями 5 кирпичей 3, которые в ее камере подвергаются сушке и обжигу теплоносителем, излучаемым источниками тепла - боковыми горелками 9, и потолочными 10. Это происходит в период позиционирования кирпичей относительно боковых 9 горелок, пламя которых располагаются против горизонтальных поперечных 8 каналов или между штабелями кирпичей. Верхние потолочные горелки 10 направляют поток тепла в вертикальные 6 каналы. С помощью генератора 11 звуковых частот и приборов 12 для изменения и контроля их величин воспроизводят звук и регулируются звуковые частоты так, чтобы получать стоячие резонансные волны в теплоносителе (нагретом воздухе). Благодаря этому в каналах между кирпичами происходит интенсивное движение теплоносителя, который быстро передает им тепло, интенсифицирует теплообмен, тем самым оптимизируется время обжига в печи. Встречная синхронная модуляция, к примеру, боковых рядов горелок с одной стороны, с фазовой подстройкой хотя бы одного из них другой стороны позволяет получить в камере печи на определенных частотах стоячие резонансные волны большой интенсивности, что дает возможность обеспечить активное движение теплоносителя, так называемого «дыхания» в каналах (промежутках) между кирпичами в поперечном и продольном направлении их укладки в печи.
Предложенная обжиговая печь позволяет сократить продолжительность нахождения кирпичей в печи, исключить пережег кирпичей, повысить качество обжига и экономить расход энергии за счет создания интенсифицированного теплообмена.