Установка для сушки порошкообразных материалов

Установка для сушки порошкообразных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая вращающийся барабан.с греющей рубгшкой на части поверхности и загрузочным устройством в виде гравитационного желоба со стороны камеры подвода теплоносителя , сообщенной с греющей рубашкой , охладительную секцию на разгрузочном конце барабана и пароотводящую трубу, отличающа л ся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности при осуществлении кондуктивной сушки, пароотволящая труба размещена вокруг желоба загрузочного устройства и введена вместе с ним в барабан через камеру подвода теплоносителя, которая со стороны «g торца барабана снабжена неподвиячным (Л экраном, образуюгдим с барабаном щелевой уплотнительный зазор и служащим его торцевой крышкой. СХ) ее

(19) (И) СОЮЗ. СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 F 26 В 11 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ГЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (53) 66.047.551(088.8) (56) 1. Патент США Р 4014106, кл. 34-142, опублик. 1977.

2. Сушильные аппараты н установки, Каталог НИИХИММАШ. М., ЦИНТИХИМНЕФТЕИАШ, 1975, с. 24.

3. Авторское свидетельство СССР

М 155447, кл. F 26 В 11/04, 1962. (21) 3354112/24-06 .:(22) 10.11.81 (46) 15.05.83. Бюл. Р 18 (72) A.Ã.Hîëüøå÷åíêî,. А.К.Гайдученко, Н.М.Головач, A.È.Åðoøåíêo, t0.Â.Êîëåñниченко, О.Д.Нейков, В.Д.Пирог и М.Л.Рубальский (71) Броварский завод порошковой металлургии и Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем мате,риаловедения АН Украинской ССР (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая вращающийся барабан с греющей рубашкой на части поверхности и загрузочным устройством в виде гравитационного желоба со стороны камеры подвода теплоносителя, сообщенной с греющей рубашкой, охладительную секцию на разгрузочном конце барабана и пароотводящую трубу, о т л и ч а ю щ а л с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности при осуществлении кондуктивной сушки, пароотводящая труба размещена вокруг желоба загрузочного устройства и введена вместе с ним в барабан через камеру подвода теплоносителя, которая со стороны у торца барабана снабжена неподвил.нЫм экраном, образующим с барабаном шелевой уплотнителъный зазор и служащим его торцевой крышкой.

1017891

Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов путем удаления из них влаги, и может быть использовано в порошковой металлургии для сушки железного порошка-сырца, получаемого диспергированием расплава металла сжатым воздухом или. высоконапорной водой.

Известна установка для контактной сушки сырого каменного угля, содержащая вращающийся барабан, помещенный!О в соосно установленный с ним цилиндрический кожух и загружаемый материалом с одного конца, на другом конце барабан, снабжен грохотом, под которым расположен выпускной желоб. К кожуху присоединен вентилятор для просасывания теплоносителя через кольцевую полость между барабаном и.кожухом. Барабан загружен металлическими шарами.

Предусмотрено смачивание материала нефтепродуктами (например керосином) перез загрузкой в сушильную установку для снижения пылеобразования (1).

Недостатками такой установки являются увеличение пылеобразования в результате дополнительного измельчения материала шарами, повышение пожаро-вэрыво-опасности и ухудшение санитарно-гигиенических условий труда при смачивании материала нефтепродуктами, увеличение расхода энергии на вращение барабана из-эа увеличения массы барабана, загруженного шарами.

Известна установка для контактной сушки сыпучих мелкодисперсных материалов, содержащая вращающийся вокругЗ5 слегка наклоненной к горизонтали оси барабан с расположенными внутри него жаровыми трубами, по которым проходит теплоноситель. Установка на одном конце снабжена загрузочным шнеком, 40 подающим материал в межтрубное пространство, а противоположный конец барабана соединен с разгрузочной камерой для разгрузки высушенного материала и отвода пара через пароотво-45 дящую трубу (2 1.

Однако при использовании такой установки по мере продвижения материала вдоль барабана количество пара увеличивается, из-за чего.в разгру зочном конце барабана скорость потока паровоздушной смеси, обтекающей материал, будет максимальной. Поскольку материал высушен, происходит значительный унос частиц порошка с отводимой иэ барабана паровоздушной смесью. Этому способствует образование взвеси при подаче высушенного порошica в разгрузочную камеру, т.е. в зоне отвода паропылевой смеси. Кроме того образование на шнеке и жаровых трубах® сцементированных отложений материала, склонных образовываться в результате коагуляции частиц мокрого порошка и последующего их высушивания, ухудшает теплопередачу через стенки труб мате-65 риалу и приводит к закупорке шнека и межтрубного пространства в барабане, В случае же откалывания кусков сцементированного материала могут возникать аварийные ситуации в результате образования заторов в разгрузочном узле сушильной установки, либо в других узлах технологической линии °

Наиболее близкой к изобретению является установка для сушки порошкообраэ ных материалов, содержащая вращающийся барабан с греющей рубашкой на части его поверхности и загрузочным устройством в виде гравитационного желоба со стороны камеры подвода теплоносителя, сообщенной с греющей рубашкой, охладительную секцию на разгрузочном конце барабана и пароотводяцую трубу, причем торцовая стенка барабана жестко соединена с его боковой поверхностью, а греющая рубашка сообщена с внутренней полостью барабана f3).

Однако в ней нельзя осуществлять кондуктивную сушку, что необходимо при сушке взрывоопасных материалов.

Цель изобретения — повышение экономичности и .надежности при осуществлении кондуктивной сушки.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для сушки порошкообразных материалов, содержащей вращающийся барабан с греющей рубашкой на части поверхности и загрузочным уст- . ройством в виде гравитационного желоба со стороны камеры подвода теплоносителя, сообщенной с греюцей рубашкой, охладительную секцию на разгрузочном конце барабана и пароотводящую трубу, последняя размещена вокруг желоба загрузочного устройства и введена вместе с ним в барабан через камеру подвода теплоносителя, которая со стороны торца барабана снабжена неподвижным экраном, образующим с барабаном целевой уплотнительный зазор и служащим его торцовой крышкой.

Присоединение пароотводящей трубы к барабану в месте его загрузки материалом создает встречное движение потока .паровоздушной смеси и материала вдоль продольной оси барабана. При этом максимальный расход, а, следовательно, и максимальная скорость потока паровоздушной смеси имеет место в загрузочной части барабана, где материал еще влажный, частицы его находятся в связанном состоянии, и динамическое взаимодействие с потоком паровоздушной смеси не приводит к уносу частиц порошка, а в .разгрузочном конце барабана, где движется высушенный материал, поток пара вообще отсутствует и унос частиц порошка не происходит. Материал в начале своего движения вдоль барабана одновременно

1017891 с теплом от нагретой поверхности барабана получает дополнительное тепло от потока паровоздушной смеси, что способствует интенсификации процесса сушки. Пароэоэдушная смесь при движении по пароотводящей трубе; обтека- 5 емой теплоносителем, дополнительно нагревается, что предотвращает конденсацию пара в трубе и обеспечивает движение смеси в результате действия тяги, возникающей иэ-эа разности эна - 10 чений массовой плотности окружающей . воздушной среды и паровоздушной смеси.

Высушенный Материал выгружается. иэ установки охлажденным в холодильнике 15 до 60-65ОC. В отсутствие же холодильника высушенный материал выгружается с 135-140 С. Вследствие охлаждения материала разность величин масс. вой плотности окружающей воздушной среды о и паровоздушной смеси в разгрузочном узле становится небольшой, и конвектиЬные воздушные потоки ослабевают, что сокращает пылевыделения.

Загрузочный. желоб защищен концент-25 рично охватывающей его,пароотводящей трубой от непосредственного воздействия теплоносителя, а, следовательно, перегрева и быстрого износа. Причем, пароотводящая труба не перегревается вследствие более интенсивного теплоотвода, так как значения теплоемкости паровоэдушной смеси и расход ее значительно выше значений теплоемкос ти и расхода, поступающего по загрузочному желобу ненагретого воздуха с Ç5 низким влагосодержанием.

Защита желоба от перегрева (температура его стенок не поднимается выше 150 C ) позволяет .материалу очень быстро.проходить желоб, находясь в 40 нем не дольше 1 с, что исключает образование отложений на стенках желоба, Образование отложений на внутренней поверхности барабана легко предотвратить механическим способом, на- 45 пример, с помощью подвешенных в барабане цепей.

На фнп.1 схематически изображена предлагаемая установка для сушки железного поРошка-cHpita, на фиг.2— разрез А-А на фиг.1.

Установка для сушки порошкообраз, ных материалов содержит камеру 1 с патрубком 2 подвода теплоносителя, присоединенную к барабану 3, вращающемуся вокруг своей продольной оси.

Варабан 3 на 4асти поверхности снабжен греющей рубашкой 4. Торец барабана 3 со стороны камеры 1 подвода теплоносителя закрыт неподвижным.экраном, служащим его торцовой крышкой 5 60 и установленным со щелевым уплотнительным зазором относительно торца барабана. Наклонный гравитационный загрузочный желоб 6 с концентрично охватывающей ег6 пароотводяшей трубойф5

7 проходит через камеру 1 и через отверстие в крыаке 5 входит в барабан

3. Пароотводящая труба 7 переходит в трубу 8 естественной тяги. В барабане 3 со стороны загрузки материала подвешены цепи,9. Рубашка 4 одним концом соединена с камерой 1, а вторым — присоединена к коллектору 10 отработавшего теплоносителя. К кол-. лектору 10 присоединен трубопровод.

11, отводящий отработавший теплоноситель. Участок барабана 3 за коллектором 10 ие имеет рубашки и является охладительной секцией 12 с кондуктивным отводом. тепла. Секция 12 соединена с разгрузочной камерой 13, снабженной шлюзовым затвором 14. Коллектор 10 и разгрузочная камера 13 имеет герметизирукицие уплотнения 15.

Установка работает следующим образом.

Теплоноситель (дымовые газы-продукты сжигания природного газа ) с

500-550ОС через. патрубок 2 поступает в камеру 1, оьнвает трубу 7, отдавая паровоэдушной смеси через стенки трубы часть тепла, и через рубашку 4 вращающегося барабана. 3 проходит..в коллектор 10.. При этом теплоноситель через стенки .барабана 3 отдает тепло железному порошку-сырцу, которы по желобу 6 подается в барабан.

По мере продвижения вдоль барабана материал с помощью насадок не показаны .равномерно распределяется no внутренней поверхности барабана, иагревается и высушивается от начальной влажности 6-8Ъ до остаточной влажности 0,5%. Цепи 9, ударяя при вращении барабана по его внутренней поверхности, сбивают прилипшие к ней частицы материала.

Образующиеся пары движутся навстречу материалу и смешиваются с воздухом, поступающим в барабан с материалом через желоб 6, образуя парововдушную смесь. Материал в начале своего движения вдоль барабана одновременно с получением тепла от нагретой поверхности барабана получает дополнительное тепло от потока паровоздушной смеси. Под действием тяги паровоздуш-ная смесь засасывается в пароотводя- щую трубу 7, при движении по которой дополнительно нагревается до темпера» туры, преваааающей точку росы, теплом, отдаваемым теплоносителем через стен«и трубы, и далее по трубе 8 выбрасывается наружу.

Высушенный порошок, продолжая свое движение вдоль барабана, охлаждается в секции 12 до 60-65оС и поступает в разгрузочную камеру 13, из которой выгружается через шлюзовой затвор 14.

Отработавший теплоноситель с 140 С отводится по трубопроводу 11 иэ коллектора 10.

1017891

Рнъ,.2

Составитель.10.Мартинчик

Редактор Н.Воловик Техред Ж. Кастелевич Корректор A- »»

Заказ 3516/36 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Экономический эффект предлагаемой установки обеспечивается сокращением потерь порошка с отсасываемой парогазовой смесью, повышением качества порошка в результате увеличения содер жания тонких фракций, которые из-за

5 избирательности уноса составляют основную долю потерь при использовании извесь ной установки. В предлагаемой установке снижены энергетические затраты на сушку порошка и аспирацию паропылевой смеси и уменьшены капитальные затраты, вследствие отказа ° от систем газоочистки.

Установка может быть использована. как для сушки металлических порошков, т ак и по рошко B других материалов, но предпочтительнее, когда порошки содержат фракции частиц, укос которых крайне нежелателен по условиям экономики и защиты окружающей среды.