Установка для термообработки в аэрофонтанном слое мелкозернистого вспучивающегося материала

 

Изобретение относится к производству поризованных заполнителей, типа керамзита из вспучивающегося материала , приготовленного сухим или пластическим способом.С целью повышения экономичности и стабильности процесса термообработки и улучшения качества продукции в установке дпя термообработки в аэрофонтанном слое мелкозерниссл N3 со сл эо со иг.)

Q0O3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„129 18 (50 4. F 27 В 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 113

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

dnac Px

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3969582/29-33 (22) 29.10.85 (46) 07.03.87. Бюл. Ф 9 (71) Всесоюзный институт по проектированию организации энергетического строительства "Оргэнергострой" (72) Б.Г.Ильин (53) 66.096.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 779346, кл. Г 27 В 15/00, 1977.

Патент ФРГ Ф 1267589, кл. 806-18/03, опублик. 1968. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ В

АЭРОФОНТАННОМ СЛОЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО

ВСПУЧИВАЮЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к производству поризованных заполнителей. типа керамзита из вслучивающегося материала,приготовленного сухим или пластичес. ким способом. С целью повышения экономичности и стабильности процесса термообработки и улучшения качества продукции в установке для термообработки в аэрофонтанном слое мелкозернис1295183 того вспучивающегося материала камера камере 5 по ее центру размещен от1 обжига с камерой 2 сгорания сооб- бойник 4 в виде конуса, выполненный щена каналом в виде вертикального с отверстиями в стенках; а холодильцилиндрического патрубка 3 с осади- ник 7 выполнен в виде кольцевой тельной камерой 5, выполненной с ох- шахты из вертикальных батарей перелаждаемыми стенками, а по ходу от- сыпных элементов в форме воронок ходящих газов и использованного при причем на выходе из холодильника ус- охлаждении воздуха установлен возду- тановлен кольцевой разгружатель 9 хоподогреватель 6, В осадительной продукта. 2 з,п, ф-лы, 3 ип.

Изобретение относится к производ-, ству поризованных заполнителей типа керамзита (песка и гравия) из различного вспучивающегося материала (эола, глина, перлит, шунгит и др.), приготовленного предварительно сухим или пластическим способом.

Керамзит используется как заполнитель легкого бетона, конструкционного теплоизоляционного назначения в промышленности строительных изделий и конструкций, Цель изобретения — повышение экономичности и стабильности процесса термообработки и улучшение качества продукции.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема установки, на фиг. 2 — раз" рез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — схема установки в холодильнике пересыпных элементов в виде воронок, Установка для термообработки в аэрофонтанном слое мелкозернистого вспучивающегося материала состоит из камеры 1 обжига, соединенной в нижней части с выносной камерой 2 сгорания, а в верхней части с каналом пневмотранспорта в виде цилиндрического патрубка 3, снабженным круговым от" бойником 4 в виде конуса.

Пад камерой 1 обжига установлена кольцевая осадительная камера 5 с полыми стенками, соединенная в верхней части с воздухоподогревателем 6, а в нижней части с холодильником 7.

Последний выполнен в виде кольцевой шахты, оборудованный вертикальными батареями пересыпных воронок 8 и охватывающий камеру обжига,. в нижней части соединенный с кольцевым раэгружателем 9 продукта. Воэдухоподогреватель в нижней: части соединен воздухопроводом 10 с камерой 2 сгорания,. а в верхней части — с газопроводом 11, Сущность процесса термообработки материала в установке заключается в следующем.

Предварительно высушенный и подогретый до 300-500 С, отходящими из воздухоподогревателя б газами, мелкозернистый (3-5 мм) материал непрерывно и равномерно подается в нижнюю зону камеры обжига с температурой

1200 С. Со струей газового фонтана гранулы поднимаются вверх по центру камеры обжига до тех пор пока сила газового потока не станет меньше силы тяжести гранулы, после чего они отжимаются к стенкам камеры обжига и опадают вниз. В нижней конусной части камеры обжига они вновь подхватываются струей газа и выносятся вверх.

В результате в камере обжига создается взвешенный аэрофонтанный слой, в котором происходит термоудар и многократная рециркуляция гранул при температуре, 1050-1100 С, обеспечивающей их пер еход в пир опл астич еское состояние и вспучивание, Из камеры 1 обжига вспученные гранулы по патрубку 3 :IHpBHoTpанспорта поступают в осадительную камеру

5, Вместе со вспученными гранулами в канал пневмотранспорта попадают и

35 невспученные гранулы. Однако выйти из канала в осадительную камеру 0НН не могут, так как в канале скорость пневмотранспорта ниже скорости вита.ния не вспученных гранул, Только вспученные гранулы, имеющие большую парусность и меньшую объемную плотз 12951 ность, а следовательно, и скорость витания ниже скорости газов в канале пневмотранспорта, могут выйти иэ камеры обжига в осадительную камеру.

Высота и диаметр канала пневмотранспорта может изменяться в зависимости от размера и вспучиваемости обжигаемого материала.

Таким образом, канал пневмотранспорта предотвращает вынос невспучен- 10 ного материала из камеры обжига.

В осадительной камере скорость газов резко падает и вспученный материал, меняя направление движения с помощью кругового отбойника 4, 15 под действием гравитационных снл осаждается равномерно по периметру в нижней его части. Воздух, поступаю-. щий через отверстия в корпусе отбойника в осадительную камеру, снижает 20 температуру в ней на 100-150 С. Такой прием позволяет закристаллизовать гранулы, т.е. перевести их из пиропластического состояния в твердое и предохраняет стенки осадительной ка- 25 меры и нижней части воэдухоподогревателя от перегрева.

Из осадительной камеры вспученный материал с температурой 900 С 30 поступает в холодильник 7 гравитационного типа, работающий по принципу противотока. Материал пересыпается сверху вниз в вертикальных батареях, состоящих из неподвижных пересыпных воронок 8, в течение 1-2 ч, охлаждаясь противотоком холодного воздуха. В нижней части холодильника, охлажденный до 60 С материал (продукт), высыпается из воронок на не- 40 подвижный кольцевой стол разгружателя 9, откуда сбрасывается непрерывно по кругу лопастями в устройство,транспортирующее его на склад.Таким образом, осуществляется ох- 45 лаждение продукта от 1050 до 60 С в оптимальных условиях, т.е. быстрое охлаждение (1-2 с) гранул от 1050 до 900 С (кристаллизация) во взвешенном состоянии и медленное охлаждение gp (1-2 ч) от 900 до 60 С в пересыпном слое самотеком, обеспечивающих максимальную прочность продукта при минимапьных энергетических затратах.

Воздух, используемый для обжига 55 материала в аэрофонтанном слое, предварительно нагревается в холодильнике до 300 С, отбирая тепло от продукта, стенок осадительной камеры и камеры обжига, затем в воздухоподогревателе 6-до 700 С эа счет тепла отходящих с температурой 900 С газов и далее поступает по воздухопроводу 10 в вы,носную камеру 2 сгорания, где разогревается до 1200 С эа счет тепла от сжигания жидкого или газообразного топлива. Из камеры сгорания газ поступает в камеру обжига, где создает совместное с материалом аэрофонтанный слой, и далее в осадительную камеру и воэдухоподогреватель. Отходящие иэ воздухоподогревателя -с температурой 400-500 С газы используются для сушки и подогрева материала.

Холодильник оборудован вертикальными батареями пересыпных элементов в виде воронок, а на выходе из него установлен кольцевой разгружатель продукта, Стенки кругового отбойника выполнены с отверстиями для охлаждающего воздуха.

Преимущества предлагаемого технического решения перед известными достигается тем, что холодильник в виде кольцевой шахты, охватывающей камеру обжига, позволяет предотвратить утечку тепла через стенки камеры обжига в атмосферу и использовать это тепло для предварительного подогрева воздуха, при этом толщина теплоизоляции стенки камеры обжига значительно уменьшается (в 2-2,5 раза). Воздух, охлаждающий стенки осадительной камеры, снижает температуру их поверхности. а сам при этом нагревается.

Пневмотранспорт готового продукта иэ камеры обжига в холодильник осуществляется кратчайшим путем с минимальным аэродинамическим сопротивлением, истиранием и дроблением.

1(анал пневмотранспорта, высота и диаметр которого зависят от размера и вспучиваемости материала, позволяет предотвратить вынос из камеры обжига невспученного материала. Центральный круговой отбойник обеспечивает равномерное распределение продукта в осадительной камере, уменьшает ее высоту и предотвращает попадание продукта в воздухоподогреватель, Воэдухоподогреватель, установленный на пути отходящих газов и отработавшего охлаждающего воздуха, выполненный, например, в виде трубчатого теплообменника, позволяет максимально подогреть воздух, поступаю5 1293183 щий в камеру сгорания в чистом виде без пыли, за счет тепла отходящих газов, При этом отходящие газы охлаждаются до температуры 400-300 С, обеспечивающей оптимальные условия для сушки и подогрева материала, (без растрескивания и дегидратации).

Пересыпные элементы холодильника, выполненные в виде воронок, постоянно заполненных горячим продуктом, обеспечивают его прямой контакт с!

О

15 охлаждающим воздухом и перемешивание, I что повышает эффективность и равномерность охлаждения с HBHMeHhIHH энергетическими затратами.

Кольцевой разгружатель обеспечилаждение готового продукта; повысить стабильность процесса производства за с.чет обеспечения подачи чистого (без пыли) воздуха в выносную камеру сгорания; повысить качество продукции, а именно: прочность за счет обеспечения оптимального температурного режил1а сушки и предварительного подогрева материала путем использования в агрегате воздухоподогревателя и за счет создания оптимального режима охлаждения продукта путем его обдува холодным воздухом в осадительной камере и медленного охлаждения противотоком холодного воздуха пересыпного слоя в воронках, . однородность по объемной плотности за счет

25 формул а

45 вает равномерную выгрузку продукта по периметру из каждой батареи пересыпных элементов с одинаковой производительностью, что создает опти— мальные условия для его охлаждения и поддержания постоянного уровня слоя продукта в осадительной камере, предотвращая тем самым прорыв воздуха в осадительную камеру.

Воздух, поступающий через отверстия в стенках кругового отбойника в осадительную камеру, позволяет снизить температуру в ней и закристаллизовать гранулы, т.е. перевести их из пиропластического состояния с температурой 1100 С в твердое с температурой 900-1000 С. Такой прием предотвращает "слипание" гранул между собой, повышает прочность готового продукта и предохраняет стенки осадительной камеры и нижнюю часть воздухоподогренателя от перегрева.

Установка в агрегате выносной камеры сгорания и подачи в нее чистого (без пыли) предварительно подогретого до высоких температур воздуха без дополнительных устройств позволяет повысить стабильность процесса термообработки материала с использованием в качестве топлива жидкого, газообразного или их смеси без опаснасти зашлакования камеры обжига и камеры сгорания.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить экономичность процесса производства продукта за счет уменьшения потерь тепла в окружающую среду через стенки агрегата и значительного снижения энергетических затрат (аэродинамического сопротивления) на пневмотранспорт из камеры обжига в холодильник и охотделения вспученных от не вспученHblx гранул в канале пневмотранспорта и за счет уменьшения истирания и дробления в процессе пневмотранспорта продукта из камеры обжига в холодильник, при такой компановке основных аппаратов агрегата значительно уменьшить занимаел1ую пло цадь, pacход материалов и объем строймонтажных работ, изобретения

1. Установка для термообработки в аэрофонтанном слое мелкозернистого вспучивающегося материала, содержащая камеру обжига с камерой сгорания, соединенную каналом с осадительнои камерой, под которой расположен холодильник, трубопровод подачи использованного при охлаждении воздуха в камеру сгорания и газоотвод, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и стабильности процесса термообработки и улучшения качества продукции, она снабжена воздухоподогревателем, установленным по ходу отходящих газов и использованного при охлаждении воздуха, и отбойником в виде конуса, размещенного в осадительнои камере

rro ее центру, холодильник выполнен в виде кольцевой шахты, охватывающей камеру обжига, осадительная камера выполнена с охлаждаемыми стенками и расположена над камерой обжига, а канал, соединяющий осадительную камеру с камерой обжига, выполнен в виде вертикального цилиндрического патрубка.

2. Установка по п, 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что холодильА-А

Ру

O о

Ор ра о

o o ocp

Составитель И. Иноземцева

Техред Х. Ходанич Корректор Л. Пилипенко

Редактор М.Бланар

Заказ 607/45

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Ироектная, 4

7 1295183 ник выполнен в виде вертикальных ба- 3 . .Установка тарей пересыпных элементов в форме чаю щаяс я воронок;- а на выходе из него установ- ник выполнен с лен кольцевой разгружатель продукта, - ках.

0 оо о ео

ОО оо оо с» ео

Тираж 544 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5 по и. 1, о т л итем, что отбойотверстиями в стен