Способ охлаждения материала для брикетирования и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технологии торфяного производства и м.б. использовано в технологических процессах термообработки влажных дисперсных материалов в химической, пищевой , угольной и других отраслях проми. Цель - повьопение эффективности путем интенсификации тепломассообмена и снижения энергозатрат. Способ охлаждения материала для брикетирования включает вакуумирование материала. Ведут вакуумирование дискретно , чередуя его с периодами выдержки материала. Выдержку проводят в вакууме, при котором температура (т) кипения воды в материале ниже Т ма сериала и вьше Т корпуса тепломассообменника (ТМО) I. Для сброса давления перед выгрузкой материал обрабаг тывают газом, в качестве которого используют аммиак. Корпус ТМО 1 имеет рубашку 1I охлаждения, в которую вода подается от насоса 12 по трубкам 13 через теплообменник 14. Внутри корпуса ТМО 1 размещена газопроницаемая насадка 2. Подачу аммиака осуществляют по патрубку 4. Слив конденсата производят в емкость 3, охлаждаемый

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 4108079/22-03 (22) 18.08.86 (46) 07.09.88, Бюл. У 33 (71) Институт торфа АН БССР (72) A.Ì.Àáðàìeö, Г.П.Бровка и И,О.Матвиенко (53) 622.331(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 461284, кл. F 26 В 3/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 840626, кл. F 26 В 5/04, 1979.. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ

БРИКЕТИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии торфяного производства и м.б. использовано в технологических процессах термообработки влажных дисперсных материалов в химической, пищевой, угольной и других отраслях пром- 1и. Цель — повышение зффектив„„Я0„„1421759 A 1 ц11, C 10 F 9/00, F 26 В 3/02, 5/04 ности путем интенсификации тепломас-. сообмена и снижения энергозатрат.

Способ охлаждения материала для брикетирования включает вакуумирование материала. Ведут вакуумирование дискретно, чередуя его с периодами выдержки материала. Выдержку проводят в вакууме, при котором температура (Т) кипения воды в материале ниже Т материала и вьппе Т корпуса тепломассообменника (TMO) 1. Для сброса давления перед выгрузкой материал обрабатывают газом, в качестве которого используют аммиак. Корпус ТМО 1 имеет рубашку 11 охлаждения, в которую soда подается от насоса 12 по трубкам

13 через теплообменник 14. Внутри кор-пуса TMO 1 размещена газопроницаемая насадка 2. Подачу аммиака осуществляют по патруаку 4. Слив конденсата ( производят в емкость 3, охлаждаемый

1421759

Изобретение относится к технологии торфяного производства, в частности к технологии подготовки торфяного сырья

K брикетированию после его сушки в сушилке, и может быть использовано в технологических процессах термообработки влажных дисперсных материалов в химической, пищевой, угольной и других отраслях промьппленности.

Цель изобретения - повышение эффективности путем интенсификации тепломассобмена и снижение энергозатрат.

Способ охлаждения материала для брикетирования включает вакуумирование материала с последующей его обработкой газом для сброса давления перед выгрузкой, вакуумирование ведут дискретно, чередуя его с периодами выдержки материала, при этом выдержку проводят в вакууме, нри котором температура кипения воды в материале ниже температуры материала и выше темпе-. ратуры корпуса тепломассообменника, а в качестве газа для сброса давления используют аммиак.

На чертеже схематически изображено устройство для осуществления спо соба.

В нижней части тепломассообменника 1 установлены емкость для слива

40 конденсата 3 с патрубком, соединяющим тепломассообменник 1 и емкость 3, а также патрубок и вентиль 4 для подачи в тепломассообменник аммиака. материал засыпают в TMO lI через загрузочный люк 6 и посредством термопары измеряют Т материала. Затем включают насос 12 и охлаждают корпус

ТМО 1 до Т 10 . Затем включают вакуумный насос 9 и доводят давление в

TNO 1 .до 400 мм, при котором Т кипеУстройство содержит тепломассообменник 1 с газопроницаемой насадкой

2, емкость 3 для слива конденсата с патрубком, вентилем 4 и патрубком для подачи аммиака, манометром 5, люками

6 и 7 для загрузки и выгрузки торфа

8, вакуумную систему с вакуумным насосом 9, патрубками и вентилем 10, систему охлаждения тепломассообменика с водяной рубашкой 11, насосом 12 и трубами 13 для подачи воды в рубашку, а также с теплообменником 14 для охлаждения воды, термопары 15 для нз" ния воды ниже Т материала. Периодически включая и отключая вакуумный насос 9, доводят Т материала до велиО чины, превышающей на 2-3 С требуемое значение. После этого вводят аммиак.

Материал из TMO 1 выгружают через люк ?. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. мерения температуры материала (с цифровым индикатором).

Тепломассообменник 1 выполнен в виде вертикального цилиндра, в кото5 ром коаксиально установлена газопроницаемая насадка 2, представляющая собой, например, набор телескопических труб, установленных с небольшим зазором между ними, или металлическую

18 сетку Торф в насадке движется сверху вниз (при разгрузке). Насадка существенно снижает вынос торфа в вакуумную систему, одновременно не препятствуя доступу пара к корпусу тепломассооб15 менника 1, выполняющему функцию конденсатора воды. Под воздействием теп". ла торфа насадка приобретает температуру, равную температуре торфа. Весь пар, образующийся в торфе под воздей20 ствием физического тепла материала (торфа), переносится и конденсируется на корпусе тепломассообменника 1. Причем для обеспечения интенсивной кон" денсации пара на внутренней поверхнос25 ти корпуса тепломассообменника 1 его охлаждают подачей в рубашку 11 воды с температурой ниже температуры торфа, В верхней части тепломассообменника 1 установлены манометр 5 для изме30 рения величины давления, а также патрубок, соединяющий вакуумный насос

9 с тепломассообменником. Трехходо.,вой вентиль 10 позволяет соединять тепломассообменник напрямую либо с

3" атмосферой, либо с вакуумным насо. сом 9.

1421759

30 200 мм рт,ст. и Г 10 мин при

P (50 мм рт.ст.). Кроме того, во время отлежки материала (после выключения вакуумного насоса 9) в тепломассообменнике 1 несколько поднимаетЗВ ся давление, что обусловлено процессами дегазации материала, фазовыми переходами (испарением) воды, т.е. установлением равновесия в системе влажный материал — газовая фаза. щ Наиболее удобно и точно время установления равновесия оценивать по изменению температуры материала (постоянство температуры материала свидетельствует об установлении равнове4б сия в тепломассообменнике 1).

На заключительном этапе, когда температура материала на 2-3 С превышает требуемое значение, насос 9 отключают, закрывают вентиль 10 а

В0 вентиль 4 открывают, впуская аммиак в тепломассообменник 1, пока давление в нем не будет равно атмосферному, После этого вентиль 4 закрывают. Температура материала начинает падать

ВВ (вследствие взаимодействия аммиака с торфом, а также интенсивного растворения газообразного аммиака во влаге .

Материала 8), В результате температура торфа 8 в тепломассообменВ период вакуумирования торфа вентиль

4 закрыт.

Вверху тепломассообменник 1 герметично закрывается люком 6, предназ- наченным для осуществления загрузки материала 8, а снизу — люком 7 для выгрузки материала 8.

Термостатирование (охлаждение) внутренней поверхности корпуса теп- 10 ломассообменника 1 осуществляется путем циркуляционной прокачки воды с помощью насоса 12, труб 13 через теплообменник 14 и водяную рубашку (камеру) 1) При поступлении в камеру 11 вода охлаждает поверхность корпуса тепломассообменника 1, а нагретая вода выходит из камеры 11, по трубам 13 подается в тепломассообменник 14, где охлаждается и охлажден-., ная снова подается насосом 12 в теп.— лообменную камеру 11 . В принципе возможны и другие схемы охлаждения тепломассообменника 1. Схема охлаждения корпуса тепломассообменника не имеет принципиального значения и ее выбирают исходя иэ производственных возможностей. При использовании указанной схемы охлаждения представляется возможным использовать тепло материала

8 для нужд отопления хозяйственных и производственных помещений, подсобных хозяйств (например, теплиц).

Способ осуществляется следующим образом, Охлажденный материал (торф) посо ле сушилки, имеющий температуру 90 С, засыпают в тепломассообменник 1 через загрузочный люк 6, который затем закрывают, предварительно поместив в торф 8 термопару 15 для измерения температуры. Вентиль 4 подачи аммиака также перекрывают. Вентиль 1Оустанавливают в положение, обеспечивающее связь тепломассообменника 1 с вакуумным насосом 9. Включают насос 12 для охлаждения поверхности корпуса тепломассообменника 1 до 10 С. После этого включают вакуумный, насос 9 и доводят давление в тепломассообменнике до

400 мм рт.ст. {давление 400 мм рт.ст. соответствует температуре кипения воды, равной примерно 82 С, что обес" печивает отлежку материала при вакууме, при котором температура кипения воды ниже температуры матерна".=. ла 8).

Затем насос 9 отключают, наблюдая за скоростью изменения температуры материала 8 (скорость изменения температуры материала вначале максимальна и постоянно снижается). Скорость падения температуры материала 8 зависит от его влажности, плотности и объема загрузки материала 8, других свойств). При существенном снижении скорости изменения температу" ры материала во времени насос 9 включают повторно и доводят давление в тепломассообменнике 1 до

300 мм рт.ст. Затем насос 9 снова . отключают, наблюдая за изменением температуры материала, которая регистрируется датчиком 15 (содержащим термопары и цифровой вольтметр), Операции вакуумирования и отлежки повторяют до тех пор, пока температура материала не достигнет величины, на 2-3 С превышающей требуемого значения (обычно 20 С вЂ” температуры окружающей среды). Количество перио; дов вакуумирования и отлежки материала выбирают исходя из- свойств конкретного сырья, вспомогательного оборудования. В данном случае (опытная установка} время отлежки не превышало 3:10 мин (3:5 мин при 600 ) P Ъ!

421759

Формула изобретения

Составитель И.Синицкая

Техред М.Моргентал Корректор С Черни

Редактор В.Данко

Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4390/25

Пройзводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нике 1 при введении в него аммиака зависит от влажности материала,,соотношения обьема тепломассообменника ! и материала 8 в нем. После установления равновесия в тепломассооб5

;меннике . 1 (манометр 5 регистрирует поСтоянство давления в тепломассообменнике 1} открывают вентиль 10, ус". танавливая его в положение, обеспе- !0 чивающее связь тепломассообменника с атмосферой. После выравнивания давления в тепломассообменнике 1 атмосферным открывают люк 7 и выгружают материаМ 8.

1.Способ охлаждения материала для брикетирования, включающий вакуумиро- 20 ванне материала с последующей его обработкой газом для сброса давления перед выгрузкой, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эфФективности путем интенсификации тепломассообмена и снижения энергозатрат, вакуумирование ведут дискретно

1 чередуя его с периодами выдержки ма-. териала, при этом выдержку проводят в вакууме, при котором температура кипения воды в материале ниже температуры материала и выше температуры корпуса тепломассообменннка, а в качестве газа для сброса давления используют аммиак.

2.Устройство для охлаждения материала для брикетирования, включающее тепломассобменник, размещенную внутри него газопроницаемую насадку, вакуумный насос и конденоатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что корпус тепломассообменника снабжен рубашкой охлаждения и размещенными в его нижней части узлом подачи аммиака и емкостью для слива конденсата.