Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов

 

Изобретение относится к устройствам для сушки несгораемых пескообразных материалов во взвешенном слое и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Целью изобретения являются интенсификация процесса сушки и повышение надежности. Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов в качестве газораспределительного устройства содержит горелку для печей с кипящим слоем и дополнительно обойму, в которой установлены и закреплены деталями топливные трубы с амортизационными пружинами и обечайками, заглушенными с концов, предохранительно-запорный клапан , распределитель газового топлива, продувочную систему и газопод водящие трубы к топливным трубам горелки и установленные на каждой из них краны регулирования подачи газового топлива, причем верх сушильной камеры расширен и представляет сепарационную зону прямоугольного сечения , к которой с открытого торца прикреплен диффузор для подсоединения к пылегазоотводящей системе, а с лицевой стороны у нее выполнены створки, закрывающиеся наглухо посредством вкладыша и болтов, корпуса роторных питателей загрузки и выгрузки выполнены разъемными, а роторы имеют опоры, сменные ковши и ванночки . Дутьевой вентилятор, дымосос и питатель для удаления высушенного материала снабжены устройствами автоматики безопасности. 11 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 26 В 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744925/06 (22) 15.08.89 (46) 15.03.92.Бюл. М 10 (71) Специальное конструкторское бюро

Главстройпрома (72) Г.И.Гурьянов и В.M.Ñèäîðîâ (53) 66.047.755 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 827918; кл. F 26 В 17/10, 1979.

Филиппов В.А. Конструкции, расчет и эксплуатация устройства и оборудования для сушки минерального сырья. M.: Недра, 1979, с. 136 — 137. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ НЕСГОРАЕMblX ПЕСКООБРАЗНЫХ MATEPMAJlOB (57) Изобретение относится к устройствам для сушки несгораемых пескообразных материалов во взвешенном слое и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Целью изобретения являются интенсификация процесса сушки и повышение надежности. Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов в качестве газораспределительного устрой- .

Изобретение относится к установкам для сушки несгораемых пескообразных материалов преимущественно во взвешенном слое и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известна установка для термической обработки полидисперсных зернистых ма. териалов в кипящем слое, содержащая устройства загрузки и выгрузки термообрабатываемого сыпучего материа. Ы 1719833 А1 ства содержит горелку для печей с кипящим слоем и дополнительно обойму, в которой установлены и закреплены деталями топливные трубы с амортизационными пружинами и обечайками, заглушенными с концов, предохранительно-запорный клапан, распределитель газового топлива, продувочную систему и газоподводящие трубы к топливным трубам горелки и установленные на каждой из них краны регулирования подачи газового топлива, причем верх сушильной камеры расширен и представляет сепарационную зону прямоугольного сечения, к которой с открытого торца прикреплен диффузор для подсоединения к пылегазоотводящей системе, а с лицевой стороны у нее выполнены створки, закрывающиеся наглухо посредством вкладыша и болтов, корпуса роторных питателей загрузки и выгрузки выполнены разъемными, а роторы имеют опоры, сменные ковши и ванночки. Дутьевой вентилятор, дымосос.и питатель для удаления высушенного материала снабжены устройствами автоматики безопасности. 11 ил. ла, поярусную сушильную камеру, газораспределительную решетку. устройство для сжигания газового топлива над кипящим слоем в верхнем ярусе, систему отвода продуктов сгорания из сушильной камеры под газораспределительную решетку, дутьевой вентилятор и устройство для подсоединения к газоотводящей системе.

Недостатками укаэанной установки являются неэффективное использование теп-.

1719833 лового излучения от сжигания газового топлива в сушильной камере над кипящим слоем и частичная теплопередача газовым теплоносителем конструкциям теплоподводящей системы под газораспределительную решетку, что приводит к снижению срока службы последней и увеличению за.трат энергоресурсов. При этом интенсивность радиации сверху кипящего слоя и-з толщине его быстро ослабляется и время сушки более крупных частиц, находящихся в прирешеточном пространстве кипящего слоя, в результате не сокращается.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для сушки пескообразных материалов во взвешенном слое, содержащая специальную топку с горелкой для сжигания топлива, дутьевой вентилятор, бункер сырого продукта, питатель, сушильную камеру прямоугольного сечения с газораспределительной решеткой, подрешеточный газоподводящий корпус, газоотводящую систему, роторный питатель для удаления высушенного материала, дымосос, а также датчики температуры, давления и.разрежения.

Йедостатком известной установки является .сложность, обусловленная наличием топки с горелкой для сжигания топлива, способствующей увеличению затрат энергоресурсов, исключению использования теплового излучения для увеличения степени интенсивности сушки, снижению срока службы газораспределительной решетки от воздействия на нее высокотемпературного теплоносителя,: являющегося продуктом сгорания топлива.

Цель изобретения — интенсификация процесса сушки и повышение надежности. .- Поставленная цель достигается тем, что установка для сушки несгораемых пескообраэных материалов, содержащая сушильную камеру прямоугольного сечения, газораспред лител.ьное устройство, газовый кран для подачи топлива в устройство для его сжигания, датчики температуры и давления, взрывной клапан, бункер с заслонкой, заключенные в корпус роторный питатель для загрузки сырого материала и . роторный питатель для удаления высушенного материала, дутьевой вентилятор, пылегазоотводящую систему и дымосос, дополнительно содержит источник электропитания, электромагнитный выключатель и электромагнит, газорасп ределитвльное устройство выполнено в виде горелки, установленной в обойме, снабженной системой подачи топлива, включающей топливные трубы с амортизационными пружинами и

25

40 сушки несгораемых пескообразных матери45 6 — узел II на фиг, 4; на фиг. 7 — электроме50

5

15 обечайками, заглушенными с концов, газоподводящая труба которой снабжена предохранительно-запорным клапаном и топливораспределителем с продувочной системой, система подачи топлива подключена к топливным трубам горелки через подводящие трубы с установленными на каждой из них кранами регулирования, причем сушильная камера в верхней части снабжена сепаратором прямоугольного сечения с диффузором, подключенным к пылегазоотводящей системе, а с фасадной стороны— плотными створками, снабженными каждая вкладышем и болтами, корпусы роторных питателей для загрузки и удаления материала выполнены разъемными, а их роторы снабжены опорами, сменными ковшами и ванночками, причем валы дутьевого вентилятора, дымососа и питателя для удаления высушенного материала снабжены каждый устройством контроля скорости их вращения, выполненным в виде двух неподвижных электроконтактов„закрепленных на токонепроводящем диске, и подвижных медных щеток, закрепленных на свободных . концах токонепроводящих рычагов; шарнирно соединенных противоположными концами с кольцом, плотно насаженным на торец соответствующего вала. причем неподвижные электроконтакты последовательно соединены с источником электропитания и параллельно с электромагнитным выключателем, снабженным якорем, контактирующим с электромагнитом посредством электроконтактов замыкания и разрыва электроцепи электромагнита; связанным с предохранительно-запорным клапаном газоподводящей трубы.

На фиг. 1 изображена установка для алов, вид справа; на фиг. 2 — то же, вид спереди, без дутьевого вентилятора; на фиг.

3 — то же, вид сзади; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5- узел i на фиг. 4; на фиг. ханическое устройство и электрическая схема автоматики безопасности; на фиг. 8— горелка; на фиг. 9- разрез Б-Б на фиг. 8; на фиг. 10-; на фиг. 11 — разгрузочное устройство.

Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов во взвешенном слое содержит сушильную камеру 1 прямоугольного сечения, которая в своей верхней части расширена и представляет сепарационную зону 2 прямоугольного сечения, к открытбму торцу которой прикреплен диффузор 3 для подсоединения к пылегазоотводящей системе, а с фасадной стороны установлен взрывной клапан 4, бункер 5 с

1719833 заслонкой 63, прикрепленный к сушильной камере 1, роторный питатель 6 для загрузки сырого материала с разьемным корпусом 7, несьемная часть которого прикреплена к сушильной камере, с ротором 64, закрепленными на нем опорами 65 и сменными ковшами 66, дутьевой вентилятор 8; подсоединенный к установке посредством воздуховода:9, роторный питатель 10 для удаления высушенного материала с разьемным корпусом 11, несьемная часть которого прикреплена к сушильной камере, с.ротором 67, закрепленными на нем опорами 65 и сменными ванночками.68, горелку 12 для организации взвешенного (кипящего) слоя, вго перемещения и сжигания в нем топлива, установленную в обойме 13, с топливными трубами 14, прикрепленными деталями 39 к обойме, с размеЩенными на них амортизационными пружинами 40 и обечайками 15 с заглушками 41 и 42 на противоположных концах, с закрепленными на обойме навесным стопорным устройством 51 и корпусом подгорелочной камеры 53, с продольными соплами 54 на топливных трубах и штуцерами 55, с кольцевыми зазорами 56, заглушенными с одноготорца и имеющими на выходе продольные щели 57 и расположенную вдоль них на обечайках перфорацию 58, а на противоположной стороне — окна 59 для входа воздуха, с ручками 60 для поворота .обечаек относительно топливных труб, с крепежными гайками 52 для закрепления ручек, с выполненным по верху обоймы хладоносителем 61 и с соединительными цилиндрическими муфтами 62 для подсоединения топливных труб к газоподводящим, опорные стойки 16 под обойму и раму 17 под стойки, газовый кран 18 на газоподводящей трубе 19 для подачи газового топлива в устройство для его сжигания, предохранительно-запорный клапан 20 на газоподводящей трубе 19 для автоматического прекращения поступления газа к регулятору и к топливораспределителю 21 с продувочной системой 22, газоподводящие трубы

23 к топливным трубам 14 горелки 12 и установленные на каждои из них.краны 24 регулирования подачи газового топлива для осуществления расчетного режима сушки, датчики 25 температуры, установленные в гильзы створок 26, выполненных на фасадной стороне сушильной камеры 1, наглухо закрытых посредством вкладыша и болтов, 15

3r

40 датчики 2? и 28 давления газового топлива 55 и давления или разрежения воздуха и отходящих газов, устройства 29 контроля скорости вращения, установленные на дутьевам вентиляторе 8, дымососе и питателе 10, включающие два неподвижных электроконтакта 30, закрепленные на токонепроводящем диске 31, и подвижные электроконтакты 32, собранные из медных щеток 33, закрепленных на свободных концах токонепроводящих легких, но достаточно прочных рычагов 34, имеющих шарнирное соединение 35 противоположного конца с кольцом 36, плотно насаженным на торце каждого вала 37 дутьевого вентилятора 8, дымососа и питателя 10, электромагнит 38, смонтированный с предохранительно-запорным клапаном 20 через рычаг 47, кронштейн 48, коромысло 49 и штифт ударника

50, электромагнитный выключатель 43 с якорем-44 и источники 45 электропитания с выключателями 46.

Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов работает следующим образом, После проверки соответствия всем требованиям к установке, работающей на газовом топливе, устанавливают угол поворота обечаек 15 согласно теоретически разработанному режиму сушки и закрепляют ручку

60 крепежными гайками 52 и навесным стопорным устройством 51, включают питатели

6 и 10 соответственно для загрузки сырого материала и удаления высушенного. Включением дымососа и дутьевого вентилятора 8 обеспечивают соответственно требуемое разрежение в диффузоре 3 в месте примыкания его к сепарационной зоне 2 и давление в подгорелочной камере 53 горелки 12, используя для этого датчики 28. Воздух с температурой окружающей наружной среды всасывается из нее дутьевым вентилятором 8 и подается им .по воздуховоду 9 в подгорелочную камеру 53, где он частично проходит через щели между обечайками 15 в сушильную камеру 1, а основная часть поступает через окна 59 обечайки 15 под топливные трубы 14, где повторно разделяется на две части, одна из которых проходит в зазор 56 между сплошным элементом обечайки 15 и топливной трубой 14, а другая поступает в зазор 56 между перфорированным элементом обечайки 15 и топливной трубой 14 и с большой скоростью вырывается через отверстия перфорации 58 в надгорелочное пространство сушильной камеры

1 и организует направленный взвешенный слой.

Согласно режиму сушки открывают газовый кран 18, установленный на газоподводящей трубе 19. Газовое топливо через открытый газовый кран 18 проходит по газоподводящей трубе 19 через камерную диафрагму газового расходомера с датчиком 27, предохранительно-запорный клапан 20 и топливораспределитель 21 к продувочной

1719833 системе 22 и к запальнику. Разожженный запальник вводится в сушильную камеру 1 через предусмотренный канал в корпусе 11 питателя 10 для удаления высушенного материала и укладывается горящим на крайние обечайки 15. Согласно режиму сушки открывают газовые краны 24, установленные на газоподводящих трубах 23. Газовое топливо поступает из топливооаспределителя 21, проходит по газоподводящим трубам 23, затем по топливным трубам 14 и вырывается через их продольные сопла 54 в зазоры 56 между топливными трубами 14 и сплошными элементами обечаек 15, где оно

10 смешивается с воздухом и в виде газовоздушной смеси с большой скоростью вырывается через продольные щели 57 в надгорелочное пространство сушильной камеры 1, где происходит повторное смеши20 вание с выходящим из перфорированной части обечаек 15 воздухом и одновременно с этим сжигание газового топлива. Разжигают всю горелку 12 или ее расчетную часть, доводя -до расчетного давления газового топлива и одновременно до расчетной температуры, используя для этого соответственно датчики 27 на газоподводящей трубе

19 и датчики 25, вставленные в гильзы створок 26.

Расчетная температура регулируется 30 автоматически. Датчики 25 температуры передают сигнал на исполнительный механизм регулятора давления (газорасходомера) газового топлива, уста35 ноаленного за предохранительно-запорным клапаном 20. Исполнительный механизм срабатывает, и пропускная способность газорасходомера увеличивается при температуре меньше расчетной или умейьшается при температуре больше расчетной в сушильной камере.

При этом надежность работы установки обеспечивают, установленные с обеих концов обечайки 15 заглушки 41 и 42, которые

40 исключают проникновение газа под его давлением в окружающую среду за счет большого сопротивления. опорных мест в отверстиях обоймы 13. предусмотренная деталь 39, скрепляющая топливную трубу 14

50 температурные напряжения, возникающие при температурном удлинении обечайки 15 в случае ее нагрева.

В надгорелочное пространство поступают газовое топливо, смешанное с воздухом, и воздух в общем соотношении, с обоймой 13 и воспринимающая продольные нагрузки от реакции давления газового топлива, а также амортизационная пружина . 40, установленная на топливной трубе 14 между деталью 39 и заглушкой 42, гасящая соответствующем условиям полного сгорания газового топлива. Горение сопровождается тепловым излучением как в объеме направленного взвешенного слоя, так и вне его.

Сырой материал поступает в бункер 5 с заслонкой 63, предварительно установленной на требуемую высоту от верха ротора 64 питателя 6 для загрузки сырого материала.

Скорости вращения роторов 64 и 67 питателей 6 и 10 равные, сменные ковши 66 и ванночки 68 выполнены с одинаковыми обьемами, поэтому концентрация сушимого материала в сушильной камере 1 всегда постоянная, что способствует обеспечению качества сушки. Бункер 5 снабжен диафрагменным контактным уровнемером, который установлен в окошке одной из наиболее наклоненных сторон бункера. Заполнение сырым материалом бункера 5 поддерживается на определенном уровне с помощью уровнемера, с тем чтобы обьем над ротором 64 питателя 6 до нижней кромки заслонки 63 постоянно находился в загру>кенном состоянии, Под действием собственного веса сырой материал загружается в перемещаемые по вертикальной траектории окружности ковши 66 и под действием сил инерции и центробежной разбрасывается из них поверх площади начального расчетного участка взвешен ног0 слоя через предусмотренный проем в торцовой стенке сушильной камеры 1. Частицы материала увлеченные воздухом и раскаленной газовоздушной смесью, направленной под углом к площади горелки 12, перемещаются к питателю 10 для удаления высушенного материала разобщенными пламенем во взвешенном горячем слое, где тепловое излучение окру>кает каждую частичку сыпучего материала и передается ей в полном объеме энергии максимального излучения, что обеспечивает значительное увеличение степени. сушки одновременно по всему сечению объема взвешенного слоя.

Пескообразный материал имеет в своем составе частицы размером не свыше 5 мм.

Условия организации взвешенного слоя способствуют рассосредоточению его по высоте сушильной камеры от частиц максимального размера в пригорелочной зоне до частиц минимального размера в сепарационной зоне 2 сушильной камеры 1. В сепарационной зоне 2 за счет расширенной части сушильной камеры 1 резко уменьшаются скорости частиц и отходящей отработанной газовоздушной смеси, а также происходит снижение их температуры. Частицы, потеряв скорость, под действием собственного веса опускаются в приторцовой

1719833

25

40

45 зоне сушильной камеры 1 и, достигнув проема выгрузки, попадают через него в камеру над ротором .67 питателя 10 для удаления высушенного материала, так как этому способствует пневматическое удаление частиц за счет снижения направления воздуха,выходящего из обечаек 15, повернутых продольной щелью 57 и закрепленных под углом, например, 20 — 0 на участке горелки

12, примыкающем к приемной течке питателя 10, до горизонтального, в результате чего в указанной зоне образуется значительно плотная воздушная подушка. Частицы, не потерявшие скорости инерции взвешенного состояния, вместе с потоком отходящей газовоздушной смеси отсасываются дымососом в пылеосадительную систему.

При отказе в работе по какой-либо причине дутьевого вентилятора 8 или дымососа,или питателя 10 срабатывают устройства

29 контроля скорости вращения системы автоматики безопасности; установленные на торцах их вращающихся валов, и предохранительно-запорный клапан 20, срабатывая, перекрывает поступление газового топлива. При вращении с большой скоростью валов установленные на кольце 36 через шарнир 35 рычаги 36 с медными щетками

33 под действием центробежных сил поднимаются и размыкают неподвижные электраконтакты 30, В результате прекращения .вращения или снижения скорости вращения валов указанных установок, способствующего уменьшению центробежной силы до величины, меньшей веса рычага 34 с медной щеткой 33, происходит замыкание электрической цепи в результате падения медной щетки 33 на два неподвижных электроконтакта 30, закрепленных на токонеподводящем диске 31, подсоединенных последовательно к источнику 45 электропитания через преобразователь тока и парал-. лельно электромагнитному выключателю

43. якорь 44 которого является подвижным электроконтактом для замыкания или разрыва другой электроцепи, включающей последовательное соединение электромагнита 38 с выключателем 46, источником электропитания и электроманитным выключателем 43 через его якорь 44. Замыкание 50 неподвижных разьединенных электроконтактов 30 медной щеткой 33 создает напряжение на клеммах электромагнитного выключателя 43 и его якорь 44 с электроконтактами прижимается к электроконтактам 55 другой электроцепи, создавая напряжение на клеммах электромагнита 38. В результате якорь электромагнита 38 под воздействием магнитных сил втягивается в катушку и поднимает свободный конец рычага 47, пбпвешенного на шарнире кронштейна 48. Противоположный конец рычага 47, опускаясь, входит в зацепление с коромыслом 49 предохранительно-запорного клапана 20, нажимает на него и выводит из зацепления со штифтом ударника 50; Молоток ударника 50 падает и ударяет по концу анкерного рычага предохранительно-запорного клапана, который выходит из зацепления с анкером и падает, В результате этого золотник предохранительна-запорного клапана опускается на седло и подача газового топлива через клапан прекращается.

Устройства 29 контроля скорости вращения., установленные на дутьевом вентиляторе 8, дымососе и питателе 10, подключены параллельно электромагнитному выключателю 43.

Обычно несгораемые пескообразные материалы обладают абразивными свойствами, поэтому для проверки состояния ковшей 66 и ванночек 68 соответственно . питателей 6 и 10 у последних отвинчивают болты и гайки и снимают корпуса 7 и 11.

Проворачивают вручную ротор 64 или 67, осматривая состояние ковшей 66 или ванночек 68, и при обнаружении эксплуатационных дефектов их заменяют новыми или исправленными, после чего корпуса 7 или 11 устанавливают на место и затягивают их болтами и гайками. Для проверки состояния обечайки 15 и футеровки откручивают гайки с болтов вкладыша и створок 26, первый снимают, а вторые открывают, осматривают . каждую обечайку 15. Если на какой-то обечайке или на группе обечаек обнаруживаются эксплуатационные дефекты, то освобождают от зацепления стопорное устройство 51, свинчивают гайки 52 и вынимают поврежденные обечайки 15 с заглушками 41 через отверстия в обойме

13, а вместо них устанавливают новые или исправные. При сборке все операции выполняют в обратной последовательности.

Использование предлагаемой установки для сушки несгораемых пескообразных материалов позволяет интенсифицировать сушку в связи сжиганием газового топлива во взвешенном слое сырого материала, Изобретение обеспечивает упрощение установки за счет исключения специальной топки для генерирования горячих газов, а также снижает энергоресурсы и повышает качество сушки, увеличивает надежность работы установки и исключает условия возникновения взрывов в связи с установкой на дутьевом вентиляторе, дымососе и питателе для удаления высушенного материала устройства автоматики безопасности, 1719833

Формула изобретения

Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов, содержащая сушильную камеру прямоугольного сечения, газораспределительное устройство, газовый кран для подачи топлива в устройство для его сжигания, датчики температуры и давления, взрывной клапан.,бункер с заслонкой, заключенные в корпус роторный питатель для загрузки сырого материала и роторный питатель для удаления высушен-. ного материала, дутьевой вентилятор, пылегазоотводящую систему и дымосос. о т л и ча ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и повышения надежности, установка дополнительно содержит источник электропитания, электромагнитный выключатель и электромагнит, газораспределительное устройство выполнено в виде горелки, установленной в обойме, снабженной системой подачи топлива, включающей топливные трубы с амортизационными пружинами и обечайками, заглушенными с концов, газоподводящая труба которой снабжена предохранительно-запорным клапаном и топливораспределителем с продувочной системой, система подачи топлива подключена к топливным трубам горелки через подводящие трубы с установленными на каждой из них кранами регулирования, причем сушильная камера в верней части снабжена сепаратором прямоугольного сечения с диффузором, подключенным к пылегазоотводящей систе5 ме, а с фасадной стороны — плотными створками, снабженными каждая вкладышем и болтами, корпусы роторных питателей для загрузки и удаления материала выполнены разъемными, а их роторы снабжены опора10 ми, сменными ковшами и ванночками, при. чем валы дутьевого вентилятора, дымососа и питателя для удаления высушенного материала снабжены каждый устройством контроля скорости их вращения, выполненным в

15 виде двух неподвижных электроконтактов, закрепленных на токонепроводящем диске, и подвижных медных щеток, закрепленных на свободных концах токонепроводящих рычагов, шарнирно соединенных противо20 положными концами с кольцом, плотно насаженным на торец соответствующего вала, причем неподвижные электроконтакты lloследовательно соединены с источником электропитания и параллельно с электро.25 магнитным выключателем, снабженным якорем, контактирующим с электромагнитом посредством электроконтактов замыкания и разрыва электроцепи электромагнита, связанным с предохранительно-запорным

30 клапаном газоподводящей трубы, 1719833

3719833

1719833

Вап

ымососа

Воп

urna mess

Фиг.в

1719833

Фиг. 10

1719833

Составитель Г.Гурьянов

Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Редактор А.Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 761 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5