Многоярусная сушилка-печь для керамических изделий

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для сушки и обжига керамических изделий. Многоярусная сушилка-печь содержит зоны сушки, обжига и охлаждения, конвейеры для перемещения изделий, источник тепла. Зона обжига выполнена многоканальной с углом наклона каналов к горизонтали от 20 до 90^o. Перемещение изделий в зоне обжига производится с использованием сил гравитации. Места сопряжений с зонами сушки и охлаждения выполнены с радиальными закруглениями, причем зоны сушки и охлаждения выполнены с рециркуляционными системами. Зона сушки может содержать ванны с жидким теплоносителем, через которые проходят конвейеры для транспортирования изделий. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для сушки и обжига керамических изделий.

Известная многоярусная конвейерная печь для обжига керамических изделий, содержащая футерованный корпус, рабочие каналы с зонами сушки, подогрева, обжига и охлаждения, конвейер для передачи изделий с яруса на ярус, газогорелочные устройства, вентиляционную систему, при этом зона сушки, частично зона подогрева и зона охлаждения расположены в общем канале над или под зоной обжига и частично зоной подогрева, а также зона сушки и частично зона подогрева расположены над или под зоной охлаждения [1] Недостатками известной многоярусной конвейерной печи являются сложность схемы транспортирования изделий, ненадежность конвейеров, особенно роликов в зоне обжига, узкая область применения, в основном для плиток.

Известна также многоярусная печь для обжига керамических изделий, содержащая размещенную над зоной обжига зону сушки, конвейер для перемещения изделий, источники тепла, а также зону окончательного охлаждения, размещенную под зоной обжига, при этом в верхнем и среднем ярусах выполнены соединенные между собой окна [2] Недостатками известной многоярусной печи для обжига керамических изделий также являются сложность устройства конвейеров, быстрый выход из строя роликов конвейера в зоне обжига и узкая область применения, в частности для плиток.

Задачей изобретения является повышение надежности работы сушилки-печи, ее экономичности.

Указанная задача решается тем, что в многоярусной сушилке печи для керамических изделий, содержащей зоны сушки, обжига и охлаждения, конвейеры для перемещения изделий, источник тепла и рециркуляционную систему, зона обжига выполнена многоканальной с углом наклона каналов к горизонтали 20 - 90^o, а места сопряжения ее с зонами сушки и охлаждения выполнены с радиальными закруглениями. Кроме того, зона сушки снабжена ваннами с жидким теплоносителем, через которые проходят конвейеры для перемещения изделий.

На фиг. 1 показан общий вид сушилки-печи с конвективной сушилкой; на фиг. 2 вариант сушилки с ваннами для сушки жидким теплоносителем; на фиг. 3 продольный разрез по зоне обжига и сопряжением с зонами сушки и охлаждения; на фиг. 4 вертикальный разрез по зонам сушки и охлаждения; на фиг. 5 разрез в месте подключения каналов зоны обжига к тепловой установке; на фиг. 6 - продольный разрез по ваннам.

Многоярусная сушилка-печь для керамических изделий содержит зону сушки 1, зону обжига 2, зону охлаждения 3, источник тепла 4, роликовые конвейеры 5, рециркуляционные системы 6, загрузчик 7 и разгрузчик 8.

Зона сушки 1 и зона охлаждения 3 содержат футерованные корпуса 9 и многоярусные роликовые конвейеры 5 для перемещения изделий 10.

В корпусах 9 зоны сушки 1 и зоны охлаждения 3 установлены патрубки 11, к которым подсоединены рециркуляционные системы 6. Ролики конвейера 5 выполнены с выточками 12 для раздельного направленного перемещения изделий 10. Зона обжига 2 содержит наклонный футерованный корпус 13 с наклонными от 20 до 90^o к горизонтали каналами 14 для перемещения изделий 10. Корпус 9 зоны сушки, а также роликовые конвейеры 5 в местах сопряжений с зоной обжига 2 выполнены с радиальными закруглениями для обеспечения плавного перехода изделий 10 с роликового конвейера 5 в наклонные каналы 14 зоны обжига. Каналы 14 зоны обжига также с помощью радиальных закруглений на опорной поверхности сопрягаются с роликовыми конвейерами 5 зоны охлаждения. Источником тепла 4 является тепловая установка.

Тепловая установка соединяется с зоной обжига 2 с помощью газохода 15 и щелей 16 в корпусе 13 и внутренних стенках корпуса. В качестве тепловой установки применяются топки с кипящим слоем, работающие на буром угле, топки на газе, установки "газ и уголь" или электрические, обеспечивающие заданные параметры газа, подаваемого в зону обжига.

Зона сушки 1 по первому варианту выполнена с конвективной сушкой изделий и содержит четыре рециркуляционные системы 6. Количество рециркуляционных систем может быть изменено и подбирается, исходя из способа формования изделий и сушильных свойств сырья.

Рециркуляционные системы 6 содержат вентиляторы 17, смесители 18, регуляторы 19 и газоходы.

Зона сушки 1 по второму варианту выполнена с ваннами 20 для жидкого теплоносителя 21 на каждом ярусе. Под каждой ванной установлен нагреватель 22, а над ваннами вытяжной вентилятор 17. В зоне сушки за ваннами установлены две рециркуляционные системы 6.

Угол наклона каналов зоны обжига устанавливается в пределах от 20^o до 90^o к горизонтали с таким расчетом, чтобы силы гравитации превышали силы трения, а также с учетом более равномерного распределения сил трения по длине каналов, чтобы снизить износ каналов на нижних радиальных закруглениях.

В качестве материала для стенок каналов и корпуса печи зоны обжига берутся огнеупорные износоустойчивые материалы, например муллиткорунд и другие с гладкими и плотными опорными поверхностями.

Многоярусная сушилка-печь для керамических изделий работает следующим образом.

Вентилятор 17 рециркуляционной системы 6 зоны охлаждения нагнетает воздух в тепловую установку, в которой он нагревается до заданных параметров и по газоходам 15 через щели 16 поступает в наклонные каналы 14 зоны обжига 2. Горячий воздух по наклонным каналам 14 поднимается вверх и поступает в корпус 9 зоны сушки 1.

Изделия 10 от пресса поступают в загрузчик 7, который распределяет их по ярусам и подает на конвейеры 5 зоны сушки 1. Конвейерами 5 изделия 10 перемещаются через зону сушки 1 до радиальных закруглений, по которым опускаются в наклонные каналы 14. Горячий воздух обжигает изделия в зоне обжига 2 и, проходя через зону сушки 1, сушит и нагревает их. С помощью рециркуляционных систем 6 производится регулировка температурно-влажностного режима, отсос отработанного теплоносителя, выброс его в атмосферу или смешивание в смесителе со свежим и подача снова в корпус сушилки. Смешивание рециркуляционного теплоносителя со свежим производится в смесителе 18, а регулировка количества отсасываемого теплоносителя и подачи свежего осуществляется регуляторами 19 и циклической работой вентиляторов 17. Последняя рециркуляционная система 6 выполняет только рециркуляцию теплоносителя с целью выравнивания температур по ярусам и интенсификации теплообмена. С помощью рециркуляционной системы 6 зоны охлаждения осуществляется рециркуляция теплоносителя и подача его в тепловую установку. Холодный воздух поступает в корпус печи в конце зоны охлаждения. Зона сушки 1, выполненная по второму варианту с применением ванн и жидких теплоносителей, работает следующим образом.

Ванны 20 заполняются жидким теплоносителем, например силиконовым маслом, сплавом Вуда или др. С помощью нагревателей 22 жидкий теплоноситель разогревается до температур 100 200^oC и автоматически поддерживается заданное значение. Роликовые конвейеры 5 транспортируют изделия через жидкий теплоноситель, в котором они за счет повышенного коэффициента теплопередачи ускоренно высушиваются и транспортируются далее по зоне сушки (термоподготовки), где производится их прогрев до начальных температур зоны обжига. Интенсификация теплообмена, выравнивание температур по ярусам достигается применением двух рециркуляционных систем 6. Выделяемая из изделий влага и испарения теплоносителя удаляются вентилятором 17, расположенным над ванной. Заявляемая многоярусная сушилка-печь для керамических изделий с многоканальной зоной обжига, наклонными каналами для перемещения изделий за счет сил гравитации, радиальных закруглений в местах сопряжения зон, многоярусности конвейеров зон сушки и охлаждения обеспечивает проявление следующих новых и существенных отличительных признаков и качественных показателей: 1. Улучшается аэродинамика зоны обжига за счет использования естественного напора тяги и равенства сопротивлений всех каналов.

2. Конструктивное решение печи обеспечивает получение заданных режимов обжига с минимальным применением вентиляционно-рециркуляционных систем.

3. Исключение расслоения (перепада) температур по сечению корпуса зоны обжига печи.

4. Обеспечение равных условий и режимов обжига всех изделий. Ускорение обжига за счет контактной теплопередачи и излучения стенками каналов.

5. Простота и надежность регулирования технологических режимов.

6. Повышение надежности за счет исключения роликов в зоне обжига.

7. Увеличение длины зоны обжига.

8. Исключение передаточных устройств между зонами и повышение возможности автоматизации.

9. Возможность увеличения производительности печи за счет увеличения числа каналов и ярусов при одной и той же площади помещения.

10. Применение ванн с жидким теплоносителем значительно сокращает протяженность зоны сушки и время сушки изделий. 1 2 3

Формула изобретения

1. Многоярусная сушилка-печь для керамических изделий, содержащая зоны сушки, обжига и охлаждения, конвейеры для перемещения изделий, источник тепла и рециркуляционную систему, отличающаяся тем, что зона обжига выполнена многоканальной с углом наклона каналов к горизонтали 20-90°, а места сопряжения ее с зонами сушки и охлаждения выполнены с радиальными закруглениями.

2. Сушилка-печь по п. 1, отличающаяся тем, что зона сушки снабжена ваннами с жидким теплоносителем, через которые проходят конвейеры для перемещения изделий.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6