Барабанная сушилка
Владельцы патента RU 2444686:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) (RU)
Сушилка относится к технике сушки сыпучих материалов и может быть использована на горно-обогатительных предприятиях при переработке минерального сырья и в других отраслях промышленности. Барабанная сушилка состоит из загрузочного устройства, топки, корпуса - цилиндрического барабана, электромеханического привода, системы газоочистки и подъемно-лопастной насадки, установленной в корпусе и выполненной в виде периферийных радиальных лопастей, снабженных двумя лопатками, расположенными под различными углами к основанию лопасти, в зависимости от угла естественного откоса сыпучего материала, и выполненными со следующими параметрами: β=2,95÷3,05φ; α=3,25÷3,35φ; в=2а=0,050÷0,075 D, где β - угол наклона большей лопатки к основанию лопасти; α - угол наклона меньшей лопатки к основанию лопасти; φ - угол естественного откоса сыпучего материала; в - ширина большей лопатки; а - ширина меньшей лопатки; D - диаметр корпуса сушилки. Форма лопасти обеспечивает образование в зоне сушки по поперечному сечению барабанной сушилки более плотную и равномерную завесу материала на пути движения теплового агента, что существенно интенсифицирует процесс теплообмена и приводит к увеличению производительности сушилки и экономии топлива. 2 ил.
Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов и может быть использовано на горно-обогатительных предприятиях при переработке минерального сырья и в других отраслях промышленности.
Известна барабанная сушилка с подъемно-лопастной насадкой, состоящей из 8-18 периферийных лопастей разной формы и размеров и по конструкции различающихся по количеству лопастей, углу наклона лопасти к поверхности барабана и углу расположения лопатки к лопасти (Справочник по обогащению руд. Специальные и вспомогательные процессы, испытания обогатимости, контроль и автоматика / Под. ред. О.С.Богданова, В.И.Ревнивцев, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1983, с.123, рис.1 поз. б, в, г).
Известна барабанная сушилка с периферийной лопастной насадкой, состоящей из корпуса с лопатками, которые выполнены с профилем, построенным в полярных координатах по определенному уравнению и имеющие полусферическую форму (Пат. РФ №2204772, МПК7 F26В 11/04).
Известна наиболее близкая к заявляемой барабанная сушилка, состоящая из загрузочного устройства, топки, корпуса - цилиндрического барабана, привода, системы газоочистки и подъемно-лопастной насадки, выполненной в виде закрепленных с внутренней стороны барабана желобков, направленных вдоль образующей барабана, сечение которых представляет собой уголок с углом при вершине, лежащим в диапазоне от 100 до 150° (Пат. РФ №2306504, МПК7 F26В 11/06).
Общей особенностью известных конструкций сушилок (вышеперечисленных) является наличие одной лопатки на лопасти подъемно-лопастной насадки сушилки (или ее отсутствие), что является причиной основного недостатка - недостаточное раскрытие высушиваемого материала для теплообмена по поперечному сечению сушилки. Так как разгрузка (сход) материала с лопасти происходит в какой-то одной из зон поперечного сечения барабана в зависимости от углов наклона лопатки к лопасти и лопасти к поверхности барабана, это существенно снижает эффективность процесса сушки в целом.
Технический результатом заявляемого решения является увеличение производительности барабанной сушилки и снижение удельного расхода топлива на процесс сушки концентрата.
Результат достигается тем, что барабанная сушилка, содержащая загрузочное устройство, топку, корпус, электромеханический привод, систему газоочистки и подъемно-лопастную насадку, установленную в корпусе и выполненную в виде периферийных радиальных лопастей, отличается тем, что радиальные лопасти снабжены двумя лопатками, расположенными под различными углами к основанию лопасти в зависимости от угла естественного откоса сыпучего материала и выполненными со следующими параметрами:
β=2,95÷3,05φ;
α=3,25÷3,35φ;
в=2а=0,050÷0,075 D,
где β - угол наклона большей лопатки к основанию лопасти;
α - угол наклона меньшей лопатки к основанию лопасти;
φ - угол естественного откоса сыпучего материала;
в - ширина большей лопатки;
а - ширина меньшей лопатки;
D - диаметр корпуса сушилки.
На фиг.1 приведен общий вид барабанной сушилки, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Барабанная сушилка (фиг.1) содержит корпус - цилиндрический барабан 1, установленный с небольшим наклоном к горизонту и опирающийся с помощью бандажей на основания роликов 2. Барабан приводится во вращение электродвигателем через редуктор и зубчатую передачу 3. Подъемно-лопастная насадка установлена в корпусе и выполнена в виде периферийных радиальных лопастей 4 с большой лопаткой 5 и с малой лопаткой 6 (фиг.2) и предназначена для равномерного перемешивания материала и его интенсивного контактирования с сушильным агентом - топочными газами, поступающими в барабан из топки 7. Перед выбросом в атмосферу отработанный сушильный агент проходит очистку от пыли в осадительной камере 8 и циклоне 9.
Барабанная сушилка работает следующим образом: цилиндрический барабан 1, установленный с небольшим наклоном к горизонту (3÷5°) и опирающийся с помощью бандажей на основания роликов 2, приводится во вращение с помощью электромеханического привода, состоящего из электродвигателя, редуктора и зубчатой передачи 3. Материал (влажный материал с содержанием воды от 12 до 15%) подается в барабан 1 через загрузочное устройство, поступает на подъемно-лопастную насадку, расположенную вдоль почти всей длины барабана, перемешиваясь лопастями 4. При прохождении насадки материал, нагреваясь, предварительно подсушивается и при влажности 12-6% приобретает сыпучие свойства. При этом основной задачей насадки по ходу движения материала в барабане является создание плотной и равномерной завесы материала движению теплового агента по поперечному сечению барабана. Это достигается применением двойной подъемно-лопастной насадки (фиг.2). Подъемно-лопастная насадка (фиг.2) обеспечивает равномерный сход материала с лопасти 4 в первой половине сечения барабана за счет ссыпания материала с малой лопатки 6, установленной под углом α к основанию лопасти 4, и затем равномерный сход материала с лопасти 4 во второй половине сечения барабана за счет ссыпания материала с большой лопатки 5, установленной под углом β к основанию лопасти 4. Углы наклона лопаток (α, β) выбираются с учетом угла естественного откоса "горячего" материала при соответствующей влажности на данном участке барабана. Геометрические размеры подъемно-лопастной насадки (высота, ширина лопаток) рассчитываются на основании коэффициента заполнения барабана при расчетной производительности сушилки, причем размер (ширина) большой лопатки 5 в два раза больше, чем размер малой лопатки 6, т.е. b=2а (фиг.2). Каждый следующий ряд подъемно-лопастной насадки устанавливают в шахматном порядке относительно предыдущего ряда, что дополнительно обеспечивает в целом более плотную завесу материала по поперечному сечению барабана сушилки.
Таким образом, образуется более плотная и равномерная завеса материала на пути движения теплового агента, что существенно интенсифицирует процесс теплообмена и приводит к увеличению производительности сушильного аппарата и экономии топлива на сушку влажных материалов.
Перед выбросом в атмосферу отработанный сушильный агент проходит очистку от пыли в осадительной камере 8 и циклоне 9. На концах барабана устанавливают уплотнительные устройства (например, лабиринтные), затрудняющие утечку сушильного агента. Высушенный материал удаляется из камеры и циклона через разгрузочное устройство.
Подъемно-лопастная насадка (фиг.2) с параметрами: α=115°, β=105°, b=150 мм, а=75 мм, шириной лопасти 300 мм, разработана и успешно используется для сушки мелкозернистых флотационных флюоритовых концентратов с влажностью 12-14%.
Барабанная сушилка, содержащая загрузочное устройство, топку, корпус, электромеханический привод, систему газоочистки и подъемно-лопастную насадку, установленную в корпусе и выполненную в виде периферийных радиальных лопастей, отличающаяся тем, что радиальные лопасти снабжены двумя лопатками, расположенными под различными углами к основанию лопасти в зависимости от угла естественного откоса сыпучего материала и выполненными со следующими параметрами:
β=2,95÷3,05φ;
α=3,25÷3,35φ;
b=2a=0,050÷0,075 D,
где β - угол наклона большей лопатки к основанию лопасти;
α - угол наклона меньшей лопатки к основанию лопасти;
φ - угол естественного откоса сыпучего материала;
b - ширина большей лопатки;
a - ширина меньшей лопатки;
D - диаметр корпуса сушилки.
