Сушильный агрегат для контактной сушки сыпучих материалов



Сушильный агрегат для контактной сушки сыпучих материалов
Сушильный агрегат для контактной сушки сыпучих материалов

 


Владельцы патента RU 2540196:

Оганесян Рафик Багратович (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно, для сушки сыпучих материалов - песка, золы, шлаков, угля, известняков, опоковых пород, опилок, варки гипса, гажи и др. Сушильный агрегат для контактной сушки сыпучих материалов состоит из теплоизолированного корпуса, теплообменника, системы отопления, ворошителей. Корпус состоит из трех наклонных ступеней, установленных разнонаправленно под различными углами, внутри которых установлены двухъярусные теплообменники с пятью полостями, из которых две (II и IV) сквозные по всем трем ступеням и заполнены сыпучим материалом (например, золой), а три (I, III и V) являются основой трех теплообменников, установленных в трех ступенях, по которым из топки подают дымовые газы (около 600°С) по следующей схеме: в I и III полости теплообменников верхней и нижней ступеней и в III и V полости средней ступени корпуса агрегата, а отработанные дымовые газы через полости V верхней и нижней ступеней и через полость I средней ступени эвакуируют концевым дымососом, а перемешивание и перемещение материала (золы) по II и IV полостям осуществляются группой четырехлопастных, двухъярустных ворошителей, смонтированных перпендикулярно к поверхности корпуса. Технический результат: упрощение конструкции, исключение необходимости применения системы пылеочистки, снижение расхода металла, снижение топливно-энергетических затрат на процесс сушки путем ее интенсификации и сокращения продолжительности; увеличение производительности агрегата. 2 ил.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к сушке сыпучих материалов - песка, золы, шлаков, угля, известняков, опоковых пород, опилок, варки гипса, гажи и др.

Известна кольцевая печь, состоящая из теплоизолированного вращающегося пода, включающего платформу, опорно-упорной системы, привода и неподвижного теплоизолированного корпуса, внутри которого смонтированы короба теплообменника с концентрично расположенными перегородками и радиально установленными мешалками с приводом. Корпус выполнен с кольцевыми ограничителями, погруженными в слой сыпучего материала (например, золы), покрывающего под печи (Патент РФ №1838739 «Кольцевая печь», бюл. №32, 1993 г.). Недостатками данного агрегата являются:

- сложность конструкции - под печи с материалом, опираясь на опорно-упорную систему, вращается с помощью привода, а сухой материал с поверхности пода удаляют выгружателем;

- повышенный расход металла - масса агрегата со средним диаметром 12 м и шириной пода 2 м (производительность 100 тыс.т в год золы) составляет 40 т;

- материал нагревается только от боковых поверхностей коробов теплообменника, а нагрев со стороны пода и свода отсутствует, что составляет 60% от общей поверхности нагрева;

- короба теплообменника занимают 35% полезной площади пода, что настолько снижает производительность агрегата.

В США на одном ОФ действует агрегат «Holo-Flita» для контактной сушки высоковлажных концентратов углей с производительностью 5 т/ч по испаренной влаге (Технические предложения по сушке угольных концентратов ОФ разреза Нерюгринский с использованием аппарата «Holo-Flita» - США, фирма «Hucce-Ubau» Япония, 1979 г.).

В этом агрегате, выполненном в виде мощного пустотелого винта, в качестве теплоносителя используется минеральное масло с температурой кипения 290°С при атмосферном давлении. С целью повышения скорости сушки температуру масла повышают до 340°С посредством повышения давления масла до 10 ати (температура кипения масла возрастает до 400°С). Недостатками данного агрегата являются:

- применение дефицитного, дорогостоящего минерального масла, сооружение большого резервуара для его хранения и сложной системы рециркуляции и пожаробезопасности;

- применение мощного циркуляционного насоса 135 кВт и, соответственно, повышение удельного расхода электроэнергии до 34 кВт/т испаренной влаги;

- усиление корпуса и узлов агрегата посредством увеличения толщины до 8 мм, что ухудшает теплопередачу через стенки винта к материалу.

Из вышеизложенного можно полагать, что известные контактные сушилки не соответствуют современным техническим требованиям.

Для сушки сыпучих материалов в промышленности применяют конвективные сушильные барабаны (С.П. Онацкий - «Производство керамзита». Изд. Литература по строительству, M., 1971, стр.149.) с мощными пылеочистительными системами (циклонами). В них материал нагревается от непосредственного контакта с дымовыми газами, которые из печи уносят тонкодисперсные частицы материала. Основными недостатками этих сушилок являются:

- необходимость трехступенчатой очистки дымовых газов, что приводит к перерасходу металла (барабан СМ-147А-2,2×12 м весит 36 т, а с циклонами и газоходами - 50 т), повышению мощности концевого дымососа - с 20 до 50 кВт и увеличению производственных площадей почти в 2 раза;

- отсутствие теплоизоляции корпуса барабана приводит к потере тепла в окружающую среду до 10-15%, а плохая герметизация барабана - к неорганизованному поступлению вторичного воздуха в зону горения и перерасходу топлива на 5-6%.

Цель изобретения: упрощение конструкции, исключение необходимости применения системы пылеочистки, снижение расхода металла и топливно-энергетических затрат на процесс сушки путем ее интенсификации и сокращения продолжительности, увеличение производительности агрегата.

Сушильный агрегат для контактной сушки сыпучих материалов состоит (фиг.1, 2) из теплоизолированного корпуса 1, выполненного из трех наклонных ступеней - верхней 2, средней 3 и нижней 4, установленных разнонаправленно под различными углами. Это объясняется тем, что с уменьшением содержания влаги в материале уменьшается его угол естественного откоса. Процесс сушки сыпучих материалов (например, золы) делится на три этапа: 1 удаление физической влаги - 10-11% за 6-8 мин; 2 удаление межпоровой влаги - 5-6% за 6-7 мин; 3 удаление капиллярной влаги - 3-4% за 4-5 мин.

Внутри корпуса 1 (фиг.1) в трех ступенях 2, 3, 4 установлены двухъярусные теплообменники 5 с пятью полостями, из которых II, IV проходят насквозь по трем ступеням и заполнены материалом (золой). Полосы I, III, V являются основой каждого теплообменника 5 и смонтированы во всех трех ступенях 2, 3, 4. Дымовые газы (д.г.) из топки 6 с температурой 600°С через короб 7 поступают в I и III полости теплообменников верхней 2 и нижней 4 ступеней, затем по полости V через короб 8 направляются к концевому дымососу 9. В теплообменнике средней ступени 3 д.г. из топки 6 через короб 7 поступают в III и V полости, затем по полости I через короб 8 направляются к концевому дымососу 9. Такая система отопления обеспечивает трехкратный высокотемпературный нагрев материала, создавая оптимальные условия четырехстороннего контактного теплообмена. Однако для обеспечения равных условий нагрева материала в разных полостях - толщина слоя во II полости на 15%, больше чем в IV-й.

В состав агрегата входят три и более секции 10 (фиг.2), обеспечивающие создание агрегатов требуемой мощности. Материал по полостям II и IV перемешивается и перемещается по агрегату ворошителями 11, установленными группами на каждой ступени 2, 3, 4 перпендикулярно к поверхности корпуса 1 (фиг.1, 2). Скорости их вращения регулируются плавно, что обеспечивает оптимальный режим нагрева материала в трех ступенях агрегата.

Сушильный агрегат работает следующим образом.

Из бункера материал подают в полости II и IV, а из топки 6 д.г. с температурой 600°С (разбавленные отработанными дымовыми газами - о.д.г.) поступают в I и III полости верхней 1 и нижней 3 ступеней и III и V полости средней ступени. Материал во II полости верхней и нижней ступеней нагревается с четырех сторон с температурой от 600 до 400°С; в средней ступени - снизу и с боков - от 600 до 400°С, а сверху - от 400 до 200°С. Материал в IV полости нагревается: в средней ступени с четырех сторон от 600 до 400°С, а в верхней и нижней ступенях - снизу и с боков - от 600 до 400°С, а сверху - от 400 до 200°С. Толщина слоя материала во II полости составляет 140 мм, а в IV полости - 120 мм (средняя толщина - 130 мм). Производительность агрегата (длина 15 м, количество секции 3, ширина секций 0,7 м, количество полостей (ярусов) 2, толщина слоя 0,13 м, время сушки 20 мин) составит - 15×0,7×3×2×60:20×7920×0,95=180 тыс.м в год. Расход металла на изготовления такого агрегата составляет около 12 т.

Материал перемешивают и перемещают по II и IV полостям агрегата с помощью двухъярусных, четырехлопастных ворошителей с плавным регулированием скорости вращения.

Применение предлагаемого сушильного агрегата обеспечит упрощение конструкции, исключение необходимости применения системы пылеочистки, снижение расхода металла и топливно-энергетических затрат на процесс сушки путем ее интенсификации и сокращения продолжительности, увеличение производительности.

Сушильный агрегат для контактной сушки сыпучих материалов, состоящий из теплоизолированного корпуса, теплообменника, системы отопления, ворошителей, отличающийся тем, что корпус состоит из трех наклонных ступеней, установленных разнонаправленно под различными углами, внутри которых установлены двухъярусные теплообменники с пятью полостями, из которых две (II и IV) сквозные по всем трем ступеням и заполнены сыпучим материалом (например, золой), а три (I, III и V) являются основой трех теплообменников, установленных в трех ступенях, по которым из топки подают дымовые газы (около 600°С) по следующей схеме: в I и III полости теплообменников верхней и нижней ступеней и в III и V полости средней ступени корпуса агрегата, а отработанные дымовые газы через полости V верхней и нижней ступеней и через полость I средней ступени эвакуируют концевым дымососом, а перемешивание и перемещение материала (золы) по II и IV полостям осуществляются группой четырехлопастных, двухъярустных ворошителей, смонтированных перпендикулярно к поверхности корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сушке зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для установок периодического действия. Способ заключается в том, что зерно загружают в устройство для сушки, где зерно перемещают, периодически воздействуют на него подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают и разгружают.

Способ и устройство предназначены для конвективной сушки или охлаждения дисперсных материалов, например зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях.

Сушилка относится к области химической промышленности и служит для сушки гранулированных полимерных материалов и композитов на их основе. Сушилка периодического действия для гранулированных полимерных материалов с адаптивным объемом рабочей камеры содержит питающий бункер, верхний затвор, рабочую камеру, нижний затвор, приемный бункер.

Изобретение относится к устройствам для сушки продовольственного и семенного зерна зерновых, зернобобовых и масличных культур и может быть использовано на крупных и мелких сельскохозяйственных и зерноперерабатывающих предприятиях при подготовке зерна к хранению, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Изобретение относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ сушки семян и зерна, при котором их загружают, гравитационно перемещают сверху вниз через верхнюю, нижнюю сушильные и охладительную зоны сушки, вентилируют агентом сушки и охлаждающим газом соответственно и разгружают.

Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов, преимущественно, не предназначенных для пищевой промышленности. Способ сушки сыпучих углеродистых или минеральных материалов с влажностью, обеспечивающей сыпучее состояние материала, включает ввод по нескольким уровням тепла от теплоносителя в массу материала.

Изобретение относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ сушки семян и зерна, по которому их загружают, гравитационно перемещают через сушильные и охладительные зоны, подают агент сушки в сушильную зону, циклически высушивают, разгружают или охлаждают.

Изобретение относится к неподвижному слойному реактору с тонкими слоями, предназначенному для применения в реакциях химической обработки, в частности для восстановления катализатора синтеза Фишера-Тропша.

Изобретение относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к способам сушки семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок. .

Изобретение относится к устройствам для сушки продовольственного и семенного зерна зерновых, зернобобовых и масличных культур и может быть использовано на крупных и мелких сельскохозяйственных и зерноперерабатывающих предприятиях при подготовке зерна к хранению, а также на предприятиях агропромышленного комплекса. Зерносушилка содержит шахту, состоящую из входного и выходного каналов теплоносителя, разгрузочного устройства, накопительной секции, верхних и внутренних вентиляторов, сушильных и охладительной секций с подводящими и отводящими теплоноситель коробами и отводящими полукоробами, воздухонагреватель с камерами сгорания и горелками, расположенную под накопительной секцией секцию предварительного подогрева с подводящими теплоноситель коробами, секцию отлежки, сепаратор, пульт управления. Зерносушилка также содержит стенки-перегородки, дополнительно установленные во входном канале теплоносителя, причем верхние вентиляторы дополнительно снабжены диафрагмами с нониусами для установки угла поворота лопаток диафрагм и установлены над охладительной секцией, при этом над каждым упомянутым верхним вентилятором расположены жалюзи. Технический результат от использования изобретения заключается в уменьшении потери зерна при сушке. 5 ил.

Изобретение относится к способам комбинированной сушки семян и зерна. Осуществляют загрузку семян и зерна, гравитационное перемешивание и реверсивное продувание агентом сушки с циклами от 20 до 360 мин. В циклах поочередно используют агент сушки с повышенной t1 и пониженной t2 температурой. Температуру t2 определяют по формуле: где α - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2·°C; f - удельная поверхность зерна, м2/кг; η - доля теплоты, пошедшая на нагрев; θ' пд - предельно допустимая температура нагрева зерна, °C; с - теплоемкость зерна, кДж/кг·°C; Δθ - допустимая величина приращения температуры зерна, °C; τ - длительность воздействия агента сушки с пониженной температурой, ч. Обеспечивается энергосбережение при повышении интенсивности процесса. 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способам обработки зерна электромагнитными полями сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) и может быть использовано в пищевой промышленности и сельском хозяйстве, преимущественно для получения «взорванного зерна» при производстве быстрорастворимой зерновой продукции и кормов для животных. Способ включает воздействие на обрабатываемый продукт электромагнитного СВЧ поля, при этом обрабатываемый продукт вводится в рабочий волновод, в котором создается режим бегущих волн с распределением энергии вдоль стенок волновода, близким к экспоненциальному, посредством радиопрозрачного продуктопровода, продольно расположенного вдоль оси рабочего волновода, при этом ввод энергии СВЧ поля в рабочий волновод осуществляется во встречном направлении относительно направления движения продукта под углом α к его оси, который выбирается из условия 40°≤α≤50°, обработку проводят в один этап продолжительностью не более 2 минут, а мощность электромагнитного излучения, подаваемого в рабочий волновод, составляет не менее 5 кВт. Способ реализуется в устройстве. Техническим результатом изобретения является простота конструкции устройства, обладающего высокой производительностью, обеспечивающего высокое качество конечного продукта и безопасность для обслуживающего персонала. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике конвективной сушки дисперсных материалов, например зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях. Способ позволяет рационально распределить потоки газа и теплоты по высоте камеры сушки 4 в зависимости от изменения переменных состояния зернового слоя, что достигается формированием зернового слоя с непрерывно-переменным значением продуваемой толщины, нелинейно возрастающим по ходу движения зерна. Сушилка содержит устройство загрузки 2 и выгрузки 3 сыпучего материала, камеру сушки 4, образованную двумя противоположными перфорированными вертикальными стенками 5 и 6, первая 5 из которых подводящей камерой 7 и воздуховодом 8 соединена с теплогенератором 9, а вторая 6 по высоте камеры сушки выполнена с нелинейным профилем вертикального поперечного сечения и установлена так, что между второй и первой стенками образован продольный канал (камера сушки) с непрерывно-переменным поперечным сечением, нелинейно возрастающим по ходу движения зерна. Для гибкой настройки камера сушки может быть построена по модульному принципу, в которой количество модулей 13 не ограничено. Изобретение позволяет увеличить интенсивность сушки, производительность оборудования и расширить область его применения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сушке семян и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ контейнерной сушки семян заключается в том, что семена загружают в контейнеры, которые устанавливают на модули, составляющие теплоподводящий канал, вентилируют агентом сушки и разгружают. Контейнеры при вентилировании переворачивают относительно модуля с частотой N = H h д (где H - полная; hд - допустимая высота слоя, м). Устройство для контейнерной сушки семян включает теплогенератор 1, теплоподводящий канал 2, составленный из последовательно соединенных модулей 3 с клапанами 4 регулировки потока агента сушки, контейнеров 5, пробоотборника 6, погрузочного средства 7 для установки, снятия и разгрузки контейнеров 5. Новым является то, что устройство для контейнерной сушки снабжено пультом управления 8 с микропроцессором, датчиками 9 измерения температуры, влажности семян и скорости агента сушки, шаговым приводом 10 перемещений погрузочного средства 7 и его механизмов относительно модулей 3 и контейнеров 5. Каждый модуль 3 снабжен пластинчатыми жалюзи 11 с приводом, нижняя и верхняя плоскости контейнеров 5 выполнены в виде решеток, одна из которых съемная. По боковым сторонам П-образной рамы симметрично закреплены вертикальные направляющие, в которых установлены ползуны и соединенные с ними шарнирно соосные захваты 21 с фиксаторами для сцепления с фитингами 15 контейнеров 5 с возможностью вертикального их перемещения шаговым приводом и вращения в продольно-вертикальной плоскости шаговым вращателем вокруг поперечной оси. Изобретение должно повысить эффективность процесса сушки путем высушивания семян с увеличенной высотой слоя. 2 н.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх