Установка для сушки зернистых материалов в кипящем слое

 

ОПИ

ИЗОБ

©ееоз Советских

Социал истимеских

Реет!ублин

К АВТОРСКО (61) Дополнительно (22) Заявлено 16.0 с присоединением (23) Приоритет (43) Опубликовано1 (45) Дата опублик

) И. KJ!.

Г 26 В 17/10

Государственный номнтет

Совете Министров СССР ао делам изобретений н открытий

) УДК 66.047.

754.5.096.5 (088.8) (72) Авторы изобретения И. Ф. Пикус, Г. Л, Сироткин и Р. A. Локтева (т!) 3ääö„ e Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им, A. В, Лыкова АН Белорусской CCP (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

Изобретение относится к области тепломассообмена и может быть использовано для сушки зернистых материалов в различных отраслях промышленности.

Известна установка для сушки зернистых .-|атериалов в кипяшем слое, содержашая корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции с автономными газораспрецелительными неподвижными решетками, под1решеточ!!ое пространство каждой из которых 10 подключено к газоподводяшему трубопроводу, снабженному клапанным пульсатором, а надрешеточное — к газоотводяшему обшему трубопроводу, соединенному с отсасываюшим вентилятором (1j. !

Эта установка характериз:ется большими энергозатратами, низки.л термическим КПП. процесса, а также повышенным гидроцинамическим сопротивлением и низкой степеньк20 перемешивания материала в слое.

Известна также установка с подвижной решеткой, которая выполнена из гибких прут! ев трапеиеицального сечения, шарнирно закрепленных в жесткой раме, и с пуль- сатором в обшем газоподводяшем трубопроводе 12).

В этой установке не обеспечивается направленного перемешения материала, что приводит к неравномерности сушки и ухудшению качества процесса.

По основному авт.св. M 524057 известна установка для сушки зернистых материалов в кипяшем слое, содержашая корпус, разделенный вертикальнымиперегородками на сек» ции с автономными газораспределительными ре шетками, подрешеточное пространство каждой из которых подклюЧено к газоподводяшему трубопровоцу, снабженному пульсатором. Каждая решетка в атой установке одной стороной укреплена, на корпусе шарнирно, а остальными - при помоши эластичных упругих элементов, и со стороны, противоположной шарниру, имеет упор в виде дисков, эксцентрично закрепленных на поворотном валу t.").

Эта установка является наиболее близкой к изобретению по технической сушности

:и достигаемому результату.

Недостатком установки являются повышенные расходи тепла, поскольку теплоноситель

611090

««спопьзуется в кажцой секции однократно. а отработавший поток его, обладающий сравнитепьно большим потенциалом сушки и повышенной температурой, выбрасывается в атмосферу. В известной установке материал

Р 5 в каждой секции обрабатывается сухим нагретым теплоносителем, а сушка протекает интенсивно в усповиях пупьсирующего кипящего слоя, это приводит к тому, что в зернах материала могут возникать нерелакси10 руемые напряжения, приводящие к растрескиванию частиц и ухудшению качества высушиваемого материала. Кроме того, работа известной установки связана с повышенным гидродинамическим сопротивпением, поскопь«5 ку вибрация газораспредепитепьных решеток обеспечивается самим пульсирующим потоком теплоносителя, потеря напора которого при этом ««еизбежна, что в свою очередь . ° обуславливает. повь«шенные энергозатраты на >0 сушку.

Уменьшение энергозатрат обеспечивается за счет того, что в предпагаел«ой установке к надрешеточному пространству каждой секции подключены всасывающей, стороной авто««ол«ные вентипяторы, наг««етатепьный патрубок каждого из которых, кроме первой по ходу материала секции, подсоединен к газоподвопяшему трубопроводу предыдущей секции, а поворотный вал, на котором укрепле- g0 ны,циски, сбпокирован B каждой ce«Gl««II c кпапанным пупьсатором этой секции и ил«еет с «п«м общий привод.

Таким образом, в предлагаемой установке испопьзуется перекрестно-протпвоточная з схема взаимного перемеще«п«я высушиваемого материала и теплоносителя, что позвопяет, во-первых, существенно повысить тепповой и сушипь««ый KALI. процесса (в резу>«ьтате резкого уменьшения коаичества проду- 40 ваемого через установку воздуха и сивкенпя его ««онечной температуры) и, во-вторых, уменьшить опасность растрескивания зерен материала и ухудшения их качества. Такой положительный эффект постигается без снижения л>

) интенсивности сушки, так как-насыщение теплоноситепя влагой в условиях кипящего слоя мало, а тебуемый температурный режим обеспечивается промежуточным- подогревом теплоносителя в калориферах, вь«пол««е««нь«х в каждой секции установки.

Противоточное движение высушиваемого материала теплоносителя, при котором происходит постепенное увпажне«д«е последнего, способствует более мягкому режиму сушки, особенно в первых секциях установки, где вероятность растрескивания част«щ материа- ла велика.

Вследствие синхронного вращения дисков

) и пупьсатора в каждой секции обеспечи60 ваегся равномерное псевпосжижение материа па при меньшем гидравлическом сопротнвле«цш слоя и бопее равномерной сушке.

1fe фиг, 1 схематически изображена преплагаемая четырехсекцнонная установка, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез по Л-А на фиг. 1.

Уста««овка ппя сушки зернистых материалов содержит корпус 1, разделенный тремя вертикальными перегородками 2-4 на секции 5-7 для сушки и секцию 8 дпя охпаждения. Нижние края перегородок 2-4 снабжены шарнирно закрепленными заслонками

9-11 дпя регулирования величины сечения прохождению материала нз секции в секцию.

Верхняя расширяющаяся часть каждой секции соединена газоотводяшими трубопрово- дами 12-15 с вентиляторами 16-19. Внутри каждого трубопровода 1 2-1 5 установпены заслонки 20-23 для регулирования напора теплоносителя в секциях.

В каждой секции установлены газораспредепите>«ьные решетки 24-27 на разпичной высоте — каждая последующая решетка по направлению движения материала распопожена ниже препыдушей .на 50-200 мм для обеспечения направленного движения материала из секции в секцию.

Каждая из решеток 24-27 с одной ст«>роны с помощью шарнира 28 прикреплена к корпусу 1, а с противоположной опирается на поворотные диски 29 для изменения угла наклона решеток от 0 до 10 . Кроме того, решетки дпя обеспечения подвижности в вертикальном направлении и герметичности по периметру соединены с корпусол«1 упругими элементами 30, выполненными например, из резины, Диски 29 закреплены эксцентрично с ре;гулируемым эксцентриситетом на поворотном валу 31, который снабжен приводным шкивом 32. Величина наклона каждой решетки зависит от величины эксцентриситета и диаметра дисков 29.

Нижняя часть секций 5-7 соединена с газопопводящими трубопроводами 33-35, в которых установлены капориферы 36-38 дпя нагрева теплоносителя до 120-160 С и о пупьсаторы 39-41 дпя создания пульсирующего потока теплоносителя с частотой 21 5 Гц. Каждый из пупьсато ров соединен трубопроводами 42-44 с нагнетатепьными патрубкал«и вентипяторов 1 7-1 9.

Нижняя часть секции Bсоединена с подводящим наружный воздух трубопроводом

45, в котором установлен пупьсатор 46 для создания пульсирующего потока охлаждающего агента с частотой,5-15 Гц.

Пупьсаторы 39,40,41 и 46 выполнены в виде размещенной в ци>«инпрической втулке

611090

47 вращающейся двухлопастной заслонки

48, вал 49 которой сочленен с приводом ,.50. На выходном конце вала 49 установлен шкив 51, соединенный в каждой секции через ременную передаЧу 52 (с передаточным отношением, равным единице) со шкивом 32 вала 31 для обеспечения его синхронного вращения с валом 49 в каждой секции. Передача может быть выполнена и иного типа.

Установка снабжена загрузочным бункером 53, который соединен с секцией 5 через течку 54. Отражатель 55 служит для равномерного распределения материала в секции

5. В этой же секции 5 установлен ворошитель 56 для предотвращения залегания ма15 териала на гаэораспределительной решетке

24.

У противоположной загрузочному бункеру

53 стенки корпуса 1 на уровне решетки 27 выполнено отверстие 57, к которому примыкает разгрузочный патрубок 58 с шарнирно закреплеьпюй заглушкой 59.

Работа установки осуществляется следунлщим образом. Исходный материал поступает в загрузочный бункер 53 и подается через течку 54 под отражатель 55 в секцию 5 на решетку 24, Вращающийся ворошитель

56 при этом предотвращает залегание материала в месте его загрузки. В эту же секUHIo 5 от нагнетательного патрубка вентиля- Зр тора 17 через трубопровод 42, пульсатор

39, калорифер 36 и гаэоподводящий трубопровод 33 под решетку 24 подается поток нагретого теплоносителя в пульсирующем режиме. 5

Вращающийся момент от привода 50 передается через вал 49 на - заслонку 48 пульсатора 39 и через шкив 51 и ременную передачу 52 — на- шкив 32 вала 31. При этом наряду с изменением вращающейся заслонкой 4g

48 расхода теплоносителя от минимального

go максимального одновременно поворачиваются диски 29, приподнимая решетку 24, которая поворачивается в шарнире 28.

При последующем вращении заслонки 48 45 и изменении расхода теплоносителя от максимального до минимального решетка 24, поворачиваясь относительно шарнира 28, опускается. При дальнейшем вращении вала

49 приводом 50, одновременно с пульсирую- О шей подачей теплоносителя происходит вертикальное перемещение решетки, т.е. ее вибрация.

При прохождении через секцию 5 восходящего потока теплоносителя с пульсирующим расходом псевдосжижаемый материал обеэвоживается и вследствие вибрации решетки и ее наклона перемешается под перегородкой 2 и заслонкой 9 в следующую секцию 6, Отработавший теплоноситель проходит из

60 секции 5 в трубопровод 12 с заслонкой 20 и вентилятором 16 удаляется в атмосферу.

В секциях 6 и 7 вибрация решеток 25-26, перазмещение материала и е го сушка осуществляются аналогичным образом, как и в секции 5.

При этом поток теплоносителя от вентилятора 1 9 проходит по трубопроводу 44 и через пульсатор 41, калорифер 38 и трубопровод

35 подаеч я в секцию 7. B этой секции теплоноситель воспринимает влагу из высушиваемого материала, отсась.вается через газоотводящий трубопровод 1 4 с заслонкой

22 вентилятором 18 и по трубопроводу 43 через пульсатор 40, калорифер 37 и газоподводядщй трубопровод 34 годается в секцию 6. Из этой секции отработавший теплоноситель подается через газоотводящпй трубопровод 13 и заслонку 21 в вентилятор

17, а от него в секцию 5, как описано.

Вследствие многоступенчатой перекрестнопротивоточной схеме движения теплоносителя с промежуточным его подогревом обеспечивается интенсивный процесс сушки материала без опасности дробления и растрескивания част щ и высокий тепловой КПД установки.

Путем воздействия на л атериал вибрации решеток 2 4, 2 5 и 2 6 и пульсирую..",его потока теплоносителя происходит равномерное псевгосжткение и направленное перемешение материала.

Регулирование величины максимального перемещещ я каждой пэ решеток 24,25, и

26 в секциях 5,6, и 7 осуществляется изменением величины эксцентрпситета дисков

29, что в свою очередь позволяет устан<>вить различный наклон решеток. При уменьureErrHf угла наклона решетки экспозиция сушки увеличивается.

Высушенный л атериал из секции 7 проходит под перегородкой 4 и заслонкой 11 на решетку 27 в секцию 8, в которую подается через пульсатор 46 и подводящий трубопровод 45 наружный воздух в пульсирующем режиме. Материал охлаждается в режиме псевдосжижения и в результате наклона решетки 27 перемешается через отверстие 57 в разгрузочный патрубок 58, а нагретый теплоноситель по трубопроводу 15 через заслонку 23 всасывается вентилятором

19.

Сухой охлажденнь|й. материал перемещается по патрубку 58 вниз, попадает на заглушку 59, которая под действием веса поворачивается в шарнире и выгружает материал иэ установки. При отсутствии материала заглушка под действием разрежения и прижимЯ ной пружины (на чертежах не показана) закрывает патрубок 58, предотвращая подсос в него наружного воздуха.

611090

Составитель Ю. Мартинчик

Редактор Е. 1Папаурова Texpea H. Андрейчук Корректор С, Гарасиняк

Заказ 3140/33 тир 8,5 Подписное

ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, >Х-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г., жгород, ул. Проектная, 4

//(7

Таким образом, предлагаемая установка характеризуется высокой тепловой экономич ностью и обеспечивает получение высокока чественного готового продукта

Формула изобретения

Установка для сушки зернистых материалов в кипящем слое по авт.св. И 524057, о т л.и ч а ю m а я с я тем, что, с целью уменьшения энергозатрат, к налрешеточному пространству каждой секции подключены всасывающей стороной артономные вентиляторы, нагнетатепьный патрубок каждого из которых, кроме вентилятора первой по ходу материала секции, подсоединен к газоподводящему трубопроводу предыдущей секции, а поворотный вал, на котором укреплены диски, сблокирован в каждой секции с клапанным пульсатором этой секции и имеет с ним общий привод, Истопники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство % 183125, кл. F 26 В 17/10, 1965.

2. Авторское свидетельство % 500441, кл, F 26 В 17/10, 1974., 3. Авторское свидетельство % 524057, кл, F 26 В 17/10, 1975.