Способ сушки аккумуляторных пластин

 

Использование: электротехническая промышленность. Сущность изобретения: способ включает перемещение пластин из формовочных баков в кассетах конвейером со скоростью 0,02-5 м/мин через псевдоожиженный слой мелкозернистого инертного теплоносителя с размером частиц 0,2-2,0 мм при числе псевдоожижения 1,3-3,0. Сушку осуществляют последовательно в трех зонах . В первой зоне сушку проводят при температуре воздуха 280-285°С в течение 10-20 с. Во второй зоне - при 230-240°С в течение 15-30 с. В третьей зоне - при 205-210°С в течение 20-35 с.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 26 В 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868985/13 (22) 25,09.90 (46) 23.10.92, Бюл. N. 39 (71) Тверской политехнический институт (72) И.Г.Соловьев, В.Б.Гукежев, А.А.Сальников, Н.А.Кононов, Ю.А.Михайлик и К.M.Ïîхиленко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1139947, кл. F 26 В 3/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1575031, кл, F 26 В 3/08, 1990 (прототип), (54) СПОСОБ СУШКИ АККУМУЛЯТОРНЫХ

ПЛАСТИН

Предлагаемое изобретение относится к технике сушки отформированных электродных пластин свинцово-кислотных аккумуляторов и может быть использовано в электротехнической промышленности, Известен способ сушки отформированных аккумуляторных пластин путем их непрерывной термообработки последовательно в трех зонах газообразным теплоносителем со следующими .параметрами: в первой зоне обдув ведут в течение 2-2,5 мин теплоносителем с температурой 210-220 С, со скоростью 7-8 м/с, влагосодержанием 2540 г/кг сухого вещества; во второй зоне — в течение 1-1,5 мин теплоносителем с температурой 195-205 С, скоростью 8,5-9 м/с и влагосодержанием 65-70 r/êã сухого вещества; в третьей зоне — a тTеeч еeнHи е 11,5-2,0 мин теплоносителем с температурой 170-190 С, скоростью 7-8 м/с и влагосодержанием 8085 г/кг сухого вещества (1).

„, . Ж„„1770692 Al (57) Использование: электротехническая промышленность. Сущность изобретения: способ включает перемещение пластин из формовочных баков s кассетах конвейером со скоростью 0,02-5 м/мин через псевдоожиженный слой мелкозернистого инертного теплоносителя с размером частиц 0,2-2,0 мм при числе псевдоожижения 1,3-3,0. Сушку осуществляют последовательно в трех зонах. B первой зоне сушку проводят при температуре воздуха 280-285 С в течение 10-20 с. Во второй зоне- при 230-240 С в течение . 15-30 с. В третьей зоне — при 205-210 С в течение 20-35 с, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ сушки, заключающийся в том, что обработку ведут путем помещения пластин в слой псевдоожижен ного мелкозернистого теплоносителя, размещенного на газораспределительной решетке, и продувки его газообразным теплоносителем, причем при перемещении изделий в кассетах на конвейере кассеты перемещают через камеру со скоростью 0,02-5 м/мин и обеспечивают постоянство их расстояния до газораспределительной решетки, расстояние между пластинами в кассете в горизонтальной плоскости поддерживают равным 0,01-0,35 от высоты пластины, а обработку ведут при числе псевдоожижения. равном 1,3- 3,0, в течение 1-20 мин и размере частиц инертного теплоносителя, равном 0,2-2,0 мм (2).

Недостатком данного способа является относительно низкая производительность иэ-за проведения процесса сушки на но оптимальных режимах.

1770692

Цель изобретения — повышение равномерности обработки отформированных аккумуляторных пластин, а следовательно, и повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что положительно и отрицательно заряженные пластины обрабатывают последовательно в трех зонах сушильной камеры, причем в первой зоне сушку проводят при температуре подаваемого воздуха 280-285 С в течение 10-20 с, во второй зоне — при температуре воздуха 230-2400С в течение

15-30 с, в третьей зоне - при температуре воздуха 205-210 С в течение 20-35 с.

При проведении процесса сушки подаваемый в первую секцию клинообразного воздухораспределителя горячий воздух с температурой 280-285 С компенсирует потери тепла псевдоо>киженным слоем теплоносителя при погружении в него кассет с обрабатываемыми влажными пластинами.

Тепло в первой зоне сушильной камеры тратится, прежде всего, на нагрев влажных пластин и удаление поверхностной влаги, Полученные опытным путем значения температур подаваемого по зонам горячего воздуха позволяют поддерживать по всей сушильной камере одинаковую максимально допустимую температуру слоя = 200205 С, что в свою очередь позволяет значительно повысить равномерность обработки пластин и производительность установки при обеспечениип высокого качества обрабатываемых изделий.

Во второй зоне сушки повышенная температура подаваемого горячего воздуха также направлена на компенсацию потерь тепла, идущего на испарений влаги их микропор активной массы пластин и поддержание максимально допустимой температуры слоя, В третьей зоне происходит удаление оставшейся в активной массе пластин влаги (например, сорбционно связанной и др.).

Превышение температуры псеэдоожиженного слоя свыше 205"С, а следовательно, и температур подаваемого горячего воздуха для первой зоны свыше 285 С, для второй зоны — 240 С, для третьей зоны—

210"С. приводит к потере обрабатываемыми пластинами своих физикомеханических свойств. т.е. к браку.

Снижение же значения температур нижнего интервала ведет к необоснованному снижению производительности процесса.

То же относится и к времени сушки.

Обеспечение максимальной производительíосTè во3мо;к Iо толI..К0 при реализации минимально допустимого времени обработ5

55 ки пластин, при котором обеспечивается требуемое ГОСТами и ТУ их качество.

Сокращение времени обработки по зонам менее 10 с в первой зоне, 15 с во второй зоне и 20 с в третьей зоне приводит к тому, что пластины оказываются недосушенными до заданного конечного влагосодержания, что является браком для положительных пластин. Превышение же найденных максимальных значений времени офработки по зонам ведет опять-таки к необоснованному снижению производительности установки.

Проведение процесса путем последовательской обработки отформированных аккумуляторных пластин в трех зонах, температурой слоя псевдоожиженного теплоносителя 200-205 С, причем в первой зоне сушку проводят при температуре воздуха

280-285 С в течение 10-20 с, во второй зоне— при температуре воздуха 230-240 С в течение 15-30 с, а в третьей зоне — при температуре воздуха 205-210 С в течение 20-35 с является новым по отношению к прототипу.

Данный способ, по сравнению с предлагаемым сложен в аппаратурном отношении и, несмотря на высокую. интенсивность процесса, имеет низкую производительность, так как обработку невозможно вести кассетами или блоками пластин, что крайне желательно в условиях массового производства.

Кроме того, данный способ, по сравнению с предлагаемым, не позволяет проводить сушку положительно заря>ке ных пластин, так как использование таких:кестких режимов сушки приведет к термопэссивации активной массы пластин, Использование данного способа сушки в условиях промышленного производства вызывает сомнение и в связи с размерами щелевидного канала. Так, например, при толщине пластины 1,8 0,1 мм высота канала должна составлять 0,18-10,8 мм, что трудно реализовать, т,к. греющая поверхность должна быть подвижной с целью перемещения обрабатываемых пластин и при высокотемпературных режимах обработки происходит коробление пластин и искривление их поверхностей, В результате опытов была установлена закономерность, связывающая температуру псевдоожиженного слоя, время сушки и температуру подаваемого горячего воздуха между собой, которая обеспечивает достижение поставленнои цели. причем указанные соотношения таковы: температура слоя

200-205 С, для первой зоны время обработки 10-20 с и температура подаваемого горячего воздуха 280-285 С, для второй зочы— время обработки 15-30 с и температур» подаваемого воздуха 230-240 С, для трегьей

1770692

10

25

40 ,45

55 зоны — время обработки 20-35 с и температура подаваемого воздуха 205-210 С являются необходимыми и достаточными и не могут быть логически предсказаны заранее.

Сущность устройства для осуществления способа представлена на чертеже.

Установка для сушки отформированных аккумуляторных пластин содержит камеру 1 прямоугольной формы, выполненную из листовой стали. Нижней частью камеры 1 посредством фланцев соединена с пятисекционным клиновым воздухораспределителем 2, каждая секция которого имеет собственный воздухоподвод 3. В нижней части камеры расположена газораспределительная решетка 4, на которую насыпан инертный. мелкозернистый теплоноситель (стеклянные шарики) с размером частиц 0,22,0 мм. Над газораспределительной решеткой 4 на определенном расстоянии расположены однорядные приводные роликовые цепи, образующие цепной конвейер

5, на которых закреплены в кассетах 6 высушиваемые пластины.

За пределы камеры 1 с одной стороны установлен механизм загрузки 7, с другой— механизм выгрузки 8 пластин из кассет. Механизм выгрузки 8 связан с отводящим транспортером 9. Привод 10 цепного конвейера 5 — нижний. В верхней части камеры

1 расположены воздухоотводы 11.

Установка для сушки пластин работает следующим образом. Перед началом сушки камеру 1 выводят на заданный температурный режим. Для этого по воздухопроводам подают горячий воздух в первую зону сушки при 280-285 С, во вторую зону — при 230240 С, в третью — 205-210 С, Горячий воздух проходит через пятисекционный клиновой воэдухораспределитель, затем через газораспределительную решетку 4 поступает в сушильную камеру 1 со скоростью 0,7-1,4 м/мин, что соответствует числу псевдоожижения 1,3.-3,0. При этом слой инертного мелкозернистого теплоносителя (высота засыпки 160-200 мм) переходит s псевдоожиженное состояние, чем достигается свободное прохождение кассет с размещенными в них пластинами через слой зернистого материала.

После достижения заданной температуры псевдоожиженного слоя по зонам отформированные пластины с помощью механизма загрузки 7 подают в съемные кассеты, которые затем навешивают на непрерывнодвижущийся цепной конвейер 5. Движение конвейера 5 обеспечивается приводом 10.

После прохождения сушильной камеры

1 высушенные пластины с помощью механиэма выгрузки 8 снимаются с кассет и подаются на отводящий транспортер 9.

Следует отметить, что достижение равномерной и максимально интенсивной (наибольшая производительность способа) сушки всех обрабатываемых пластин при обеспечении их высоких качественных характеристик (содержание PbO менее 37ь— для отрицательно заряженных пластин и остаточное влагосодержание не более 0,27;— для положительных пластин) обеспечивается только при соблюдении заявляемых параметров процесса. Соблюдением температуры мелкозернистого теплоносителя. в процессе сушки пластин равной во всех зонах Т=200-205ОС, причем в первой зоне сушку проводят при температуре подаваемого воздуха 280-285 С течение 10-20 с, во второй зоне — при температуре воздуха 230240 С в течение 15-30 с, в третьей зоне — при температуре воздуха 205-210 С в течение

20-35 с, Кроме того. выдер>кивают следующие параметры: размер частиц мелкозернистого теплоносителя 0,2-2,0 мм; шаг размещенных B кассетах пластин 10-50 мм, движущихся в горизонтальном направлении со скоростью 3,5-7,.5 мlмин; число псевдоожижения 1,3-3,0; расстояние между соседними кассетами в интервале 180-300 мм.

Пример конкретного выполнения. Сушку отформираванных отрицательных и положительных пластин проводили на опытно-промышленной установке с псевдоожиженным слоем инертного теплоносителя, в качестве которого были использованы стеклянные шарики с размером частиц 0,6 мм — 0,1.

Порядок ведения процесса был следующим. Камеру со слоем стеклянных шариков (засыпная высота слоя 180 мм) предварительно прогревали до рабочей температуры (первая зона 280++ 2,5 С, вторая — 230+

2.5 С, третья — 205+ 2,5 С) горячим воздухом — ожижающим агентом, После выхода установки на рабочий температурный режим скорость ожижающего агента устанавливали соответствующей числу псевдоожижения 1,5.

Затем брали партию отформированных отрицательно заряженных пластин типа

2СТО-3 (размером 342х143х1,8 мм), раэмещали их в съемных кассетах с помощью механизма загрузки. Кассеты обеспечивали фиксированное положение пластин с шагом

15 мм. После навешивания кассет с обрабатываемыми пластинами на цепной конвейер их перемещали в псевдоожиженном слое со скоростью 3,5 м/мин.

После завершения процесса сушки кассеты с пластинами удалялись из камеры и направлялись на разгрузку. Обработанные

1770692 данным способом отрицательные пластины подвергали проверке на соответствие их качественныхх показателей, главным образом степени окислен ности губчатого свинца активной массы, требованиям ТУ. Производи- 5 тельность способа рассчитывалась исходя из конкретных характеристик опытно-промышленной установки (длина камеры — 5,5 м, количество пластин в 1 кассете — 35 шт., количество кассет одновременно находя- 10 щихся в псевдоожиженном слое — 7 шт.).

Аналогично проводили опытную сушку положительных пластин типа УСТП-3 размером 342х 143x1,8 мм. После сушки поло. жительныее пластины подвергали анализу на 15 остаточное влагосодержание, Результаты сушки отрицательных и положительных пластин, режимы обработки и достигнутая производительность представлены в таблице. 20

По сравнению с прототипом предлагаемый способ сушки позволяет повысить производительность процесса в 2-2,5 раза, при обеспечении высокого качества изделий (содержание PbO в активной массе отрицательных пластин никогда не превышает допустимое по ТУ значение — 8 ; остаточное влагосодержание положительных пластин всегда меньше допустимого — 0,4 ), Формула изобретения

Способ сушки аккумуляторных пластин, включающий их перемещение из формировочных баков в кассетах конвейером со скоррстью 0,02-5 мlмин. через псзвдоожиженный слой мелкозернистого инертного теплоносителя с размером частиц 0,2-2,0 мм при числе псевдоожижения 1,3-3,0. о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения равномерности обработки, сушку осуществляют последовательно в трех зонах, причем в первой зоне сушку проводят при температуре воздуха 280=285 С в течении 10-20 с, во второй зоне — при температуре воздуха 230240 С втечение 15-30c, а в третьей зоне при температуре воздуха 205-210 С в течение

20-35 с, 1770692

Корректор Т,Вашкович

Редактор Т.Козлова

Заказ 3729 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С .СР

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

Производственно-издатепьский комбинат "Патент", r. Ужгород, уп.Гагарина, Н1

jj1 р-g

Составитель

Текред М,Моргентал