Способ сушки несгораемых сыпучих материалов и установка для его осуществления

 

Использование: для сушки несгораемого сыпучего материала в псевдоожиженном слое. Сущность изобретения: топки с горелками , установленными под псевдоожиженным слоем, в слой для его разогрева дополнительно подают предварительно разогретый твердый теплоноситель в виде песчаной фракции и одновременно непрерывно перемешивают эту фракцию с материалом слоя, а из последнего перед выводом из топки отделяют песчаную фракцию , которую возвращают в слои, Температуру сжигания топлива дополнительно контролируют по температуре, футеровочной поверхности топки в зоне слоя, поддерживая ее равной 550-650° С, а сушку и перемещение материала над горелками осуществляют при скоростях псевдоожижения, соответственно равных 3-4 м/с в зонах кипящего слоя и 7,5-8,5 м/с в зоне взвешенного слоя. В установке для сушки несгораемого сыпучего материала в псевдоож.иженном слое обойма горелок установлена с наклоном в сторону питателя для удаления высушенного материала, корпус подгорелочной камеры разделен на секции вертикальными перегородками, жестко прикрепленными к задней стенке корпуса подгорелочной камеры, а в патрубке подачи воздуха в подгорелочную камеру дополнительно установлены подвижные в горизонтальном направлении вертикальные перегородки, шарнирно соединенные с перегородками корпуса подгорелочной камеры . В верхней части сушильной камеры в ее боковых стенках выполнены карманы с направленными вниз щелевидными каналами 5, соединенными с нижней частью камеры. В нижней части сепаратора над карманами предусмотрена отбойная решетка, образованная рядом из V-образных жалюзи. Дополнительно предусмотрены понижающий трансформатор и потенциометр с микропереключателями , а каждая горелка снабжена электоронагревателем для розжига, установленным над соплами каждой из оЬечаек в стенке сушильной камеры и выполненным каждый в виде заключенного в кожух металлического стержня, электрически соединенного через микропереключатели потенциометра с понижающим трансформатором , 15 ил. Ч -ч сь о ю „js

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)s F 26 В 3/088, 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4745916/06 (22) 18.08.89 (46) 23,11.92. Бюл. М 43 (71) Специальное конструкторское бюро

Главстройпрома (72) Г.И.Гурьянов и В.М.Сидоров (56) Авторское свидетельство СССР

В 974036,кл. F 23 С 11/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1719833,кл, F 26 В17/10, 1989. (54) СПОСОБ СУШКИ НЕСГОРАЕМЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: для сушки несгораемого сыпучего материала в псевдоожиженном слое. Сущность изобретения: топки с горелками, установленными под псевдоожиженным слоем, в слой для его разогрева дополнительно подают предварительно разогретый твердый теплоноситель в виде песчаной фракции и одновременно непрерывно перемешивают эту фракцию с материалом слоя, а иэ последнего перед выводом из топки отделяют песчаную фракцию, которую возвращают в слой, Температуру сжигания топлива дополнительно контролируют по температуре футеровочной поверхности топки в зоне слоя, поддерживая ее равной 550-650 С, а сушку и перемещение материала над горелками осуществляют при скоростях псевдоожижения, соответственно равны:, 3-4 м/с в зонах киИзобретение относится к способу и ус-. тановкедля сушки несгораемых сыпучих материалов в псевдоожиженном слое и может быть использовано в промышленности строительных материалов и др..,» SU „„1776949 A1 пящего слоя и 7,5 — 8,5 м/с в зоне взвешенного слоя. B установке для сушки несгораемого сыпучего материала в псевдоожиженном слое обойма горелок установлена с наклоном в сторону питателя для удаления высушенного материала, корпус подгорелочной камеры разделен на секции вертикальными перегородками, жестко прикрепленными к задней стенке корпуса подгорелочной камеры, а в патрубке подачи воздуха в подгорелочную камеру дополнительно установлены подвижные в горизонтальном направлении вертикальные перегородки, шарнирно соединенные с перегородками корпуса подгорелочной камеры. В верхней части сушильной камеры в ее боковых стенках выполнены карманы с направленными вниз щелевидными каналами

5, соединенными с нижней частью камеры.

В нижней части сепаратора нэд карманами предусмотрена отбойная решетка, образованная рядом из V — образных жалюзи. Дополнительно предусмотрены понижающий трансформатор и потенциометр с микропереключателями, а каждая горелка снабжена электоронагревателем для розжига, установленным нэд соплами каждой из обечаек в стенке сушильной камерь1 и выполненным каждый в виде заключенного в кожух металлического стержня, электрически соединенного через микропереключатели потенциометра с понижающим трансформатором. 15 ил.

Известен способ сушки и подогрева сыпучих материалов с широким гранулометрическим спектром с использованием газовой или парообразной среды путем теплопередачи частицам в кипящем слое непосредст1776949

50

55 венно с помощью горячего турбулизованного газа, обеспечивающего состояние взвешенного слоя, и косвенно — с помощью теплообменных поверхностей, а также с помощью механического перемещения грубой гранулометрической фракции в горячем кипящем слое.

Недостатками этого способа являются увеличенные затраты энергоресурсов за счет потери тепла при нагревании газового теплоносителя, при перемещении его по теплоподводящей системе под газораспределительную решетку и на нагрев последней,невозможность использования теплового излучения на увеличение степени интенсивности сушки, снижение срока службы газораспределительной решбтки от воздействия на нее высокотемпературного теплоносителя, Наиболее близким техническим решением является также способ сжигания топлива в кипящем слое, включающий разделение воздуха на две части, смешение одной из них с газовым топливом, подачу другой на организацию кипящего слоя и сжигание в нем газовоздушной смеси, Недостатком этого способа является сложность регулирования температурного поля при сжигании газового топлива s кипящем слое влажного материала, так как одновременно испаряющаяся влага от каждой частицы по всему объему кипящего слоя способствует снижению температуры, а следовательно возникновению химического недожога и неэффективного расхода топлива, и затруднению повышения интенсивности сушки влажного материала в кипящем слое.

Известна сушильная установка для сыпучего материала.во взвешенном слое, содержащая специальную топку с горелкой для сжигания топлива, дутьевой вентилятор, бункер сырого продукта и питатель, сушильную камеру прямоугольного сечения с газораспределительной решеткой и взрывным клапаном, подрешеточный газоподводящий корпус, газоотводящую систему, роторный питатель для удаления высушенного материала, дымосос, датчики температуры, давления и разрежения, Недостатками сушильной установки являются сложность в содержании специально предусмотренной топки с горелкой для сжигания топлива, способствующей увеличению затрат энергоресурсов, исключению использования теплового излучения на увеличение степенй интенсивности сушки, снижению срока службы газораспределительной решетки от воздействия на нее высокотемпературного теплоносителя, высокие скорости псевдоожижения по всему объему сушильной камеры.

Наиболее близким техническим решением является установка для сушки несгораемых пескообразных материалов во взвешенном слое, содержащая сушильную камеру прямоугольного сечения со взрывным клапаном, бункер с заслонкой, газораспределительное устройство в виде горелок с соплами для подвода воздуха, установленных в обойме, корпус подгорелочной камеры с патрубком подачи воздуха, сепаратор в верхней части сушильной камеры, подключенный через диффузор к пылегазоотводящей системе, систему подачи топлива с кранами и приборами регулирования, с датчиками температуры, давления и разрежения, дутьевой вентилятор, роторные питатели для загрузки и удаления материала, устройства контроля скоростей вращения, Недостатком данной сушильной установки являются слабая интенсивность сушки, высокие энергозатраты при термообработке сыпучего материала более крупной фракции, чем песок, над горизонтально расположенной горелкой, а также снижение срока службы горелки, так как крупные частицы, располагаясь близко к поверхности горелки, способствуют развитию высокой температуры между поверхностью горелки и кипящим слоем. Горячая горелка быстро изнашивается от абразивного воздействия крупных частиц сыпучего материала, перемещаемого по поверхности горелки при скоростях псевдоожижения для пескообразного материала.

Цель изобретения — интенсификация процессов сжигания, сушки, снижение энергозатрат и повышение надежности.

Цель достигается тем, что способ сушки несгораемого сыпучего материала в зонах псевдоожиженного слоя топки с горелками, установленными под последним, путем подачи воздуха при температуре окружающей среды в горелки для разделения на различные по величине потоки, больший из которых вводят в слой материала для его псевдоожижения, а меньший — смешивают с газовым топливом с последующим вводом смеси в слой для сжигания и выводом материала слоя из топки после завершения сушки, в слой для его разогрева дополнительно подают предварительно разогретый твердый теплоноситель в виде песчаной фракции и одновременно непрерывно перемешивают эту фракцию с материалом слоя, а из последнего перед выводом из топки отделяют песчаную фракцию, которую возвращают в слой. Температуру сжи1776949 гания топлива дополнительно контролируют по температуре футеровочной поверхности топки в зоне слоя, поддерживая ее равной 550-650 С, а сушку и перемещение материала над горелками осуществляют при скоростях псевдоожижения, соответственно равных 3 — 4 м/с в зонах кипящего слоя и 7,5-8.5 м/с в зоне взвешенного слоя, а в установке для сушки несгораемого сыпучего материала в зонах псевдоожиженного слоя, содер>кащей установленное в сушильной камере прямоугольного сечения под слоем материала газораспределительное устройство в виде горелок с соплами для подвода воздуха, установленных в обойме, под которой располо>кена заключенная в корпус подгорелочная камера с патрубком подачи воздуха, сепаратор в верхней части, подключенный через диффузор к пылегазоотводящей системе, а также роторные питатели для загрузки и удаления материала, обойма горелок установлена с наклоном в сторону питателя для удаления высушенного материала, корпус подгорелочной камеры в зоне под обоймой разделен на секции вертикальными перегородками, жестко прикрепленными к задней стенке корпуса, а в патрубке подачи воздуха в подгорелочную камеру дополнительно установлены подви>кные в горизонтальном направлении вертикальные перегородки, шарнирно соединенные с перегородками корпуса подгорелочной камеры, в верхней части сушильной камеры в ее боковых стенках выполнены воронкообразные карманы с направленными вниз щелевидными каналами, соединенными с нижней частью камеры.а сепаратор в нижней части над карманами снабжен отбойной решеткой, образованной рядом из V — образных жалюзи, обращенных раскрытой частью в сторонудиффузора, онодополнительно содержит понижающий трансформатор и потенциометр с микропереключателями, а каждая горелка снабжена электронагревателем для розжига, установленным над соплами каждой из обечаек в стенке сушильной камеры и выполненным каждый в виде заключенного в кожух металлического стержня. электрически соединенного через микропереключатели потенциометра с понижающим трансформатором.

Скорости витания песчаной фракции с размером частиц 0,25 — 5 мм значительно меньше скорости взвешенного слоя сыпучего материала крупной фракции с размерами частиц 5 — 40 мм, но больше скорости псевдоожижения в сепарационной зоне, равной

1,4 — 1,6 м/с, 5

На фиг. изображена установка для сушки несгораемых сыпучих материалов, вид справа; на фиг, 2 — то же, вид спереди, но без дутьевого вентилятора; на фиг. 3 — то же, вид сзади; на фиг. 4 — то же, разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 5 — узел I на фиг. 4; на фиг. 6 — узел II на фиг. 4; на фиг. 7 — вариант устройства для сушки с наклонной обоймой; на фиг. 8 — схема автоматики безопасности; на фиг. 9 — электрическая схема автоматического включения и отключения нагревательных элементов для розжига горелки; на фиг, 10 — жалюзийная отбойная решетка, план; на фиг. 12 — тоже, разрез Б — Б на фиг. 11; на фиг. 13 — то же, разрез  — В на фиг. 11; на фиг. 14 — наклонно — ступенчатая обойма с горелками, вид с правого торца; на фиг. 15 — то же, разрез Г-Г на фиг. 14, Установка для сушки несгораемых сыпучих материалов в зонах псевдоожиженного слоя содержит сушильную камеру прямоугольного сечения 1, сепарационную зону прямоугольного сечения 2, представля- . ющую расширенную часть сушильной камеры, имеющую на продольных консолях проемы 3, сообщающиеся с воронкообразными карманами 4 для заполнения их песком, в основании которых выполнены щелевидные каналы 5 для выпуска песка в сушильную камеру, прикрепленный к открытому торцу сепарационной зоны диффузор 6 для подсоединения к пылегазоотводящей системе, установленную в нижней части сепаратора 2 жалюзийную отбойную решетку 7, V — образные жалюзи которой выполнены в виде угла с вершиной, направленной вдоль оси сушильной камеры противоположно диффузору, со сторонами, установленными под углом к основанию консоли и ее боковой стенке, и частично перекрывающего проекцию последующего угла, взрывной клапан 8 на сепарационной зоне с фасадной стороны устройства, створки 9 на лицевой стороне сушильной камеры, закрывающиеся наглухо посредством вкладыша и болтов, бункер

10 с заслонкой, прикрепленный к сушильной камере, роторный питатель 11 для загрузки сырого материала с разъемным корпусом 12, одна часть которого прикреплена к сушильной камере, с опорами под ротор и со сменными ковшами 13, дутьевой вентилятор 14, подсоединенный к устройству посредством воздуховода 15, роторный питатель 16 для удаления высушенного материала с разъемным корпусом 17, одна часть которого прикреплена к сушильной камере, с опорами под ротор и со сменными ванночками, которые не показаны на фигурах, горелки для печей с кипящим слоем 18, 1776949

15 установленные в наклонно-ступенчатой обойме 19 (или наклонной 20) в виде прямоугольной рамы со сквозными соосными круглыми отверстиями, с навесным стопорным устройством 57 и с выполненным по верху рамы хладоносителем 67. В раме установлены и закреплены деталью 21 топливные трубы 22 с продольными соплами 71 и штуцерами 68, с амортизационными пружи- нами 23 и обечайками 24, имеющими на концах заглушки 25 и 26, охватывающими топливные трубы 22 с образованием кольцевого зазора 72, заглушенного с одного торца и имеющего на выходе продольную щель

73 и расположенную вдоль нее перфорацию

74, а на противоположной стороне — окна 75 для входа воздуха, снабженными поворотными ручками 70 с крепежной гайкой 58, и снизу к которой присоединен корпус 27 подгорелочной камеры, разделенной на секции под наклонные 28 и 29 и горизонтальную 30 ступени перегородками 31, жестко прикрепленными к задней стенке корпуса 27 и имеющими шарнирные соединения по вертикали с подвижными в горизонтальном направлении вертикальными перегородками 32 в переходном патрубке 33 подачи воздуха. Последний имеет продольные двойные стенки с зазорами между ними, вертикальные цилиндрические стойки 59, ввернутые ни>кними концами в отверстия, выполненные в днище патрубка, и затянутые гайками снаружи, полые цилиндрические шарниры 60, установленные на стойках

59 с возможностью поворота вокруг них и жестко скрепленные с перегородками 32 и с круглыми головками 61, несущими указательные стрелки 62, крышку 63 с отверстиями для шарниров 60, с продольными бортиками для установки в зазоры, с резиновой прокладкой 64, жестко прикрепленной к внутренней поверхности крышки, с ручкой 65 и прижимными замками 66, и на которую опирается корпус сушильной камеры, и через которую передается нагрузка устройства на опорные стойки 34 его рамы

35, газовый кран 36 на газоподводящей трубе 37 для подачи газового топлива в устрой- ство для его сжигания, предохранительнозапорный клапан 38 на газоподводящей трубе 37 для автоматического прекращения поступления газа к регулятору и к распределителю газового топлива 39, продувочную сиСтему 40, газоподводящие трубы 41, подсоединенные к топливным трубам 22 цилиндрическими муфтами 69, и установленные на каждой иэ них краны регулирования подачи газового топлива 42 для осуществления расчетного режима сушки, электронагревательные элементы 43 для розжига горелки, 20

55 установленные над соплами обечаек в продольных стенках сушильной камеры, соединенные в электроцепи с понижающим трансформатором 44 и микропереключателями потенциометра 45, датчики температуры 46, установленные в гильзы створок 9 и подсоединенные к потенциометру 45. датчики давления газового топлива 47 и давления или разрежения воздуха и отходящих газов 48, устройства безопасности 49. установленные на дутьевом вентиляторе 14, дымососе и питателе 16, включающие электромеханический датчик 50 частоты вращения вала, соединенный в электроцепи с электромагнитным выключателем 51 и через него с электромагнитом 52, смонтированным с предохранительно — запорным клапаном 38.

Установка для сушки несгораемых сыпучих материалов работает следующим образом, После проверки соответствия всем требованиям к устройству, работающему на газовом топливе, закрепляют угол поворота обечаек 24 согласно теоретически разработанному режиму сушки, открывают взрывной клапан 8 и заполняют через проемы 3 карманы 4 сухим песком до самого верха, взрывной клапан 8 закрывают. включают. питатели 11 и 16 соответственно для загрузки сырого материала и удаления высушенного, Включением дымососа и дутьевого вентилятора 14 добиваются соответственно требуемого разрежения в диффуэоре 6 в месте примыкания его к сепарационной зоне

2 и давления под горелкой для печей с кипящим слоем 18 в секциях под наклонными ступенями 28 и 29 и под горизонтальной 30, Путем подьема крышки 63, а затем шарнира

60 с подвижными перегородками 32, поворотом последних в переходном патрубке 33 на расчетные углы, фиксируемые стрелками

62, добиваются требуемых давлений в секциях корпуса 27, используя датчики 48, и закрепляют подвижные перегородки 32, прижимая крышку 63 натяжными замками

66. Воздух с температурой окружающей наружной среды всасывается из нее дутьевым вентилятором 14 и подается им по воздуховоду 15 к переходному патрубку 33, где он разделяется, например, на три неравные части и поступает тремя потоками в подгорелочное пространство, разделенное на секции перегородками 31, Каждый поток воздуха частично проходит через щели между обечайками 24 в сушильную камеру 21 и основной частью через окна 75 обечайки 24 под топливные трубы 22. где происходит разделение его на две части, одна из кото1776949

55 рых поступает в зазор между сплошными элементами обечайки 24 и топливной трубой 22, другая поступает в зазор 72 между перфорированным элементом обечайки 24 и топливной трубой 22 и с большой скоростью вырывается через отверстия 74 в надгорелочное пространство сушильной камеры 1 и организует направленный кипящий слой над наклонными ступенями 28 и 29 и направленный взвешенный слой над горизон- "0 тальной ступенью 30. Устанавливают указатели на шкале потенциометра 45 на точки сигнализации с минимальной и максимальной температурой, характеризующие зону нормальной работы, и включает пони>кающий трансформатор 44 в сеть электропитания, При достижении температуры электронагревательных элементов 43, соответствующей температуре воспламенения газового 20 топлива, например 550 — 600 С, открывают газовый кран 36. установленный на газоподводящей трубе 37, открывают газовый кран

42 на продувочную систему 40 и. спустя некоторое время, закрывают его, но поочеред- 25 но открывают газовые краны 42 на газоподводящих трубах 41. Газовое топливо через открытый газовый кран 36 проходит по газоподводящей трубе 37 через камерную диафрагму газового расходомера. че- 30 рез предохранительно-запорный клапан

38, через распределитель газового топлива

39, по газоподводящим трубам 41, затем по топливным трубам 22 и вырывается через их продольные сопла 71 в зазоры 72 между топливными трубами 22 и сплошными элементами обечайки 24, где оно смешивается с воздухом и вырывается газовоздушной смесью с большой скоростью через сопла .

73 обечайки.24 в надгорелочное простран- 40 ство сушильной камеры 1, где происходит повторное смешивание с выходящим воздухом из перфорированной части обечайки 24 и одновременно с этим сжигание газового топлива от раскаленных до 550-600 С стержней электронагревательных элементов 43.

Разжигают все горелки 18 или их расчетное количество, доводя до расчетного давления газового топлива и одновременно до температуры 550 — 650 С на поверхности футеровки, контактируемой со средой сушильной камеры 1, используя для этого соответственно датчики 47 на газоподводящей трубе 37 и датчики 46, вставленные в гильзы створок

9, При достижении температуры 550 — 600 С на поверхности футеровки, обращенной в сушильную камеру 1, срабатывает микропереключатель потенциометра 45 и размыкает электрическую цепь с электронагревательными элементами 43 и понижающим трансформатором 44. а регулирование температуры продолжается соответствующими датчиками

46, удаленными от электронагревательных элементов 43, по установленному верхнему пределу температуры 650 С.

Температура 550 — 650" С регулируется автоматически. Датчики температуры 16 передают сигнал через потенциометр 45 на исполнительный механизм регулятора давления (газорасходомера) газового топлива 47, установленного за предохранительно — запорным клапаном 38. Как только температура на поверхности футеровки, контактируемой со средой камеры, понизится до 550 С или повысится до 650 С, исполнительный механизм срабатывает и газопропускная способность регулятора в первом случге увеличивается, а во втором — уменьшается.

При этом надежность работы устройства обеспечивают: установленные заглушки

25 и 26 на концах обечайки 24, которые исключают проникновение газа под его давлением в окружающую среду за счет большого сопротивления опорных мест в отверстиях наклонно — ступенчатой обоймы

19 (или наклонной 20), предусмотренная деталь 21, скрепляющая топливную трубу 22 с наклонно — ступенчатой обоймой 19 (или наклонной 20) и воспринимающая продольные нагрузки от реакции давления газового топлива, амортизационная пру>кина 23, установленная на топливной трубе 22 между деталью 21 и заглушкой 26, гасящая температурные напряжения, возникающие при температурном удлинении обечайки 24 в случае ее нагрева.

В надгорелочное пространство поступают газовое топливо. смешанное с воздухом, и воздух в общем соотношении, соответствующем условиям полного сгорания газового топлива, Горение сопровождается тепловым излучением, как в объемах направленных кипящего и взвешенного слоев, так и вне их. При этом раскаленные восходящие с большой скоростью газовые потоки в надгорелочном пространстве приводят в то же направленное движение частицы сыпучего материала и создают псевдоожиженное состояние среды определенной высоты, в объеме которой газовые потоки движутся вместе с частицами сыпучего материала со скоростью псевдоожижения при кипящем слое 3 — 4 м/с, при взвешенном слое 7,5-8,5 м/с.

Сырой материал поступает в бункер 10 с заслонкой, предварительна установленной на требуемую высоту от верха ротора в питателе 11 для загрузки сыпучего материала, Скорости вращения роторов у питателей

1776949

11 и 16 равные, сменные ковши и ванночки у них выполнены с одинаковыми объбмами, поэтому концентрация сушимого материала в сушильной камере 1 всегда постоянная. что способствует обеспечению качества сушки, Бункер 10 снабжбн диафрагменным контактным уровнемером, который установлен е окошке одной из наиболее наклонной стороны бункера (на фигурах не показан).

Заполнение сырым материалом бункера 10 поддерживается на определбнном уровне с помощью уровнемера с тем, чтобы обьбм над ротором питателя 11 до нижней кромки заслонки постоянно находился в загруженном состоянии, Под собственным весом сырой материал загружается в перемещаемые по вертикальной траектории окружности ковши и под действием сил инерции и центробежной разбрасывается из них через предусмотренный пробм в торцевой стенке сушильной камеры 1 поверх площади начального расчбтного участка наклонной ступени 28 с кипящим слоем. Одновременно с этим вытекаемый из щелей 5 горячий сухой песок подхватывается раскалбнной газовоздушной смесью и переводится е направленное взвешенное состояние в зоне наклонной ступени 28 с кипящим слоем крупных частиц. Это способствует увеличению интенсивности сушки крупнозернистого сыпучего материала, так как сухие горячие песчинки, являясь тебрдым теплоносителем, сталкиваясь с поверхностью крупных частиц, одновременно передают тепло и отбирают часть влаги. Частицы песка и крупнозернистого сыпучего материала перемещаются к питателю удаления высушенного материала 16 разобщбнными пламенем сначала в зоне кипящего слоя над наклонной ступенью 28 при скорости псевдоожижения 3-4 м/с, затем в зоне взвешенного слоя над горизонтальной ступенью 30 при скорости псевдоожижения 7,5-8,5 м/с, где песок отееивается в сепарационную зону 2 и с помощью отбойной решбтки 7 и под собственным весом опускается в пробмы 3 и оседает в карманах 4 затем, чтобы в очередной раз выйти через щели 5 в сушильную камеру 1, а крупнозернистый сыпучий материал продолжает перемещаться дальше B зоне кипящего слоя над наклонной ступенью 29 к точке выгрузки, В зоне взвешенного слоя над горизонтальной ступенью 30 некоторые частицы достигают сепарационной зоны 2, где, отрекошетив от отбойной решбтки 7 или потеряв скорость инерции, опускаются под собственным весом с перемещением в зону кипящего слоя над наклонной ступенью 29 и, таким образом, с основной массой сыпучего материала выгружается через питатель 16.

Наклонно †ступенчат конструкцией и многосекционным корпусом подгорелочно5 ro пространства достигается снижение энергозатрат на организацию сушки сыпучего материала по сравнению с горизонтальной.

В процессе перемещения сыпучего ма10 териала тепловое излучение окружает каждую частичку и передабтся ей в полном объбме энергии максимального излучения, что обеспечивает значительное увеличение степени сушки одновременно по всему се"5 чению объбма сушильной камеры 1.

Если по какой — то причине откажет в работе дутьевой вентилятор 14 или дымосос, или питатель 16, то срабатывают устройства автоматической безопасности 49, установ20 ленные на торцах их вращающихся валов, и предохранительно-запорный клапан 38, сработав, перекроет поступление газового топлива: В результате прекращения вращения или снижения скорости вращения валов укаэанных установок электромеханическим датчиком 50 частоты вращения подабтся электрический сигнал посредством электромагнитного выключателя 51 на электромагнит 52, у которого на клеммах возникает

30 напряжение и его якорь под воздействием, магнитных сил втягивается в катушку, поднимая свободный конец рычага 53, подвешенного на шарнире кронштейна 54.

Противоположный конец рычага 53, опуска35 ясь, приходит в зацепление с коромыслом

55 предохранительно †запорно клапана

38, нажимает на него и выводиг из зацепления со штифтом ударника 56. Молоток ударника 56 падает и ударяет по концу

40 анкерного рычага предохранительно-запорного клапана, который войдет из зацепления с анкеров и упадбт, в результате чего золотник предохранительно-напорного клапана опустится на седло и подача газового топлива через клапан прекратится, Устройства 49, установленные на дутьевом вентиляторе 14, дымососе и питателе

16, подключены параллельно к электромагнитному выключателю 51.

50 Сыпучие несгораемые материалы обладают абразивными свойствами. Поэтому для проверки состояния ковшей и ванночек соответственно питателей 11 и 16 у последних отвинчивают болты и гайки и снимают корпуса 12 и 17. Проворачивают вручную ротор. осматривая состояние кошей и ванночек, и если при этом обнаружатся эксплуатационные дефекты, то их заменяют новыми и исправленными, после чего корпуса 12 или 17 устанавливают на место и при13

1776949

15

25

35

50

55 тягивают их болтами и гайками. Для проверки состояния обечайки 24 и футеровки откручивают гайки с болтов вкладыша и створок 9, первый снимают. выгружают песок из карманов 4, открывают. вторые, осматривают каждую обечайку 24. Если на какой — то обечайке или группе обечаек обнаружатся эксплуатационные дефекты, то освобождают от зацепления стопорные устройства 57, свинчивают гайки 58 и вытаскивают поврежденные обечайки 24 с заглушками 25 через отверстия в наклонноступенчатой обойме 19 (или наклонной 20), а вместо их устанавливают новые или исправленные и при сборке все операции выполняют в обратной последовательности.

Пример 1. Устройство сушильное с наклонно — ступенчатой обоймой горелки.

Верхняя наклонная ступень сооружена

flop, углом 14 к горизонту, нижняя — под углом 24 к горизонту. Их соединяет горизонтальный участок. Общая площадь рабочей зоны сушильной камеры 0,5 х 2 = 1 м, в том числе верхней наклонной — 0,375 мг, горизонтальной — 0,25 м, нижней наклонной — 0,375 м . Сыпучий материал — гранитг ный щебень, содержащий смесь фракций

5 — 40 мм. Влажность сыпучего материала 8/, Преимущественное содержание частиц со средним размером 30 мм. Газообразное топливо метан (природный газ). Псевдоожижающий агент воздух.

Режим сушки сыпучего материала смеси гранитных частиц при температуре поверхности футеровки 550-650 С регулируется автоматически. В качестве твердого теплОносителя применяется песчаная фракция с размером частиц 0,314 — 5 мм. На псевдоожижение над верхней наклонной ступенью идет б частей воздуха, на смешение с 1 — ой частью газа — 4 части воздуха. На псевдоожижение над горизонтальной ступенью идет 8 частей воздуха, на смешение с 1-ой частью газа — 2 части воздуха. На псевдаожижение над нижней наклонной ступенью идет 5 частей воздуха, на смешение с 1-ой частью газа- 5частей воздуха.

Устанавливают сопла обечаек на верхней наклонной ступени под углом 31О, на горизонтальной ступени под углом 77О, на нижней наклонной ступени под углом 0 к горизонту. Устанавливают подвижные перегородки в переходном патрубке, рассекающие его поперечное сечение на части в соотношении 0,336: 0,412: 0,252, соответствующие режимным скоростям псевдоожижения. Убедившись в нормальном состоянии всех узлов устройства, пылегазоотводящей системы, газоподающей и soapyхоподающей систем, соответствующщ режиму сушки, заполняют карманы твердым теплоносителем — сухим песком, включают понижающий трансформатор в сеть электропитания для нагревания электронагревательных элементов до температуры воспламенения газового топлива, например

550-600 С. При достижении указанной температуры подают воздух под горелки и разжигают ее путем поочередной подачи газа на каждую топливную трубу. Доводят давление газа до 400 кгс/м, а давление воздуха г в переходном патрубке — до 300 кгс/м, наг гревают твердый теплоноситель-песок до температуры не ниже 571 С с приведением его в движение по тракту сушильная камера, сепарационная зона, карманы и повторно сушильная камера и т, д,. Включают одновременно узел загрузки и разгрузки, В сушильную камеру поступает сырой сыпучий материал с температурой 20 С, Создают псевдоожиженный слой с рабочей скоростью псевдоожижения 4 м/с в зоне кипящего слоя над верхней наклонной ступенью, 7,5 м/с в зоне взвешенного слоя над горизонтальной ступенью, 3 м/с в зоне кипящего слоя над нижней наклонной ступенью, 1,4 м/с в сепарационной зоне.

Время прохождения частиц размером

30 мм расстояния 2 м от места загрузки до места выгрузки составляет 139,2 с, в том числе на нагрев сырого материала до 100 С над верхней наклонной ступенью потребовалось 38,1 с, на испарение влаги и нагрев частиц до 200 С вЂ” 81,1 с над горизонтальной ступенью, на догрев частиц размером

40 ммдо 200 С вЂ” 20 с над нижней наклонной. ступенью.

Пример 2. Условия те же, что и в примере 1.

Преимущественное содержание частиц со средним размером 20мм. Режим сушки сыпучего материала смеси гранитных частиц при температуре поверхности футеровки 550 — 650 С регулируется автоматически.

В качестве твердого теплоносителя — песчаная фракция с размером частиц 0,314 — 5 мм, Устанавливают сопла обечаек на верхней йаклонной ступени под углом 27О, на горизонтальной ступени под углом 75 С, на нижней наклонной ступени под углом 0 к горизонту. Устанавливают подвижные перегородки в переходном патрубке, рассекающие его поперечное сечение на части в соотношении 0,313: 0,447: 0,240, соответствующие режимным скоростям псевдоожи-. жения. Убедившись в нормальном состоянии всех узлов устройства, пылегазоотводящей системы, газоподающей и воздухоподаащей систем, соответствующих режиму сушки, заполняют карманы твер15

1776949

16 горизонту. Устанавливают подвижные перегородки s переходном патрубке, рассекающие его поперечное сечение на части в соотношении 0,300: 0,473:0,227, соответствующие режимным скоростям псевдоожижения. Убедившись в готовности сушильного устройства к эксплуатации по расчетному режиму, заполняют карманы твердым теплоносителем-сухим песком. включают понижающий трансформатор в сеть электропитания для нагревания элект50 дым теплоносителем — сухим песком, включают понижающий трансформатор в сеть электропитания для нагревания электронагревательных элементов до температуры воспламенения газового топлива, например

55О-600 С. При достижении указанной температуры подают воздух под горелки и разжигают их путбм подачи газа на каждую топливную трубу. Доводят давление газа до

400 кгс/м2, а давление воздуха в переход- 10 ном патрубке до 300 кгс/м, нагревают тверг дый теплоноситель-песок до температуры не ниже 562 С с приведением его в движение по тракту, аналогичному в примере 1.

Включают одновременно узел загрузки и разгрузки. В сушильную камеру поступает сырой сыпучий материал с температурой

20 С, Создают псевдоожиженный слой с рабочей скоростью псевдоожижения 3,79 м/с в зоне кипящего слоя над верхней íà- 20 клонной ступенью, 8 м/с в зоне взвешенного слоя над горизонтальной ступенью, 2,82 м/с в зоне кипящего слоя над нижней наклонной ступенью, 1,5 м/с в сепарационной зоне. 25

Время прохождения частиц размером

20 мм расстояния 2 м от места загрузки составляет 91,2 с, в том числе на нагрев сыпучего материала до 100 С над верхней наклонной ступенью потребовалось 17,43 с, 30 на испарение влаги и нагрев частиц до 200

С вЂ” 38 3 с над горизонтальной ступенью, на догрев частиц размером 30-40 мм до 200 С вЂ” 35,5 с над нижней наклонной ступенью.

Пример 3. Условия.те же, что и в примере 1.

Преимущественное содержание частиц со средним размером 10 мм. Режим сушки сыпучего материала смеси гранитных час- 40 тиц при температуре поверхности футеровки 550-650 С регулируется автоматически.

В качестве твердого теплоносителя — песчаная фракция с размером частиц 0,314-5 мм.

Устанавливают сопла обечаек на верх- 45 ней наклонной ступени под углом 21О, на горизонтальной. ступени под углом 71О, на нижней наклонной ступени- под углом 0 к ронагревательных элементов до температуры воспламенения газового топлива, например 550-600 С, Розжиг горелок осуществляют аналогично в примере 1. Нагревают твердый теплоноситель-песок до температуры не ниже 555 С с приведением его в движение по тракту, аналогичному в примере 1. Включают одновременно узел загрузки и разгрузки, В сушильную камеру поступает сырой сыпучий материал с температурой 20 С. Создают псевдоожиженный слой с рабочей скоростью псевдоожижения

3;6 м/с в зоне кипящего слоя над верхней наклонной ступенью, 8.5 м/с в зоне взвешенного слоя над горизонтальной ступенью, 2,67 м/с в зоне кипящего слоя над нижней наклонной ступенью, 1,6 м/с в сепарационной зоне, Время прохождения частиц размером10 мм расстояния 2 м от места загрузки составляет 62,2 с, в том числе на нагрев сырого материала до 100 С над верхней наклонной ступенью потребовалось 4,41 с, на испарение влаги и нагрев частиц до 200О

С -10,31 с над горизонтальной ступенью, на догрев частиц размером 20-40 мм до 200О С вЂ” 47,5 с над нижней наклонной ступенью.

По расчету в приведенных примерах расход газового топлива составляет 1470 м /ч.

В случае устройства сушильного с горизонтально установленной обоймой горелок расход газового топлива составляет при скорости псевдоожижения 7,5 м/с — 2455 м /ч, а при скорости псевдоожижения 8,5 м/с — 2785 мэ/ч.

Из сравнения следует, что на сушку и подогрев до 200 С сыпучего материала фракции 5-40 мм в устройстве сушильном с наклонно-ступенчатой конструкцией обоймы с горелками и многосекционной подгорелочной камерой расход газового топлива составил в 1,67-1,9. раза меньше.

Использование в промышленности предлагаемого способа сушки несгораемых сыпучих материалов и устройства для его осуществления позволит интенсифицировать сушку частиц размером 5-40 мм в связи со(: сжиганием газового топлива в кипящем и во со взвешенном слоях сырого материала с одновременной теплопередачей от циркулирующего в сушильной камере песчаного твбрдого теплоносителя и упростить устройство эа счет исключения специальной топки для генерирования горячих газов, а также позволит снижать энергоэатраты и повышать качество сушки, увеличить надбжность работы устройства и исключить условия возникновения взрывов в связи с установкой на

1776949

5

25

40 дутьевом вентиляторе, дымососе и питателе удаления высушенного материала предлагаемого устройства автоматики безопасности, автоматически регулировать стабильность горения газового топлива при температуре, близкой к температуре его воспламенения. за счет установки в устройстве сушильном электронагревательных элементов, имеющих электрическую связь с датчиками и микропереключателями потенциометра.

Формула изобретения

1, Способ сушки несгораемых сыпучих материалов в псевдоожиженном слое топки с горелками, установленными под последним, путем подачи воздуха при температуре окружающей среды в горелки для разделения на различные по величине потоки, больший из которых вводят в слой материала для его псевдоожижения, а меньший смешивают с газовым топливом с последующим вводом смеси в слой на сжигание и выводом материала слоя из топки после завершения сушки, отличающийся тем. что, с целью интенсификации процесса сжигания и снижения энергозатрат, в слой дополнительно подают предварительно разогретый твердый теплоноситель в виде песчаной фракции и одновременно непрерывно перемешивают эту фракцию с материалом

,.слоя;а иэ последнего перед выводом из топки . отделяют песчаную фракцию, которую возвращают в слой. а при этом температуру сжигания топлива дополнительно контролируют по температуре футеровочной поверхности топки в зоне слоя, поддерживая е6 равной 550-650 С, а сушку и перемещение материала над горелками осуществляют при скоростях псевдоожижения, равных 3-4 м/с в зонах кипящего слоя и 7,5 — 8,5 м/с в зоне взвешенного слоя.

2, Установка для сушки несгораемых сыпучих материалов в псевдоожиженном слое, содержащая установленное в сушильной камере прямоугольного сечения газораспределительное устройство в виде горелок с соплами для подвода воздуха, установленных в обойме, под которой расположена заключенная в корпусе подгорелочная камера с патрубком подачи воздуха, сепаратор в верхней части, подключенный через диффузор к пылегазоотводящей системе, а также роторные питатели для загрузки и выгрузки материала, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и повышения надежности, обойма горелок установлена с наклоном в сторону питателя, причем корпус подгорелочной камеры в зоне под обоймой разделен на секции вертикальными перегородками, жестко прикрепленными к задней стенке корпуса, а в патрубке подачи воздуха в подгорелочную камеру дополнительно установлены подвижные в горизонтальном направлении вертикал ьн ые перегородки, шарнирно соединенные с перегородками корпуса подгорелочной камеры.

3. Установка по и. 2, отличающаяся тем, что в верхней части сушильной камеры в ее боковых стенках выполнены воронкообразные карманы с направленными вниз щелевидными каналами, соединенными с нижней частью камеры, а сепаратор в нйжней части над карманами снабжен отбойной решеткой, образованной рядом из V-образных жалюзи, обращенных раскрытой частью в сторону диффузора, 4.Установка по пп.2 и3, отл ич а ю щая с я тем, что она дополнительно содержит понижающий трансформатор и потенциометр с микропереключателем, а каждая горелка снабжена электронагревателем для розжига, выполненным в виде металлического стержня, заключенного в кожух, и подключенным электрически через микропереключатели потенциометра к понижающему трансформатору и установленным в стенке сушильной камеры нвд соплами каждой обечайки.

1776949

1776949

7 2

1776949

ИГб

1776сЦО

ФИГ. Л

1776949 — Ei

1776949

Реда ор Н,Соколова

Корректор П.Гереши

Заказ 4113 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

22

7.7

Фиг Ю

Составитель Г.Гурьянов

Техред М.Моргентал

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101