Пневмосушилка

 

Использование: в оборудовании для сушки материалов во взвешенном состоянии и может найти применение в различных отраслях промышленности, в частности для высушивания сильно влажных комкующихся материалов. Сущность изобретения: пневмосушилка включает в себя верхний 2 и нижний 1 корпуса с патрубками 3,4,5,6, внутри которых расположены газораспределительная решетка 7 и полки 9. Нижний корпус 1 содержит закрепленный внутри механизм отражения, выполненный в виде расположенной под углом к стенке корпуса над входным патрубком пластины 10, жестко взаимосвязанной с расположенной под углом к ней полкой 9, взаимосвязанной с газораспределительной решеткой 7. Над решеткой расположена направляющая пластина, а над ней расположены подпружиненные относительно друг друга подвижные относительно горизонтальной оси перфорированные полки и отражатели, закрепленные на стенках нижнего 1 и верхнего 2 корпусов. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для сушки материалов во взвешенном состоянии (пневмотранспортные сушилки) и может найти применение в различных отраслях промышленности (химической, металлургической, строительной), в частности для высушивания сильно влажных комкующихся материалов, которые, обладая способностью прилипать к поверхностям, забивают коммуникации, а также заплавляют отверстия газораспределительных решеток.

Известны сушилки с кипящим слоем, в которых для сушки материалов с указанными свойствами в кипящий слой вводятся инертные частицы (кусочки пластмассы, металлические шарики и т.п.), которые разрушают образующиеся комки и своды из материала, срывают его слои со стенок аппарата (см. например, Романков П.Г. Рашковская Н.Б Сушка во взвешенном состоянии. Л. Химия, 1979, с. 272; Плановский А.Н и др. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности. М. Химия, 1979, с. 288).

Недостатком этих сушилок является то, что в них не устраняются полностью комкование и налипание на стенки и на инертные частицы.

Наиболее близким по технической сущности является сушилка с фонтанирующим слоем (см. Матур К. Эпстайн Н. Фонтанирующий слой. Л. Химия, 1978, с. 247-249, перевод с англ. прототип), в которой по оси аппарата с большой скоростью поднимается "фонтан" частиц, а по периферии медленно опускается кольцевой слой этих же частиц.

Недостатком этого устройства является то, что процесс сушки протекает медленно. В сухом материале остаются мелкие комки, интенсивность процесса сушки не велика.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков, т. е. повышение производительности устройства за счет увеличения интенсивности сушки комкующихся и прилипающих к стенкам материалов, а также устранение залипания и забивания сушилок.

Поставленная цель достигается тем, что пневмосушилка, содержащая верхний и нижний корпуса с патрубками ввода и вывода материалов, внутри которых расположена газораспределительная решетка и полки, согласно изобретению, внутри нижнего корпуса расположен механизм отражения, выполненный в виде расположенной под углом к стенке корпуса над входным патрубком пластины с жестко закрепленной к ее свободному торцу наклонной полкой, примыкающей к газораспределительной решетке, а над упомянутой решеткой между полкой и стенкой корпуса размещена направляющая пластина, выполненная с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости, причем в верхнем корпусе, а также в нижнем корпусе вышеупомянутой направляющей пластины расположены друг над другом с возможностью поворота относительно горизонтальной плоскости дополнительные перфорированные полки с установленными между ними пружинами, а к стенкам корпусов под нижней перфорированной полкой закреплены отражатели. Кроме того, угол между стенкой корпуса и пластиной механизма отражения составляет 25-30^o, а направляющая пластина выполнена составной из, по крайней мере, трех шарнирно взаимосвязанных между собой участков. Отражатели выполнены в виде двух взаимно перпендикулярных пластин, жестко скрепленных между собой.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения показывает, что предлагаемое решение отличается от прототипа тем, что внутри нижнего корпуса расположен механизм отражения, выполненный в виде расположенной под углом к стенке корпуса над входным патрубком пластины с жестко закрепленной к ее свободному торцу наклонной полкой, примыкающей к газораспределительной решетке, а над упомянутой решеткой между полкой и стенкой корпуса размещена направляющая пластина, выполненная с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости, причем в верхнем корпусе, а также в нижнем корпусе вышеупомянутой направляющей пластины расположены друг над другом с возможностью поворота относительно горизонтальной плоскости дополнительные перфорированные полки с установленными между ними пружинами, а к стенкам корпусов под нижней перфорированной полкой закреплены отражатели.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области, не позволило выявить признаки, соответствующие заявляемому техническому решению, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 то же, вид сверху.

Пневмосушилка содержит установленные друг над другом нижний 1 и верхний 2 корпуса с патрубками ввода 3 и 4 и вывода 5 и 6 материалов. Внутри нижнего корпуса 1 расположена газораспределительная решетка 7, над которой жестко закреплен механизм отражения, выполненный в виде расположенной под углом 25-30^o к стенке корпуса над входным патрубком 3 пластины 8. Нижний предел угла, равный 25^o, выбран потому, что ниже этого значения угла будет осуществляться залипание поданного через патрубок 3 комкующегося материала, что, в конечном итого, приведет к полному заполнению пространства между стенкой корпуса 1 и пластиной 8. Верхний предел угла, равный 30^o, выбран потому, что выше этого предела частицы материала при подаче через патрубок и взаимодействии с пластиной 8 не получат той скорости движения, которая необходима для качественной интенсификации материала в установке в целом. К пластине 8 жестко закреплена наклонная полка 9, примыкающая к газораспределительной решетке 7, над которой между полкой и стенкой корпуса размещена направляющая пластина 10, состоящая, по крайней мере, из трех шарнирно взаимосвязанных между собой участков и выполненная с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости. В верхнем корпусе и нижнем корпусе направляющей пластины 10 расположены друг над другом с возможностью поворота относительно горизонтальной плоскости дополнительные перфорированные полки 11 с установленными между ними пружинами. К стенкам корпусов под нижней перфорированной полкой закреплены отражатели, выполненные в виде двух взаимно перпендикулярных пластин 12, жестко скрепленных между собой. Газораспределительная решетка 7 взаимосвязана с установленным в корпусе соплом 13 подачи сжатого воздуха.

Устройство работает следующим образом. На решетку 7 загружаются две фракции металлических шариков, крупная размерами 3-5 мм и мелкая не более 1 мм. Через патрубок 3 подается сушильный агент с таким расходом, чтобы крупные шарики на решетке 7 находились в псевдосжиженном, а частично и взвешенном состояниях, а мелкие выносились потоком воздуха в верхнюю часть корпуса 1. При ударе о пластины перфорированной полки 11 эти шарики изменяют направление своего движения и отскакивают в верхнюю часть пластины 8. По последней они скатываются вниз, в пространство над решеткой 7, откуда снова уносятся вверх, образуя циркулирующий слой горячих шариков.

Влажный материал из питателя по патрубку 4 подается в верхнюю часть пластины 8 и далее движется вниз в слое нагретых шариков. Материал получает тепло как от шариков при соприкосновении с ними, так и непосредственно от нагретой пластины 8, а также от некоторой части сушильного агента, поступающей в слой через щелевые отверстия.

В пространстве над решеткой 7 мелкие шарики и частицы выносятся потоком вверх и, ударившись о пластины, образующие перфорированную полку 11, отскакивают на пластину 8 и снова двигаются вниз. Высушенный материал выносится потоком в корпус 2, где из него, при повороте потока внизу этой камеры, выделяются и возвращаются вниз более крупные частицы.

Наиболее крупные частицы и комки материала, опустившиеся по пластине 8 в пространство, занятое крупными шариками, измельчаются ими. Продукты измельчения выносятся потоком сушильного агента вверх. Наиболее крупные частицы и комки, не поддающиеся измельчению, проходят через слой крупных шариков вниз и разгружаются через низ аппарата по патрубку 5.

Помимо влажного материала через патрубок 4 на слой частиц может подаваться суспензия или насыщенный раствор. Капли раствора или суспензии, покрывая поверхность циркулирующих частиц и шариков, высыхая, увеличивают их размеры. Шарики освобождаются от высохшего слоя частиц при ударах о пластины полки 11 и друг о друга.

Пластина 10 направляющая циркулирующий слой и поверхности слоя крупных шариков, позволяют регулировать толщину этого слоя путем перемещения этой пластины в вертикальном и горизонтальном направлениях. Для удобства регулировки она составлена из трех участков, угол между которыми может меняться. Разрежение, создаваемое восходящим потоком газа у входа в канал, образованный пластиной 10 и нижним концом пластины 8, ускоряет движение вниз циркулирующего слоя частиц мелких шариков.

Для повышения скорости циркуляции этого слоя, а также скорости движения отдельных частиц и шариков, в пространство над крупными шариками через сопло 13 внизу корпуса 1 непрерывно или периодически подается сжатый воздух.

Измельчение комков внизу сушилки вблизи решетки 7 осуществляется преимущественно испарением, а в верхней части сушилки ударом. Для регулировки направления отскока мелких шариков и для увеличения скорости их отскока пластины, образующие полку 11, устанавливаются консольно с возможностью поворота их вокруг горизонтальной оси. При этом угол наклона каждой последующей пластины к горизонту должен быть меньше, чем у предыдущей. Это обеспечит отскок шариков от всех пластин в верхнюю часть пластины 8. Установка между пластинами пружины повышает скорость отскока шариков при ударе о пластины полки 11. Поскольку скорость витания стальных шариков с диаметром частиц 1 мм равна 14 м/с, тот скорость потока сушильного агента, необходимая для их транспортирования с достаточной скоростью, в вертикальной камере не должна быть менее 20-30 м/с. Крупные шарики, скорость витания которых 30-40 м/с, выноситься потоком не будут. При порозности слоя этих шариков ε = 0,75=0,75 скорость потока в прозорах между шариками достигает 30-35 м/с, что обеспечивает устранение комкования и налипания на стенки и на инертные частицы и, в конечном итоге, значительно повысит производительность установки в целом.

Формула изобретения

1. Пневмосушилка, содержащая верхний и нижний корпуса с патрубками ввода и вывода материалов, внутри которых расположена газораспределительная решетка и полки, отличающаяся тем, что внутри нижнего корпуса расположен механизм отражения, выполненный в виде расположенной под углом к стенке корпуса над входным патрубком пластины с жестко закрепленной к ее свободному торцу наклонной полкой, примыкающей к газораспределительной решетке, а над упомянутой решеткой между полкой и стенкой корпуса размещена направляющая пластина, выполненная с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости, причем в верхнем корпусе, а также в нижнем корпусе вышеупомянутой направляющей пластины расположены друг над другом с возможностью поворота относительно горизонтальной плоскости дополнительные перфорированные полки с установленными между ними пружинами, а к стенкам корпусов под нижней перфорированной полкой закреплены отражатели.

2. Пневмосушилка по п. 1, отличающаяся тем, что угол между стенкой корпуса и пластиной механизма отражения составляет 25-30^o, а направляющая пластина выполнена составной из, по крайней мере, трех шарнирно взаимосвязанных между собой участков.

3. Пневмосушилка по пп. 1,2, отличающаяся тем, что отражатели выполнены в виде двух взаимно перпендикулярных пластин, жестко скрепленных между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2