Спосіб охолодження полідисперсних зернистих матеріалів

Спосіб охолодження полідисперсних зернистих матеріалів, що включає подачу матеріалу на 38660 го потоку навколо частинок, відсутністю ефекту перемішування частинок, проскоку повітряного потоку і утворення повітряних бульбашок в шарі, а також рівномірним розподілом повітряного потоку по перерізу шару. Це дозволяє поряд з інтенсивним охолодженням матеріалу достатньо ефективно проводити не тільки знепилювання продукту (віддувка частинок розміром до 300-500 мкм), але і його пневмокласифікацію (віддувка частинок розміром 0,5-1,0 мм). Матеріал після часткового охолодження і повної пневмокласифікації поступає на повне охолодження у псевдозріджений шар з більш низькою температурою нагріву і не містить дрібних фракцій, що підвищує інтенсивність процесу охолодження в результаті покращання гідродинамічних умов в шарі охолодженого матеріалу. За рахунок протиструмного руху фаз, близького до режиму ідеального витиснення, підвищується тепловий потенціал відхідного повітря, що дозволяє ефективніше утилізувати тепло. Зазначені позитивні ефекти від реалізації запропонованого способу охолодження полідисперсних зернистих матеріалів дозволяють знизити енерговитрати і зменшити габарити апарату. Зазначений діапазон швидкості продувки визначається також густиною і формою частинок оброблюваного матеріалу і конструктивними параметрами (установка в надшаровому просторі різних гальмувальних вставок). При швидкості продуви нижче зазначеного діапазону ефективність одночасного проведення процесів охолодження і пневмокласифікації знижується в результаті неможливості створення активного гідродинамічного режиму зависання частинок. При швидкості продувки вище зазначеного діапазону різко знижується ефективність віддувки дрібної фракції за рахунок появи інтенсивного перемішування частинок в шарі, що значно підвищує ви трати повітря і гідравлічний опір апарату, а отже, і енерговитрати. На фіг. 1 показана схема руху потоку матеріалу і повітря; на фіг. 2 - криві розподілу частинок по розмірах; на фіг. 3 - гра фік залежності температури матеріалу від часу о холодження його на газорозподільній решітці. Гарячий полідисперсний матеріал із дозатора через завантажувальний пристрій 1 надходить в зону пневмокласифікації 2, де шляхом взаємодії з повітряним потоком 3, що надходить із зони охолодження 4, розподіляється на дві фракції і частково охолоджується. Конструкція пневмокласифікаційної камери 2, розташованої в надшаровому просторі апарату, може бути різною; наприклад, каскад поличних перфорованих контактів 5, в залежності від зміни конструктивних параметрів яких (кута нахилу, живого перерізу) можемо виділяти частинки того або іншого граничного розміру. Реалізація активного гідродинамічного режиму зависання частинок при їх незначній концентрації в зоні пневмокласифікації 2 дозволяє достатньо ефективно проводити процес поділу полідисперсного матеріалу на крупну і дрібну фракції і частково охолоджувати гарячий матеріал. Частково охолоджена крупна фракція матеріалу поступає в зону охолодження 4, де охолоджується до технологічно завданої температури в режимі псевдозрідженого шару. Охолоджена крупна фракція матері алу виводиться через розвантажувальний канал 7. Охолоджувальне повітря надходить через патрубок 8 під газорозподільну решітку 6, охолоджує псевдозріджений шар матеріалу в зоні 4 і частково нагріте надходить в зону пневмокласифікації 2. Після взаємодії з частинками вихідного матеріалу в зоні 2 повітряний потік разом з дрібною фракцією матеріалу виводиться з апарату. В результаті такого протиструмного руху потоків матеріалу і охолоджувального повітря в різних гідродинамічних режимах підвищується ефективність проведення процесів охолодження і пневмокласифікації полідисперсних зернистих матеріалів, що дозволяє зменшити кількість охолоджувального повітря, а отже, і енерговитрати, а також габарити охолоджувача - пневмокласифікатора. Приклад 1. Зернистий полідисперсний матеріал, гранульований суперфосфат, фракцій - 0,054 мм, в кількості 100 кг/ч і початковою температурою нагрівання 90°С навантажують в робочий простір апарату. Ви хідний матеріал в зоні пневмокласифікації (надшаровому просторі апарату) рухається в режимі гравітаційного падаючого шару, який характеризується інтенсивним нестисненим рухом частинок за рахунок сил тяжіння і інерції. При швидкості продувки такого шару, яка дорівнює 3,7 м/с (значення 0,65 WB, де WB = 5,5-5,8 м/с швидкість витання частинок граничного розміру дрібноїфракції, тобто d4 = 1 мм), утворюється активний гідродинамічний режим зважених частинок з незначною концентрацією (15-20 кг/м 3) в робочому об'ємі апарату. В зоні пневмокласифікацїї для гальмування потоку матеріалу установлюються перфоровані поличні контакти. Живий перетин перфорованих поличних контактів установлюється в межах 5-10%, кут на хилу їх до горизонту 25-30°. За рахунок взаємодії частинок вихідного матеріалу з повітряним потоком в зоні пневмокласифікації спостерігається ефективне розділення на крупну і дрібну фракції. Ефективність витягання дрібної фракції (менше 1 мм) у виніс досягає 60-70%. При цьому продукт інтенсивно охолоджується на 2530°С. Частково охолоджена крупна фракція матеріалу (частинки розміром 1-4 мм) надходять в зону охолодження, де охолоджуються в псевдозрідженому шарі до температури 40-45°С. Виконання процесів пневмокласифікації і охолодження в різних гідродинамічних режимах дозволяє отримати готовий продукт з меншим вмістом дрібних фракцій (фіг. 2, крива 1) і більш інтенсивно його охолоджувати (фіг. 3, крива 1), порівняно з тим, коли б дані процеси проводились спільно в об'ємі псевдозрідженого шару (фіг. 2, крива 2; фіг. 3, крива 2). Охолоджувальне повітря, нагріте після зони охолодження до 50-55°С, додатково нагрівається в зоні пневмокласифікації до 70-80°С, що збільшує тепловий потенціал відхідного повітря і дозволяє більш ефективно утилізувати його теплоту. Згідно тепловому балансу, витрати охолоджувального повітря, яке подається на охолодження і пневмокласифікацію, складає 60-70 м 3/ч, що на 30-40% нижче витрат охолоджувального повітря, яке подається в охолоджувач-сепаратор псевдозрідженого шару. Приклад 2. При граничному значенні швидкості продувки, яке дорівнює 0,8 WB, тобто 5,2 м/с, різко підвищується концентрація частинок в об'ємі 2 38660 шару (до 50-100 кг/м 3). При цьому шар згущується, виникають інтенсивне перемішування частинок і газові бульбашки. Ефективність витягання дрібної фракції знижується до значення 5-10%, значно підвищується гідравлічний опір шару (до 150200 мм вод.ст.), а отже, і енерговитрати. Приклад 3. При граничному значенні швидкості продувки, що дорівнює 0,5 WB, тобто 2,8 м/с, ефективність процесів охолодження і пневмокласифікації знижується. Продукт охолоджується на 10-15°С, ефективність витягання дрібної фракції знижується до 30%. Приклад 4. При швидкості продувки вище граничного значення, тобто більше 5,2 м/с шар переходить в режим з поршнеутворенням, в якому гідравлічний опір підвищується до 300 мм вод.ст., що збільшує енерговитрати. При швидкості продувки нижче граничного значення, тобто менше 2,8 м/с, значно знижується ефективність процесів охолодження і пневмокласифікації. Фіг. 1 3 38660 Фіг. 2 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4