Установка для сушіння зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі

1 Установка для сушіння зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі, що містить корпус з робочою і газопідвідною камерами, між якими розміщена газорозподільна решітка з отворами, завантажувальний пристрій і патрубок для розвантаження висушеного матеріалу, розміщені на протилежних торцевих стінках робочої камери, а також патрубок для підведення псевдозріджуючого агента-теплоносія, розміщений на торцевій СТІНЦІ газопщвідної камери під газорозподільною решіткою, та патрубок для відведення відпрацьованого псевдозріджуючого агента-теплоносія, розміщений Корисна модель належить до установок для сушки зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі Установка може бути використана на підприємствах хімічної, харчової промисловості та підприємствах промисловості будівельних матеріалів, зокрема для сушки піску, природного гіпсу та ін , які є складовими частинами будівельних сумішей Суттєвий вплив на якість псевдозрідження має спосіб завантаження і рівномірного розподілу вологого матеріалу по поверхні псевдозрідженого шару, особливо при безперервному процесі сушки При завантаженні оброблюваного матеріалу для досягнення цієї мети застосовують різні пристрої Очевидно, що при відсутності таких пристроїв розподілення псевдозріджуючого агента через газорозподільчу решітку, як і по повздовжньому перерізу псевдозрідженого шару, може бути нерівномірним через зони газорозподільчої решітки з меншою висотою шару матеріалу, наприклад, на деякій відстані від місця завантаження оброблюваного матеріалу, буде проходити більша КІЛЬКІСТЬ псевдозріджуючого агента Для нормальної в склепінні робочої камери, яка відрізняється тим, що робоча камера обладнана пневмокамерою з патрубком для підведення ВІДХІДНИХ газів, розміщеною під завантажувальним пристроєм, та горизонтальною полицею, що розміщена всередині робочої камери під завантажувальним отвором, причому ширина горизонтальної полиці дорівнює ширині, а довжина - висоті завантажувального отвору, а між горизонтальною полицею і завантажувальним отвором на всю ширину горизонтальної полиці виконано щілину для здування оброблюваного матеріалу у псевдозріджений шар, висота якої дорівнює еквівалентному діаметру отвору газорозподільної решітки 2 Установка за п 1, яка відрізняється тим, що горизонтальна полиця по своїй ширині обладнана вертикальними подовжніми пластинами висотою 0,5 висоти завантажувального отвору для рівномірного розподілу матеріалу по поверхні псевдозрідженого шару роботи установки для сушки зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі в зоні газорозподільчої решітки, які знаходяться під завантажувальним пристроєм, необхідно підводити збільшену кількість псевдозріджуючого агенту При цьому значно збільшується загальна КІЛЬКІСТЬ витрат псевдозріджуючого агента, що призводить до збільшення середньої швидкості псевдозрідження, яка, в свою чергу, викликає значний пиловинос висушуємого матеріалу з установки, а також підвищення енерговитрат на проведення процесу сушки, що повязані з одержанням необхідної КІЛЬКОСТІ псевдозріджуючого агента Відома установка для сушки вугілля [Н И Гельперин, В Г Айнштейн, В Б Кваша Основы техники псевдоожижения - М , "Химия" - 1967 - с 463], яка включає продовгуватий корпус з газороподшьчою решіткою з перемінним вільним перерізом по її довжині Решітка розділяє корпус на газорозподільчу і робочу камери На одній з торцевих стінок робочої камери розміщено приймальний бункер для завантаження в неї вологого матеріа 5Г 5577 лу. Дно бункера розміщене під кутом 60 до горизонту і прикріплене до вільного торця робочої решітки. На ньому розміщено також електровібратор, в результаті роботи якого усувають зависання вологого матеріалу в приймальному бункері. Вологий матеріал завантажують в робочу камеру біля однієї торцевої стінки і розвантажують у протилежної висушений матеріал. Проте, таке вирішення конструкції установки для сушіння зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі не сприяє рівномірному розподілу оброблюємого матеріалу по поверхні псевдозрідженого шару через відсутність спеціальних пристроїв для здійснення такого розподілу, внаслідок чого відбувається неоднорідне псевдозрідження матеріалу. Це потребує збільшення витрат псевдозріджуючого агента і тим самим підвищує швидкість псевдозрідження, що, в свою чергу, викликає збільшення пиловиносу, а також електро- та тепловитрат на одержання псевдозріджуючого агента і підтримання необхідної температури псевдозрідженого шару. Найбільш близькою до запропонованої пропозиції за своєю технологічною суттю та одержаним результатом є установка для сушки зернистих матеріалів [А.с. №163534, М. кл. 5 F26b 17/10], яка містить розширену догори робочу камеру, обладнану газорозподільчою решіткою, лопастний або щітковий завантажувальний і розвантажувальний пристрої з регулюємим числом обертів. Завантажувальним пристроєм здійснюють розподілення завантажуємого матеріалу по поверхні псевдозрідженого шару. Такий пристрій обладнано соплами, якими подають холодне повітря з метою створення завіси над псевдозрідженим шаром. Розвантажувальний пристрій розміщено на протилежній торцевій стінці робочої камери. Установка обладнана топкою, розміщеною в підрешіточній камері, з форсунками для спалювання рідкого або газового палива. В верхній частині робочої камери розміщено патрубок для відведення відпрацьованого псевдозріджуючого агента - теплоносія. Відома конструкція установки потребує витрат як електроенергії на електроприводи завантажувального і розвантажувального пристроїв і на одержання більшої кількості псевдозріджуючого агента за рахунок використання частини його для створення завіси з вологого матеріалу над поверхнею псевдозріджуючого шару, так і збільшення витрат палива на підтримання необхідної температури процесу сушки, яку зменшують за рахунок використання холодного повітря для розподілу оброблюваного матеріалу. В основу корисної моделі поставлене завдання вдосконалення конструкції установки для сушки зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі, в якій в результаті введення пневмокамери з патрубком для підведення відхідних газів, горизонтальної полиці для висушуємого матеріалу та їх взаємного розташування, спрощують конструкцію установки за рахунок відмови від електроприводів для завантажувального і розвантажувального пристроїв, і за рахунок цього забезпечують зменшення витрат електроенергії та палива, а також поліпшують умови експлуатації установки і зменшують капітальні витрати на її створення. Поставлене завдання вирішене завдяки тому, що в установці для сушки зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі, яка містить корпус з робочою і газопідвідною камерами, між якими розміщена газорозподільча решітка з отворами, завантажувальний пристрій і патрубок для розвантаження висушеного матеріалу, розміщені на протилежних торцевих стінках робочої камери, а також патрубок для підведення псевдозріджуючого агента - теплоносія, розміщений на торцевій стінці газопідвідної камери під газорозподільною решіткою, та патрубок для відведення відпрацьованого псевдозріджуючого агента - теплоносія, розміщений в склепінні робочої камери, згідно корисної моделі, робоча камера обладнана пневмокамерою з патрубком для підведення відхідних газів, розміщеною під завантажувальним пристроєм, та горизонтальною полицею, що розміщена всередині робочої камери під завантажувальним отвором, причому ширина горизонтальної полиці дорівнює ширині, а довжина - висоті завантажувального отвору, а між горизонтальною полицею і завантажувальним отвором на всю ширину горизонтальної полиці виконано щілину для здування оброблюваного матеріалу у псевдозріджений шар, висота якої дорівнює еквівалентному діаметру отвору газорозподільчої решітки. Додатковою ознакою є те, що: - горизонтальна полиця по своїй ширині обладнана вертикальними подовжніми пластинами висотою 0,5 висоти завантажувального отвору для рівномірного розподілу матеріалу по поверхні псевдозрідженого шару. Відсутність електроприводів завантажувального і розвантажувального пристроїв спрощує конструкцію установки, зменшує капітальні витрати на її створення і сприяє економії електроенергії, яку не витрачають на обертання завантажувального і розвантажувального пристроїв. Використанням для розподілу оброблюваного матеріалу по поверхні псевдозрідженого шару не холодного повітря, а відхідних газів з температурою псевдозрідженого шару досягають інтенсифікації тепло- і масообміну під час сушки зернистих матеріалів, при цьому не знижуючи температуру у робочій камері, що призводить до економії палива. На Фіг.1 показана запропонована установка, її поздовжній переріз; на Фіг.2 - переріз А-А. Установка містить корпус 1 з подом 2 і склепінням 3, торцевими 4 і боковими 5 стінками. Всередині корпуса 1 розміщена горизонтальна газорозподільча решітка 6 з отворами, вище якої розміщена робоча 7, а нижче - газопідводяча 8 камери. На торцевій стінці 4 робочої камери 7 розміщено приймальний бункер 9 із завантажувальним патрубком 10, який утворює у місті з'єднання з робочою камерою 7 завантажувальній отвір 11. На протилежній торцевій стінці 4 робочої камери 7 розміщено розвантажувальний пристрій 12. Газопідводяча камера 8 обладнана патрубком 13, розміщеним на торцевій стінці 4 корпусу 1 установки під газорозподільчою решіткою 6 для підведення псевдозріджуючого агента - теплоносія, а в склепінні 3 робочої камери 7 розміщено патрубок 14 для відведення відпра 5577 шений матеріал розвантажують пристроєм 12, а відпрацьований псевдозріджуючий агент - теплоносій відводять патрубком 14. Для визначення працездатності установки для сушки зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі на дослідній установці Інституту газу НАН України були проведені експерименти, в яких в якості дослідного матеріалу використовували природний гіпс фракції 0-1,0мм з загальною вологістю 28%. Псевдозріджуючим агентом були продукти спалювання природного газу з повітрям, які підводили під газорозподільчу решітку 6 корпусу 1 через патрубок 13. Температуру псевдозріджуючого агента - теплоносія в газопідвідній камері 8 підтримували на значенні 450-480°С за рахунок розбавлення продуктів спалювання природного газу холодним повітрям. Температура псевдозрідженого шару складала 170-190°С. Завдяки переміщенню псевдозріджуючого агента - теплоносія крізь газорозподільчу решітку 6 в робочій камері 7 створювали псевдозріджений шар з оброблюваного матеріалу. Подачу оброблюваного матеріалу здійснювали завантажувальним пристроєм на горизонтальну полицю 17. Через патрубок 16 пневмокамери 15 підводили відхідні гази, які виходили через щілину 19 в робочу камеру. При цьому природний гіпс рівномірно розподілявся по поверхні псевдозрідженого шару. Використання для здування природного гіпсу з полиці газів з температурою відхідних газів інтенсифікувало тепло- і масообмін в процесі сушки природного гіпсу, що дозволяло підтримувати однорідне псевдозрідження при температурі псевдозрідженого шару на рівні 170-190°С, без підвищення витрат псевдозріджуючого агента, електро- та теплоенергії. Оброблюваний матеріал розвантажували пристроєм 11 з кінцевою вологістю 6,0-7,0%, яка відповідала найкращій якості природного гіпсу за його властивостями. цьованого теплоносія - відхідних газів. Робоча камера 7 обладнана пневмокамерою 15, розміщеною під приймальним бункером 9, з патрубком 16 для підведення відхідних газів для здування оброблюваного матеріалу і рівномірного його розподілу по поверхні псевдозрідженого шару. В середині робочої камери 7 на торцевій стінці 4 під завантажувальним отвором 11 розміщена горизонтальна полиця 17, ширина якої дорівнює ширині, а довжина - висоті завантажувального отвору 11. По ширині горизонтальна полиця 17 обладнана поздовжніми пластинами 18, довжина яких дорівнює довжині горизонтальної полиці 17, а висота їх дорівнює 0,5 висоти завантажувального отвору 11. Між завантажувальним отвором 11 та горизонтальною полицею 17 в торцевій стінці 4 робочої камери 7 виконано щілину 19, ширина якої дорівнює ширині горизонтальної полиці 17, а висота її дорівнює еквівалентному діаметру отвору газорозподільчої решітки 6. Установка працює таким чином. Вологий зернистий матеріал із приймального бункера 9 завантажувальним патрубком 10 подають на горизонтальну полицю 17. В газопідвідну камеру 8 патрубком 13 підводять псевдозріджуючий агент теплоносій, який одержують шляхом спалення палива з повітрям. Псевдозріджуючий агент - теплоносій рівномірно розподіляють через отвори газорозподільчої решітки 6 і створюють псевдозріджений шар (частинки матеріалу у якому знаходяться у завислому стані) у робочій камері 7. Відхідними газами, які подають через патрубок 16 у пневмокамеру 15 через щілину 19 - оброблюваний матеріал здувають з полиці 17 та рівномірно розподіляють по поверхні псевдозрідженого шару. Рівномірним розподілом оброблюваного матеріалу по поверхні псевдозрідженого шару створюють однорідне псевдозрідження і тим самим інтенсифікують тепло- і масообмін в процесі сушки. Вису Таблиця Порівняння витрат електро- та теплоенергії при сушці природного гіпсу в псевдозрідженому шарі в прототипі та на запропонованій установці Витрати Потужність, кг\год Установка Прототип Запропонована новка 1000 уста Електроенергії, кВт/год 30,5 1000 27,5 Таким чином, використання запропонованої установки для сушки зернистих матеріалів у псевдозрідженому шарі на відміну від прототипу зменшує капітальні витрати на її створення і сприяє економії електроенергії, яку не витрачають на приведення в дію завантажувального і розвантажувального приводів. Крім того, використання відхідних 35,4 Псевдозріджуючого агента, м /год 2500 31,8 2000 Палива, м3/год газів для рівномірного розподілу оброблюваного матеріалу по поверхні псевдозрідженого шару дозволяє досягти однорідного псевдозрідження, і інтенсифікувати тепло- і масообмін при сушці вологих матеріалів, зменшує витрати палива на підтримання постійної температури псевдозрідженого шару. 5577 Фіг1 18 5 Фіг 2 Комп ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП 'Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601