Установка для розподілу дрібнодисперсних матеріалів у псевдозрідженому шарі

Установка для розподілу дрібнодисперсних матеріалів у псевдозрідженому шарі, яка містить прямокутну камеру розподілу з подом, склепінням, торцевими стінками, завантажувальним і розвантажувальним пристроями, розміщеними на протилежних торцевих стінках, газорозподільну решітку, площина прохідного перерізу якої збільшується з віддаленням від завантажувального пристрою, поперечні вертикальні перегородки, встановлені на однаковій відстані одна від одної із зазором відносно газорозподільної решітки і з'єднані зі Винахід належить до пристроїв для розподілу дрібнодисперсних матеріалів у псевдозрідженому шарі Установка може бути використана на підприємствах хімічної, вугільної та промисловості будівельних матеріалів, зокрема, виробляючих спучений перліт, перероблюючих природні цеоліти, а також на підприємствах, які випускають сухі будівельні суміші та інш Відома установка для сушки дисперсних матеріалів в киплячому шарі [А с СРСР №585381, М кл 2 F 26В 17/10, 1978р ], у складі якої є сушильна камера з газорозподільчою решіткою і вертикальними перегородками, які утворюють секції сушильної камери, вентилятор для подавання псевдозріджуючого повітря і калорифер для його підігріву В підрешіточній частині секцій розміщені газопідводячі короби, а у верхній - газовідводячі вікна В протилежних торцових стінках сушильної камери розміщені завантажувальний та розвантажувальний пристрої При цьому перша секція з'єднана із завантажувальним пристроєм, а газорозподільча решітка має прохідну площину перерізу, яка збільшується по мірі віддалення від секції, склепінням, розміщені між ними поздовжні нахилені до поздовжної осі камери розподілу перегородки з утворенням секцій, поздовжні вертикальні перегородки, з'єднані з поздовжними нахиленими і поперечними вертикальними перегородками, патрубки для відведення відділених фракцій і відпрацьованого псевдозріджуючого агента, послідовно з'єднані з пиловловлювачем та димососом, а також патрубок для підведення псевдозріджуючого агента, яка відрізняється тим, що розміщені в кожній секції камери розподілу поздовжні вертикальні перегородки, які утворюють з поперечними вертикальними перегородками ізольовані одна від одної сепараційні ділянки, поперечний переріз яких ступінчасто зменшується з віддаленням від завантажувального пристрою, з'єднані зі склепінням камери розподілу, а у верхній частині сепараційних ділянок горизонтально розміщені жалюзійні решітки з'єднаної із завантажувальним пристроєм Газопідводячими коробами з регулюючими витрати псевдозріджуючого агенту заслінками, газовідвідними вікнами та розвантажуючими пристроями обладнана кожна секція З допомогою відомої установки не вдається підвищити якість розподілу висушуваного матеріалу на фракції заданої крупності, оскільки процес розподілу полідисперсного матеріалу в кожній секції відбувається при швидкості ширяння частинок граничної крупності для кожної із одержуваних фракцій, в результаті чого відбувається винесення частинок, розмір яких перевищує межі крупності, в цільову фракцію Крім того, використання швидкості ширяння частинок граничної крупності для проведення процесу розподілу потребує збільшення витрат псевдозріджуючого агенту і, ВІДПОВІДНО, збільшення енерговитрат на його одержання Найбільш близькою до запропонованого рішення за своєю технічною суттю та одержуваним результатом є установка для розподілу дрібнодисперсних матеріалів [Патент України №18609, М кл 5 В 07В 4/08, F26B 17/10, 1997р], у складі якої є ю ю 51157 прямокутна камера розподілу, обмежена боковими та торцовими стінками, склепінням і подом, завантажувальним пристроєм та газорозподільною решіткою, площина прохідного перерізу якої збільшується по мірі віддалення від завантажувального пристрою Вздовж камери розподілу розміщені поздовжні перегородки у вигляді нахилених прямокутних пластин, встановлених із зазором відносно склепіння і відносно одна одної з утворенням секцій Поздовжні перегородки кожної секції нижніми кромками прикріплені до протилежних бокових стінок камери розподілу в МІСЦІ з'єднання їх з газорозподільною решіткою і розміщені з нахилом до поздовжної осі камери розподілу Відношення відстані між верхніми кромками поздовжних перегородок кожної секції змінюється в діапазоні від 0,9 до 0,3 при відношенні відстані між верхніми кромками поздовжних перегородок попередньої секції до наступної, рівному 1,15 - 1,25 Між торцовими кромками поздовжних перегородок суміжних секцій встановлені ребра, виконані як прямокутні трикутники з гіпотенузою, з'єднаною з торцовою кромкою поздовжної перегородки наступної секції Торцові кромки поздовжних перегородок крайніх секцій з'єднані з торцовими стінками камери розподілу Над протилежно розміщеними в кожній секції парами ребер розміщені вертикальні поперечні перегородки, виконані у вигляді прямокутних пластин, з'єднаних з боковими стінками камери розподілу і встановлені з зазором відносно склепіння Кожна секція камери розподілу обладнана розвантажувальними пристроями, розміщеними вздовж бокових стінок з обох сторін кожної секції, а остання секція - ще й допоміжним розвантажувальним пристроєм у розвантажувальному торці камери розподілу Під газорозподільною решіткою встановлений патрубок підводу псевдозріджуючого агенту, з'єднаний з повітродувкою У верхній частині камери розподілу для відведення відпрацьованого псевдозріджуючого агенту розміщений патрубок, до якого послідовно приєднані газохід, циклон та димосос Відома конструкція установки не дозволяє досягти високої якості(не більше 80%) розподілу дрібнодисперсного матеріалу на задану КІЛЬКІСТЬ вузьких фракцій за грануломеричним складом, оскільки в процесі роботи установки в фракції, які розподіляють, потрапляють частинки не тільки заданого розміру, а й частинки, які перевищують діапазон граничних розмірів, оскільки ніщо не заважає потрапляти їм у ці фракції При цьому КІЛЬКІСТЬ розвантажувальних пристроїв у кожній секції та їх розташування ускладнює конструкцію та умови експлуатації установки В основу пропозиції поставлене завдання удосконалення установки для розподілу дрібнодисперсного матеріалу в псевдозрідженому шарі, в якій подовженням поздовжних вертикальних перегородок до склепіння камери розподілу, а також введенням жалюзійних решіток, горизонтально розміщених у верхній частині камери розподілу забезпечується більш повне відділення в кожній секції заданої фракції і за рахунок цього підвищується якість розподілу дрібнодисперсних матеріалів на задану КІЛЬКІСТЬ вузьких фракцій за граничним розміром Поставлене завдання вирішене тим, що в установці для розподілу дрібнодисперсних матеріалів у псевдозрідженому шарі, яка вміщує прямокутну камеру розподілу з подом, склепінням, торцевими стінками, завантажувальним і розвантажувальним пристроями, розміщеними на протилежних торцових стінках, газорозподільчу решітку, площина прохідного перерізу якої збільшується з віддаленням від завантажувального пристарою, поперечні вертикальні перегородки, встановлені на однаковій відстані одна від одної із зазором відносно газорозподільчої решітки і з'єднані зі склепінням, розміщені між ними поздовжні нахилені до поздовжної осі камери розподілу перегородки з утворенням секцій, поздовжні вертикальні перегородки, з'єднані з поздовжними нахиленими і поперечними вертикальними перегородками, патрубки для відведення відділених фракцій і відпрацьованого псевдозріджуючого агенту, послідовно з'єднані з пиловловлювачем та димососом, а також патрубок для підведення псевдозріджуючого агенту в підрешіточну частину камери розподілу, згідно пропозиції, розміщені в кожній секції камери розподілу поздовжні вертикальні перегородки, які утворюють з поперечними вертикальними перегородками ізольовані одна від одної сепараційні ділянки, поперечний переріз яких ступінчасто зменшується з віддаленням від завантажувального пристрою, з'єднані зі склепінням камери розподілу, а у верхній частині сепараційних ділянок горизонтально розміщені жалюзійні решітки На, фіг 1 зображена в плані конструкція установки, на фіг 2 - так само, розріз А-А на фіг 1, на фіг 3 - так само, розріз Б-Б на фіг 2 Установка в своєму складі має прямокутну камеру розподілу 1 з подом 2, склепінням 3 і торцовими стінками 4 і 5 На торцовій СТІНЦІ 4 камери розподілу 1 розміщений завантажувальний пристрій 6, а на СТІНЦІ 5 - розвантажувальний пристрій 7 найкрупнішої фракції Всередині камери розподілу 1 по всій її довжині встановлена газорозподільча решітка 8 з площиною прохідного перерізу, яка зростає при віддаленні від завантажувального пристрою 6 До склепіння 3 камери розподілу 1 прикріплені поперечні вертикальні перегородки 9, які розміщені на однаковій відстані одна від одної і з зазором відносно від газорозподільчої решітки 8 По довжині камери рошоділу 1 між поперечними вертикальними перегородками 9 розміщені поздовжні перегородки 10, виконані у вигляді прямокутних пластин і встановлені з утворенням секцій камери розподілу 1 Поздовжні перегородки 10 кожної секції своїми нижніми кромками прикріплені до протилежних боків газорозподільної решітки 8 в МІСЦІ її з'єднання з підрешіточною частиною камери розподілу 1, а торцовими кромками - до поперечних вертикальних перегородок 9 і встановлені з нахилом до поздовжної осі камери розподілу 1 Відношення відстані між верхніми кромками поздовжних перегородок 10 до відстані між нижніми ступінчасто зменшується з віддаленням від завантажувального пристрою 6 Цим самим забезпечується у верхньому перерізі кожної секції камери розподілу 1 швидкість ширяння частинок граничного розміру ВІДДІЛЯЄМОІ фракції До верхніх кро 51157 мок кожної поздовжної нахиленої перегородки 10 в кожній секції камери розподілу 1 прикріплені вертикальні поздовжні перегородки 11, приєднані до склепіння 3 і поперечних вертикальних перегородок 9 з утворенням ізольованих одна від одної сепараційних ділянок, поперечний переріз яких ступінчасто зменшується з віддаленням від завантажувального пристрою У верхній частині сепараційних ділянок горизонтально розміщені жалюзійні решітки 12, а в склепінні 3 кожної із них розміщений патрубок 13 для відведення відділеної фракції та відпрацьованого псевдозріджуючого агенту, з'єднаний з пиловловлювачем 14 та димососом 15 У підрешіточній частині камери розподілу 1 на торцевій СТІНЦІ 4 із завантажувальним пристроєм 6 встановлений патрубок 16 для підведення псевдозріджуючого агенту відстань між верхніми кромками поздовжних перегородок 10 забезпечує швидкість ширяння частинок граничного розміру ВІДДІЛЯЄМОІ фракції Таким же чином процес розподілу здійснюють і в наступних секціях камери розподілу 1 В останній секції камери розподілу 1, окрім відділення вузької фракції через патрубок 13, пиловловлювач 14 та димосос 15, найкрупнішу фракцію розподшяємого матеріалу, залишену в псевдозрідженому шарі останньої секції, розвантажують розміщеним на торцовій СТІНЦІ 5 камери розподілу 1 розвантажувальним пристроєм 7 Таким чином, з допомогою запропонованої конструкції установки для розподілу дрібнодисперсних матеріалів у псевдозрідженому шарі одержують багатофракційний розподіл на вузькі фракції з першої секції камери розподілу 1, підключеної до завантажувального пристрою 6, розвантажують найдрібнішу фракцію, потім в залежності від КІЛЬКОСТІ секцій з поздовжними перегородками 10 з них розвантажують фракції проміжних розмірів, а з останньої - найкрупнішу фракцію розвантажувальним пристроєм 7 Задана КІЛЬКІСТЬ необхідних вузьких фракцій, одержуваних із розподіляємого дрібнодисперсного матеріалу повинна відповідати КІЛЬКОСТІ секцій камери розподілу 1 зменшеній на одиницю Установка працює таким чином Через патрубок 16 під газорозподільчу решітку 8 камери розподілу 1 підводять псевдозріджуючий агент для утворення на рівні газорозподільчої решітки 8 швидкості псевдозрідження, яка має дорівнювати 1,1 - 1,2 значення швидкості початку псевдозрідження частинок середнього розміру найкрупнішої фракції, вміст якої складає не менше 10% загальної маси матеріалу, який розподіляють Матеріал, який підлягає розподілу на вузькі фракції, завантажувальним пристроєм 6 подають в першу секцію камери розподілу 1 Поступаючим під газорозподільчу решітку 8 псевдозріджуючим агентом утворюють псевдозріджений шар в кожній секції камери розподілу 1 Внаслідок повільного зменшення по вертикалі прохідного поперечного перерізу секції і, таким чином, поступового збільшення швидкості псевдозрідження по висоті псевдозрідженого шару, в першій секції камери розподілу 1 ВІДДІЛЯЮТЬ частинки матеріалу, для якого швидкість псевдозрідження у верхньому перерізі, утвореному поздовжними перегородками 10, дорівнює швидкості ширяння таких частинок Винесені із псевдозрідженого шару частинки разом із псевдозріджуючим агентом подають в сепараційні ділянки, в яких швидкість псевдозріджуючого агенту вирівнюється по їх поперечному перерізу Внаслідок цього , винесені в сепараційні ділянки частинки, крупніші за граничний розмір ВІДДІЛЯЄМОІ фракції, повертають у псевдозріджений шар Розміщена у верхній частині сепараційної ділянки жалюзійна решітка 12 запобігає прямому проскоку відділених із псевдозрідженого шару частинок розподшяємого матеріалу із псевдозріджуючим агентом Наявність ізольованих одна від одної сепараційних ділянок не дозволяє змішуватись відділеним в суміжних секціях камери розподілу 1 фракціям, а жалюзійні решітки 12 не дозволяють частинкам, крупнішим за граничний розмір відділених фракцій, надходити в готовий продукт Для перевірки ефективності розподілу дрібнодисперсного матеріалу на експериментальній установці запропонованої конструкції проведені експерименти по розподілу сировинного перліту гранулометричного складу < 1,6мм на вузькі фракції < 0,1; 0,063 - 0,315; 0,2 - 1,0 і 0,4 - 1,6мм Псевдозріджуючим агентом було атмосферне повітря, яке підводили під газорозподільчу решітку камери розподілу Швидкість псевдозрідження на рівні газорозподільчої решітки, величиною 1,1 - 1,2 швидкості початку псевдозрідження середніх частинок найкрупнішої фракції 0,4 - 1,6мм забезпечували витратами атмосферного повітря Вміст найкрупнішої фракції 0,4 - 1,6мм в загальній масі сировинного перліту складав 12,43% Через те, що швидкість початку псевдозрідження сировинного перліту фракції 0,4 - 1,6мм дорівнює 0,65м/с, швидкість псевдозрідження на рівні газорозподільчої решітки підтримували в 1,2рази більшою, тобто 0,78м/с Оскільки сепараційні ділянки секцій камери розподілу в напрямі руху розподіляємого сировинного перліту мають ступінчасто зменшувані поперечні перерізи, ВІДПОВІДНО 100, 40 та 16мм, то реальні швидкості псевдозріджуючого агенту на рівні газорозподільчої решітки в цих секціях будуть складати ВІДПОВІДНО 0,38, 0,98 та 2,44м/с Ці значення швидкостей відповідають швидкостям ширяння частинок граничних розмірів ВІДДІЛЯЄМИХ вузьких фракцій Суміш відділеної вузької фракції і відпрацьованого псевдозріджуючого агенту через патрубок 13 подають в пиловловлювач 14 В ньому здійснюють розподіл газової та твердої фаз з виділенням вузької фракції як готового продукту, а очищені ВІДХІДНІ гази димососом 15 викидають в атмосфеРУ Залишену в секції камери розподілу 1 решту матеріалу спрямовують в наступну секцію, в якій Внаслідок інтенсивного перемішування частинок псевдозріджуваного шару в першій секції камери розподілу відбувається винос із цієї секції сировинного перліту фракції < 0,1мм В розбавленій фазі в сепараційній ДІЛЯНЦІ відбувається відділення частинок, розміри яких перевищують граничний розмір 0,1мм, а наявність жалюзійної решітки запобігає прямому проскоку таких частинок в патрубок, з'єднаний послідовно з пиловловлювачем 8 51157 та димососом Крім того, наявність ізольованих сепараційних ділянок, утворених поздовжними вертикальними перегородками, не дозволяє змішуватись ВІДДІЛЯЄМИМ в суміжних секціях камери розподілу вузьким фракціям В наступній секції камери розподілу здійснюють відділення фракції 0,063 - 0,315мм і її винесення в сепараційну ділянку і далі в патрубок відведення фракції та відпрацьованого псевдозріджуючого агенту У пиловловлювачі одержують як готовий продукт фракцію 0,063 0,315мм, а очищений відпрацьований псевдозріджуючий агент димососом викидають в атмосфеРУ Аналогічним способом в третій секції камери розподілу ВІДДІЛЯЮТЬ як готовий продукт фракцію 0,2 - 1,0мм До того ж із цієї секції розвантажувальним пристроєм розвантажують найкрупнішу фракцію розміром 0,4 - 1,6мм Результати експериментів розподілу дрібнодисперсного сировинного перліту на ДОСЛІДНІЙ установці запропонованої конструкції у порівнянні їх з одержаними показниками на установці по прототипу приведені в таблиці Таким чином, використання запропонованої установки для розподілу дрібнодисперсних матеріалів у псевдозрідженому шарі на відміну від прототипу забезпечує одержання заданої КІЛЬКОСТІ вузьких фракцій із дрібнодисперсних матеріалів з показником якості розподілу не менше 90% і сприяє економії енергоресурсів, витрачених на одержання псевдозріджуючого агенту Використання такої установки дозволяє підвищити якість розподілу дрібнодисперсних матеріалів на вузькі фракції заданої граничної крупності, спростити конструкцію та покращати умови експлуатації установки Таблиця Ефективність роподілу дрібнодисперсного сировинного перліту на вузькі фракції у псевдозрідженому шарі Фракція, мм 0,063 0,05