Сушарка з псевдозрідженим шаром (варіанти) і спосіб сушіння вологої сировини із застосуванням сушарки з псевдозрідженим шаром (варіанти)

1. Спосіб сушіння вологої сировини з використанням сушарки з псевдозрідженим шаром, згідно з яким завантажують вологу сировину через завантажувальний лоток і продувають високотемпературний газ з-під газорозподільної тарілки, як гріючий і зріджуючий газ, таким чином, щоб утворити псевдозріджений шар на газорозподільній тарілці для сушіння вологої сировини, при цьому продувають газ через ділянку зовнішньої стінки між основою завантажувального лотка і псевдозрідженим шаром для диспергування потоку вологої сировини, що падає із завантажувального лотка. 2. Спосіб за п. 1, в якому частину високотемпературного газу використовують як газ, що вдувається через ділянку зовнішньої стінки між основою завантажувального лотка і псевдозрідженим шаром. 3. Спосіб сушіння вологої сировини з використанням сушарки з псевдозрідженим шаром, згідно з яким завантажують вологу сировину через завантажувальний лоток і продувають високотемпературний газ з-під газорозподільної тарілки, як гріючий і зріджуючий газ, таким чином, щоб утворити псевдозріджений шар на газорозподільній тарілці для сушіння вологої сировини, при цьому забезпе C2 2 (19) 1 3 застосуванням сушарки з псевдозрідженим шаром. При виробництві коксу, вугілля, що завантажується, сушать перед тим, як подавати в коксову піч для підвищення якості коксу і продуктивності коксової печі. Вміст вологи в неосушеному коксі коксовий печі в основному приблизно 9-13%, і вугілля сушать у вугільних сушарках до вмісту вологи 56%. Відоме використання сушарок з псевдозрідженим шаром для сушіння такого вугілля. Наприклад, в сушарці з псевдозрідженим шаром, розкритій в патентному документі 1, волога сировина* завантажується на газорозподільну тарілку за допомогою завантажувального лотка, і гріючий і зріджуючий газ подається з-під газорозподільної тарілки таким чином, що формується псевдозріджений шар на газорозподільній тарілці і волога неочищена сировина сушиться в псевдозрідженому шарі. Однак, згідно з такою звичайною сушаркою з псевдозрідженим шаром, оскільки волога сировина завантажується в простір псевдозрідженого шару на газорозподільну тарілку прямо під завантажувальним лотком з убуваючою швидкістю, в просторі безпосередньо під завантажувальним лотком, дрібні отвори газорозподільної тарілки засмічуються завантаженою таким чином вологою сировиною. Це є причиною неповного сушіння через припинення зрідження. Крім того, засмічені отвори газорозподільної тарілки потрібно пробивати для видалення засмічення кожний раз, коли сушарку з псевдозрідженим шаром зупиняють для ремонту, таким чином, потрібно багато часу і роботи. [Патентний документ 1: японська патентна публікація №2938029]. Задачею даного винаходу є запобігання засміченню газорозподільної тарілки сушарки з псевдозрідженим шаром вологою сировиною, що завантажується завантажувальним лотком. У даному винаході поставлена задача досягається за допомогою диспергування потоку вологої сировини, що падає із завантажувального лотка, або збільшенням швидкості потоку гріючого і зріджуючого газу, що вдувається в простір безпосередньо під завантажувальним лотком з-під газорозподільної тарілки. Іншими словами, згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу, при сушінні вологої сировини в сушарці з псевдозрідженим шаром, для завантаження вологої сировини через завантажувальний лоток і подачі високотемпературного газу як гріючого і зріджуючого газу з-під розподільної тарілки таким чином, щоб формувати псевдозріджений шар на газорозподільній тарілці для сушіння вологої сировини, газ вдувається через газодувну форсунку, встановлену на ділянці зовнішньої стінки, між основою завантажувального лотка і псевдозрідженим шаром для диспергування потоку вологої сировини, що падає із завантажувального лотка. Згідно з першим варіантом, частина високотемпературного газу може використовуватися як газ, що видувається з газодувної форсунки. 86318 4 Згідно з другим варіантом здійснення даного винаходу, при сушінні вологої сировини сушаркою з псевдозрідженим шаром, для завантаження вологої сировини через завантажувальний лоток і подачі високотемпературного газу як гріючого і зріджуючого газу з-під розподільної тарілки, таким чином, щоб формувати псевдозріджений шар на газорозподільній тарілці для сушіння вологої сировини, швидкість потоку гріючого і зріджуючого газу, що вдувається в простір безпосередньо під завантажувальним лотком з-під газорозподільної тарілки встановлюється швидше, ніж швидкість потоку гріючого і зріджуючого газу, що вдувається в інші зони простору, не безпосередньо нижче завантажувального лотка з-під газорозподільної тарілки. Згідно з даним винаходом, потік вологої сировини, що падає із завантажувального лотка, диспергується таким чином, що вологий потік із завантажувального лотка не падає інтенсивно на певну площу безпосередньо під завантажувальним лотком і газорозподільна тарілка оберігається від засмічення. Далі, згідно з даним винаходом, швидкість потоку гріючого і зріджуючого газу, що вдувається в простір безпосередньо під завантажувальним лотком з-під газорозподільної тарілки прискорюється, таким чином, що засмічення рідко відбувається в зоні газорозподільної тарілки безпосередньо під завантажувальним лотком, де, в основному воно часто відбувається, і газорозподільна тарілка оберігається від засмічення. Фіг.1А - вигляд подовжнього перерізу, що показує перший варіант здійснення сушарки з псевдозрідженим шаром згідно з даним винаходом; Фіг.1В - вигляд перерізу 1-1, взятого на Фіг.1А; Фіг.2 - основний вигляд, що показує умови продування високотемпературного газу через газодувну форсунку; Фіг.3А - вигляд, що показує конструкцію газодувної форсунки; Фіг.3В - вигляд, що показує конструкцію газодувної форсунки; Фіг.4А - вигляд поперечного перерізу, що показує переважне розташування газодувної форсунки; Фіг.4В - вигляд подовжнього перерізу, що показує переважне розташування газодувної форсунки; Фіг.5А - вигляд подовжнього перерізу, показуючий другий варіант здійснення сушарки з псевдозрідженим шаром згідно з даним винаходом; Фіг.5В - вигляд перерізу ІІ-ІІ, взятого на Фіг.5А; Фіг.5С - вигляд перерізу ІII-III, взятого на Фіг.5А; і Фіг.5D - вигляд перерізу ІІІ-ІII, взятого на іншому прикладі Фіг.5А Варіанти здійснення даного винаходу будуть описані на основі варіантів застосування даного винаходу для сушіння вугільного порошку для коксової печі (який далі називається просто «вугільний порошок»). Перший варіант здійснення На Фіг.1А показаний вигляд подовжнього перерізу першого варіанту здійснення сушарки з псевдозрідженим шаром згідно з даним винахо 5 дом, і на Фіг.1В показаний вигляд I-І, взятий на Фіг.1А. Як показано на Фіг.1А і 1В, відхідний газ згоряння (який далі називається «високотемпературний газ»), який має температуру приблизно 150250°С, що утворюється в коксовій печі (не показаний), стискується компресором 1 і прямує в камери дуття 4а і 4b, які розташовані під сушаркою 3 з псевдозрідженим шаром, по газовій магістралі 2, як гріючий і зріджуючій газ. Високотемпературний газ, що надійшов в камери дуття 4а і 4b проходить знизу вгору через газорозподільну тарілку 5, розташовану вище камер дуття 4а і 4b і видаляється через лінію відведення газу 6. Пространство в сушарці 3 з псевдозрідженим шаром ділиться на дві сушильні камери За, ЗЬ розділовою перегородкою 7, а камери дуття 4а і 4b розташовані під сушильними камерами, відповідно. Вугільний порошок як волога сировина завантажується в сушарку 3 з псевдозрідженим шаром за допомогою завантажувального лотка 8, і формується псевдозріджений шар 9 на газорозподільній тарілці 5, за допомогою збільшення повітряного потоку за рахунок подачі високотемпературного газу через газорозподільну тарілку 5. Вугільний порошок сушиться в цьому псевдозрідженому шарі 9 таким чином, щоб мати визначену температуру і співвідношення вологовмісту і розвантажується за допомогою розвантажувального лотка 10. Перший байпасний трубопровід 11 проходить від газової магістралі 2, і через перший байпасний трубопровід 11 частина високотемпературного газу вводиться в простір поблизу лінії відведення газу 6 у верхній частині сушарки 3 з псевдозрідженим шаром. Високотемпературний газ, що вводиться в перший байпасний трубопровід 11 запобігає утворенню точки конденсації навколо і нижче по потоку лінії відведення газу 6. Далі, від першого байпасного трубопровода 11 проходить другий байпасний трубопровід 12, через цей другий байпасний трубопровід 12 частина високотемпературного газу вдувається в газодувну форсунку 13. Газодувна форсунка 13 розташовується на ділянці зовнішньої стінки Зс, між основою завантажувального лотка 8 і вище псевдозрідженого шару 9, і через газодувну форсунку 13 частина високотемпературного газу вдувається в сушарку 3 з псевдозрідженим шаром. Тут другий байпасний трубопровід 12 може відгалужуватися від газової магістралі 2. На Фіг.2 схематично показані умови продування високтемпературного газу через газодувну форсунку 13. Як показано на Фіг.2, високотемпературний газ, що видувається через газодувну форсунку 13 диспергує потік вугільного порошку (вологої сировини) таким чином, що вугільний порошок, що падає із завантажувального лотка 8, не падає інтенсивно в зону безпосередньо під завантажувальним лотком 8. За допомогою такої конструкції, зона газорозподільної тарілки 5 безпосередньо під завантажувальним лотком 8 оберігається від засмічення вугільним порошком. На Фіг.3А і 3В показані приклади конструкції газодувної форсунки 13. Для того, щоб ефективно диспергувати потік вугільного порошку високотем 86318 6 пературним газом, що видувається з газодувної форсунки 13, може використовуватися форсунка з гирлом, що розширяється, як показано на Фіг.3А. Далі, той же самий ефект може бути отриманий за допомогою множини газодувних форсунок 13, що розпилюють в різних напрямах, як показано на Фіг.3В. На Фіг.4А показаний вигляд поперечного перерізу, що ілюструє переважне розташування газодувної форсунки 13. На Фіг.4В показаний вигляд подовжнього перерізу, що ілюструє переважне розташування газодувної форсунки 13. Високотемпературний газ з газодувної форсунки 13 забезпечує вдування падаючого вугільного порошку в напрямі розвантажувального лотка сушарки 3 з псевдозрідженим шаром, щоб диспергувати потік вугільного порошку. Тут розділова перегородка 7 в сушарці 3 з псевдозрідженим шаром повинна оберігатися від знесення при попадання вугільного порошку, що вдувається. Таким чином, переважно, щоб відношення висоти Η від основи газодувної форсунки 13 до верхньої поверхні псевдозрідженого шару 9, горизонтальної відстані L від газодувної форсунки 13 до розділової перегородки 7, вертикального кута θν і горизонтального кута θη газодувної форсунки 13, повинні відповідати відношенню наступної нерівності (1): tan qv>H/(L/cosqh) (1) Тут, коли сушарка з псевдозрідженим шаром має одну сушильну камеру і не має розділової перегородки, вищезазначена нерівність (1) розраховується, при L, що дорівнює відстані від газодувної форсунки 13 до внутрішньої стінки сушарки з псевдозрідженим шаром на стороні розвантажувального лотка. Другий варіант здійснення На Фіг.5А показаний вигляд подовжнього перерізу, ілюструючий другий варіант здійснення сушарки з псевдозрідженим шаром згідно з даним винаходом; на Фіг.4В показаний вигляд подовжнього перерізу, що ілюструє переважне розташування газодувної форсунки; і на Фіг.5С і 5D показаний вигляд перерізу III-III, взятого на Фіг.5А. На Фіг.5A-5D, відхідний газ згоряння (який далі називається «високотемпературний газ»), що має температуру приблизно 150-250°С, який утворюється в коксовій печі (не показано), стискується компресором 1 і вводиться в камери дуття 4а і 4Ь, які розташовані під сушаркою 3 з псевдозрідженим шаром, через газову магістраль 2, як гріючий і зріджуючій газ. Високотемпературний газ, введений в камери дуття 4а, 4b, проходить вгору через газорозподільну тарілку 5, розташовану над камерами дуття 4а, 4b і виводиться через лінію відведення газу 6. Пространство в сушарці 3 з псевдозрідженим шаром ділиться на дві сушильні камери, відповідно. Далі, перед камерою дуття 4а, зона безпосередньо під завантажувальним лотком 8 відділена від інших зон за допомогою розділової перегородки 14. Зокрема, як показано на Фіг.5C5D, розділова перегородка 14 встановлена, щоб відділяти зону безпосередньо під завантажувальним лотком 8 від інших зон. Вугільний порошок, як волога сировина завантажується в сушарку 3 з псевдозрідженим шаром 7 через завантажувальний лоток 8, і утворює псевдозріджений шар 9 на газорозподільній тарілці 5 за допомогою збільшення повітряного потоку за рахунок подачі високотемпературного газу через газорозподільну тарілку 5. Вугільний порошок сушиться в цьому псевдозрідженому шарі 9 таким чином, щоб мати визначену температуру і співвідношення вологовмісту і видаляється через розвантажувальний лоток 10. Перший байпасний трубопровід 11 проходить від газової магістралі 2, і через перший байпасний трубопровід 11, частина високотемпературного газу вводиться поблизу лінії відведення газу 6 у верхній частині сушарки 3 з псевдозрідженим шаром. Високотемпературний газ, що вводиться в перший байпасний трубопровід 11, запобігає утворенню точки конденсації навколо і нижче по потоку лінії відведення газу 6. Далі, від газової магістралі 2, проходить другий байпасний трубопровід 12. Через другий байпасний трубопровід 12 вводиться високотемпературний газ в зону безпосередньо під завантажувальний лоток, яка відділена розділовою перегородкою 14 в камері дуття 4а, і через газову магістраль 2 вводиться високотемпературний газ в інші зони. Регулювальний клапан 15 для потоку встановлений на другому байпасному трубопроводі 12, і регулювальний клапан 16 для потоку встановлений нижче за точку відгалуження другого байпасного трубопровода 12. З такою конструкцією, згідно з даним варіантом здійснення, регулювальні клапани 15, 16 для потоку, встановлені на другому байпасному трубопроводі 12, і газова магістраль 2 регулюються таким чином, щоб забезпечити швидкість потоку гріючого і зріджуючого газу, що вдуєваться в зону безпосередньо під газорозподільною тарілкою 5 86318 8 вище за швидкість потоку гріючого і зріджуючого газу, що вдувається в інші зони, які знаходяться не безпосередньо під завантажувальним лотком під газорозподільною тарілкою. Відповідно, засмічення відбувається рідко в зоні безпосередньо під завантажувальним лотком 8 газорозподільної тарілки 5, де, в основному, відбувається засмічення, так що газорозподільна тарілка 5 захищена від засмічення. Згідно з описаним вище варіантом здійснення, швидкості потоку високотемпературного газу з другого байпасного трубопровода 12 і газової магістралі 2 регулюються так, щоб забезпечити швидкість потоку гріючого і зріджуючого газу, що вдувається в зону безпосередньо під завантажувальним лотком 8 під газорозподільною тарілкою 5 більш високою; однак, діаметри другого байпасного трубопровода 12 і газової магістралі 2 можна регулювати або можна встановити пристрій для стиснення газу на другому байпасному трубопроводі 12, щоб досягнути тієї ж мети. Далі, згідно з поставленою задачею, високотемпературний газ вводиться в простір безпосередньо під завантажувальним лотком 8 в камері дуття 4а з другого байпасного трубопровода 12, що відходить від газової магістралі 2; однак, можна окремо встановити незалежний газопровід. Даний винахід застосовний не тільки для сушіння вугільного порошку для завантаження в коксову піч, але також для сушіння іншої вологої сировини, такої як гранульований шлак і вапняк. Крім того, високотемпературний газ, що використовується як гріючий і зріджуючий газ в сушарці з псевдозрідженим шаром не обмежується відхідним газом згоряння коксової печі, тут також може використовуватися вихлопний газ полум'яної печі або сушильної печі. 9 86318 10 11 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 86318 Підписне 12 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