Барабан сушильный
DRYING DRUM

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к сушилкам с вращающимся барабаном. Сушильный барабан предназначен для сушки и сортировки дробленого угля и устанавливается в технологической линии коксования.
Известна установка для сушки порошкообразных материалов, содержащая вращающийся барабан с греющей рубашкой (А.с. 1017891 СССР, МПК F26B 11/04, опубл. 15.05.1983)  [1].
Установка для сушки представляет собой вращающийся барабан с греющей рубашкой на части поверхности и загрузочным устройством в виде гравитационного желоба со стороны камеры подвода теплоносителя, сообщенной с греющей рубашкой, охладительную секцию на разгрузочном конце барабана и пароотводящую трубу. Пароотводящая труба размещена вокруг желоба загрузочного устройства и введена вместе с ним в барабан через камеру подвода теплоносителя, которая со стороны торца барабана снабжена неподвижным экраном, образующим с барабаном щелевой уплотнительный зазор и служащим его торцевой крышкой.
Данная установка для сушки порошкообразных материалов имеет следующие недостатки: большие габаритные размеры в следствии малой поверхности теплопередачи между теплоносителем и высушиваемым материалом, дополнительные затраты энергии на нагрев отходящей паровоздушной смеси в рубашке и утраты части этой энергии в виду низкой интенсивности теплопередачи от отходящей паровоздушной смеси поступающему сырью.
Известна барабанная сушилка (А.с. 1408173 СССР, опубл. 07.07.1988, ) [2], содержащая теплогенератор с загрузочным устройством, барабан, установленный с помощью бандажей на катках, торцовое кольцеобразное уплотнение типа «воздушный лабиринт, расположенное на передней торцовой стенке вокруг загрузочной горловины барабана в зоне соединения барабана с газоходом теплогенератора. В передней торцовой стенке в зоне размещения колец уплотнения выполнены отверстия, расположенные равномерно по окружности вокруг торцового уплотнения загрузочной горловины барабана. С тыльной части передней торцовой стенки размешена коническая стенка, меньшим основанием сочлененная с кромкой загрузочной горловины, а большим подключенная к продольным каналам, образованным стенкой барабана и обечайкой зигзагообразного профиля. Внутренняя полость через отверстия в торцовой стенке связана с уплотнением. Задняя торцовая стенка с горловиной разгрузочного устройства через торцовое уплотнение подсоединена к вытяжному устройству (вентилятору).
Известная барабанная сушилка имеет следующий недостаток: высокие энергозатраты на проведение процесса сушки, ввиду необходимости нагрева поступающего холодного воздуха.
Технической задачей является интенсификация тепломассообмена, снижение габаритных размеров и снижение энергозатрат.
Технический результат достигается за счет того, что в сушильном вращающемся барабане  с кондуктивным нагревом, в котором происходит удаление влаги из продукта, соосно с вращающимся барабаном, установлен полый цилиндр, на начальном участке имеющий перфорацию, соединенные между собой перфорированной спиральной лентой, снабженной перфорированными лопастями, причем барабан снабжен приваренными к ее наружной поверхности спиральными ребрами, а отвод паровоздушной смеси осуществляется через рубашку загрузочного желоба, вынесенного за пределы корпуса сушилки.
В результате описанного выше конструктивного исполнения предложенный барабан сушильный для сушки полидисперсных материалов имеет значительно меньшие габаритные размеры по сравнению с рассматриваемыми аналогами за счет интенсификации процесса ввиду более развитой поверхности контакта высушиваемого материала и теплоносителя через разделительную стенку, меньшие энергозатраты на проведение процесса сушки за счет подогрева материала отходящей паровоздушной смесью в зоне его загрузки.
Предлагаемый сушильный барабан схематично изображен на фиг.1 - продольный разрез барабана, на фиг. 2 - поперечный разрез по А-А фиг.1.
Барабан сушильный, изображенный на фиг. 1 состоит из вращающегося барабана 1, кожуха 2 и конического сита 3. Барабан установлен на четырех катках 4 и снабжен приваренными к ее наружной поверхности спиральными ребрами 5. Цилиндрический кожух барабана выполнен из листовой стали и внутри футерован блоками из жароупорного бетона.
Вращающаяся часть барабана заканчивается металлическим кожухом с окнами, закрытыми сеткой. Разгрузочные камеры для мелкой, средней и крупой фракции соответственно 6, 7 и 8. Весь барабан установлен на наклонной металлической раме (на схеме не указана).
Привод барабана осуществляется от электродвигателя 9 через редуктор 10 и шестерню 11, смонтированную на барабане.
Загрузочный желоб 12 снабжен рубашкой 13. Внутри вращающегося барабана 1 расположен полый цилиндр 14, перфорированные лопасти 15, перфорированная спиральная лента 16.
На фиг. 2 изображен поперечный разрез барабана сушильного с указанием расположения перфорированных лопастей 15.
-1
Барабан сушильный (фиг. 1) работает следующим образом. Исходный материал (уголь с влажностью 20 % и крупностью 0 ÷ 12 мм) поступает через загрузочный желоб 12 в корпус вращающегося барабана 1 (коэффициент заполнения 0,2, частота вращения 5,85 мин), который наклонно установлен на четырех роликовых катках 4, угол наклона соответственно от зоны загрузки до зоны выгрузки составляет 2° 18', и получает вращательное движение от электродвигателя 9 через редуктор 10 и шестерню 11. Продукт захватывается перфорированными лопастями 15 и перемещается в рабочем объеме, ограниченном перфорированными лопастями 15, перфорированной спиральной лентой 16, наружной поверхностью полого цилиндра 14 и внутренней поверхностью вращающегося барабана 1. Перфорированные лопасти 15 (фиг. 2) расположены под углом 30° с целью увеличения удельной поверхности контакта продукта с нагревающей его поверхностью. Теплоноситель подается в кожух 2 и получает спиралеобразное движение за счет установленной на наружной поверхности вращающегося барабана 1 спиральных ребер 5.
Паровоздушная смесь отводится из рабочих объемов через отверстия в перфорированной спиральной ленте 16 и перфорированные лопасти 15 во взаимно противоположенные стороны. Одна часть паровоздушной смеси выходит из рабочих объемов в зоне классификации высушенного продукта и направляется через полый цилиндр 14 в рубашку 13, вторая часть паровоздушной смеси выходит в зоне загрузки материала через отверстия в полом цилиндре 14 и далее в рубашку 13. Перфорированные лопасти 15 и перфорированная спиральная лента 16 смещены на расстояние соответствующее расположению отверстий в полом цилиндре 14 с целью исключения попадания продукта в полый цилиндр 14. Паровоздушная смесь проходя через рубашку 13 нагревает поступающий через загрузочный желоб 12 исходный материал.
Высушенный продукт подвергается классификации на коническом сите 3 за счет расположенных на его поверхности окон, закрытых сеткой, имеющий разный диаметр отверстий, в результате чего мелкая фракция поступает в разгрузочную камеру 6, средняя в разгрузочную камеру 7, а крупная в разгрузочную камеру 8. Время пребывания угля в барабане 22,6 мин.
Благодаря данному техническому решению уменьшаются габаритные размеры, снижаются энергозатраты и интенсифицируется процесс тепломассообмена.