СУШИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ

Техническое решение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки различных видов сформованных и мелкокусковых материалов.
Известна сушилка (Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Ч.2, М., Химия, 1995, стр.206, [1]), в которой процесс сушки производится при атмосферном давлении. В многокорпусной камере данного устройства слой высушиваемого материала движется по бесконечным лентам. При пересыпании материала с ленты на ленту увеличивается поверхность соприкосновения его с сушильным агентом, что способствует возрастанию скорости сушки. Существенным недостатком данного устройства является то, что высушиваемый материал подвергается многократному механическому воздействию за счет соударений, что может приводить к частичному или полному разрушению материала сушки. В частности, такое явление наблюдается при сушке окомкованных или брикетированных материалов (например, рудоугольных брикетов).
Известны сушилки с перфорированными лентами с более щадящим режимом сушки, снабженные механизмом образования «бегущей волны» на гибкой транспортерной ленте (патент РФ №2237224, F26B 17/04, 2004 г., [2], (патент РФ №2428643, F26B 17/04, 2011 г., [3]). Данные устройства конструктивно сложны, снабжены множеством трущихся деталей, что в значительной мере усложняет эксплуатацию сушилок, снижает срок службы. При этом в данных устройствах также производится механическое перемешивание материала, при котором возможно его истирание, пыление, разрушение.
Известна конвейерная сушилка для изделий, преимущественно керамических, содержащая камеру и установленный в ней горизонтальный цепной конвейер с перфорированным полотном, источниками излучения, расположенными под и над конвейером, и линии свежего и отработанного теплоносителя, в которой камера по ходу конвейера разбита на четыре секции посредством вертикальных перегородок, источники излучения выполнены акустическими в виде зонтов с вмонтированными в них спиралями, соединенными с линией свежего теплоносителя, установленными во второй секции под конвейером, а в третьей над ним, при этом камера снабжена конусными насадками, которые в первой секции расположены под и над конвейером и подключены соответственно к линиям свежего и отработавшего теплоносителя, во второй и третьей секции конусные насадки расположены со стороны конвейера, противоположной зонтам, и подключены к линии отработавшего теплоносителя, в четвертой секции конусные насадки расположены над конвейером и подключены к атмосфере и под конвейером расположен зонт, соединенный с линиями отработавшего и свежего теплоносителей (патент РФ №2018072, F26B 15/12, 1994 г., [4]).
По назначению, по технической сущности, наличию сходных признаков данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога. Недостатки известного решения - сложное конструктивное исполнение, значительные энергетические затраты на процесс.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности процесса сушки, повышение срока безремонтной эксплуатации сушилки.
Техническими результатами являются щадящая механическая и термическая обработка сформованных материалов, снижение потерь обрабатываемого материала в процессе сушки.
Технические результаты достигаются тем, что в сушильном агрегате для сушки сформованного материала, содержащем корпус с загрузочным и разгрузочным устройствами, сушильную камеру, разделенную на секции посредством перегородок, цепной конвейер с перфорированным полотном, тепловые источники, расположенные под конвейером, конусные насадки для отвода отработавшего теплоносителя, установленные над конвейером, сушильная камера разделена на две секции с различными температурными режимами сушки перегородкой, выполненной в виде жестко закрепленной пластины с шарнирно прикрепленной к ней пластиной, тепловые источники расположены под конвейером в каждой секции, конусные насадки выполнены в виде конфузоров, снабженных вентиляторами, а в нижней части сушильной камеры под конвейером установлены бункеры, снабженные затворами.
Кроме того, перфорированное полотно конвейера может быть выполнено в виде прутковых скоб, закрепленных к цепям конвейера, нижняя кромка шарнирно прикрепленной подвижной пластины снабжена опорными звездочками, контактирующими с разгруженной ветвью цепного конвейера, а бункеры, снабжены шлюзовыми затворами.
Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с решением по ближайшему аналогу показывает следующее.
Известное решение и предлагаемое характеризуются сходными общими признаками:
- сушильный агрегат для сушки сформованного материала (в известном решении - сформованный кирпич, керамические изделия, в предлагаемом сформованный шихтовой материал);
- сушильный агрегат содержит:
- - корпус с загрузочным и разгрузочным устройствами;
- - сушильную камеру, разделенную на секции посредством перегородок;
- - цепной конвейер с перфорированным полотном;
- - тепловые источники, расположенные под конвейером;
- - конусные насадки для отвода отработавшего теплоносителя, установленные над конвейером.
Предлагаемое решение отличается от известного решения следующими признаками:
- сушильная камера разделена на две секции с различными температурными режимами сушки перегородкой;
- перегородка выполнена в виде жестко закрепленной пластины с шарнирно прикрепленной к ней пластиной;
- тепловые источники расположены под конвейером в каждой секции;
- конусные насадки выполнены в виде конфузоров, снабженных вентиляторами;
- в нижней части сушильной камеры под конвейером установлены бункеры, снабженные затворами.
При этом перфорированное полотно конвейера может быть выполнено в виде прутковых скоб, закрепленных к цепям конвейера, нижняя кромка шарнирно прикрепленной подвижной пластины снабжена опорными звездочками, контактирующими с разгруженной ветвью цепного конвейера, а бункеры, снабжены шлюзовыми затворами.
Наличие в предлагаемом решении признаков, отличительных от признаков, характеризующих решение, принятое в качестве ближайшего аналога, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.
При сушке сформованных материалов важным моментом является сохранение целостности обрабатываемого материала, сокращение или предотвращение потерь при термообработке. Для повышения технико-экономических показателей процесса необходимо повышение эффективности процесса сушки, повышение срока безремонтной эксплуатации сушилки.
В предлагаемом решении данные задачи решаются тем, что в предлагаемом сушильном агрегате для сушки сформованного шихтового материала - гранулы из железорудного и углеродсодержащего материала, рабочий объем сушильной камеры разделен на две секции: секцию предварительной сушки исходного материала и секцию основной сушки материала. Причем данные секции разделены между собой стационарной перегородкой с прикрепленной с ней шарнирно качающейся перегородкой, свободный конец которой опирается на разгруженную ветвь цепного конвейера. Наличие шарнирно соединенной части перегородки обеспечивает сохранение разделения сушильной камеры на две секции с различными температурными режимами. В каждую из секций подается сушильный агент, нагретый до различной температуры: в секцию предварительной сушки -140-180°С, в секцию основной сушки - 180-250°С. Такая щадящая термообработка гранул предотвращает их растрескивание, повышает прочность и потребительские свойства материала.
В процессе термообработки гранулы на ленте конвейера не перемещаются механически, а эффективность термообработки достигается тем, что тепловые источники расположены под конвейером в каждой секции, перфорированное полотно конвейера выполнено в виде прутковых скоб, закрепленных к цепям конвейера. При таком выполнении доступ теплоносителя к обрабатываемому материалу обеспечивается по всей ширине ленты конвейера, за счет использования для отвода отработавшего теплоносителя конфузоров, снабженных вентиляторами, т.е. создания направленного движения теплоносителя, по всей толщине слоя материала на ленте конвейера. Таким образом, повышается эффективность использования теплоносителя и эффективность термообработки материала. Выполнение перфорированного полотна конвейера в виде прутковых скоб также повышает срок безремонтной эксплуатации сушилки, снижает затраты на обслуживание и ремонт оборудования.
Возможность регулирования параметров сушки, в зависимости от состава материала и технологических требований, обеспечивается регулированием температуры подаваемого в каждой секции теплоносителя, регулированием отвода отработанного теплоносителя - регулирование работы вентиляторов, регулированием толщины слоя обрабатываемого материала на ленте конвейера.
Выполнение в нижней части сушильной камеры под конвейером бункеров, снабженных затворами, обеспечивает улавливание материала в виде просыпей и пыли, которые собираются в бункерах, периодически выгружаются через шлюзовые затворы и возвращаются в технологический цикл. Практически устраняются потери материала в процессе термообработки, что в значительной мере повышает технико-экономических показатели процесса.
Предлагаемый сушильный агрегат содержит (фиг.1, фиг.2) корпус 1, с загрузочным 2 и разгрузочным 3 устройствами, сушильную камеру, разделенную на секции 4 и 5 посредством перегородки, выполненной в виде жестко закрепленной пластины 6 с шарнирно прикрепленной к ней пластиной 7, нижняя кромка которой снабжена опорными звездочками 8. Внутри сушильной камеры установлен цепной конвейер 9 с перфорированным полотном 10, выполненным в виде прутковых скоб, закрепленных к цепям конвейера 9. Грузонесущая ветвь 11 конвейера 9 катками 12 опирается на направляющие 13 для обеспечения необходимой и достаточной жесткости перфорированного полотна 10 цепного конвейера 9, а разгруженная ветвь 14 цепного конвейера 9 контактирует со звездочками 8 шарнирно прикрепленной пластины 7, обеспечивающей разделение сушильной камеры, секции 4 и 5.
Тепловые источники 15, 16 расположены под конвейером 9, конусные насадки для отвода отработавшего теплоносителя выполнены в виде конфузоров 17, снабженных вентиляторами 18. В нижней части сушильной камеры под конвейером 9 установлены бункеры 19, снабженные шлюзовыми затворами 20.
Сушильный агрегат работает следующим образом. Через загрузочное устройство 2 в верхней части корпуса 1 подают сформованный материал (гранулы, брикеты и др.) 21 на перфорированное полотно 10 грузонесущей ветви 11 цепного конвейера 9. Одновременно от теплового источника 15 в секцию 4 поступает сушильный агент, нагретый до температуры 140-180°С. По мере движения конвейера 9 частично подсушенный материал 21 а попадает в секцию 5 для окончательной сушки, куда от теплового источника 16 подается сушильный агент с температурой 180-250°С. Высушенный материал 21б удаляется из сушильного агрегата через разгрузочное устройство 3 в корпусе 1. Потери материала в виде просыпей и пыли собираются в бункерах 19, которые периодически очищаются через шлюзовые затворы 20. Отобранные из бункеров 19 просыпь и пыль возвращаются в технологический цикл приготовления сформованного материала.
Использование предлагаемой конструкции сушильного агрегата позволяет проводить щадящий режим сушки сформованного материала с минимальным механическим воздействием на материал и созданием благоприятных условий для удаления из него избыточной влаги за счет двухзонной обработки сушильным агентом с различной температурой. Обеспечивается эффективное использование теплоносителя и эффективность сушки материала. Повышается срок безремонтной эксплуатации сушильного агрегата.
ИНФОРМАЦИЯ
1. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. 4.2, М., Химия, 1995, стр.206.
2. Патент РФ №2237224, F26B 17/04, 2004 г.
3. Патент РФ №2428643, F26B 17/04, 2011 г.
4. Патент РФ №2018072, F26B 15/12, 1994 г.