Мобильная шнековая многоступенчатая сушилка
MOBILE MULTI-STAGE SCREW-CONVEYOR DRYER

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания дисперсных материалов. В частности, мобильная шнековая многоступенчатая сушилка может быть использована для высушивания таких видов сырья как песок, иловые осадки, биомассы, древесные отходы и т.д., в местах их образования особенно в труднодоступных местах.
Мобильность мобильной шнековой многоступенчатой сушилки осуществляется посредством ее транспортирования на грузовом шасси или прицепе. Данное решение найдет применение при добыче песка и позволит минимизировать затраты на перевозку уже высушенного песка, при сборе урожая зерновых культур, требующих предварительного высушивания, при утилизации иловых осадков, биомассы, древесных отходов, коммунальных, промышленных, сельскохозяйственных отходов в местах их образования и т.д.
Мобильная шнековая многоступенчатая сушилка имеет модульный принцип.Модульность мобильной шнековой многоступенчатой сушилки характеризуется тем, что в ее составе присутствуют узлы (модули), внутренне связанные между собой, которые в свою очередь можно менять на аналогичные с другими конструктивными характеристиками, что позволяет добиваться разных целей. Также для достижения большей производительности имеется возможность использовать параллельно несколько мобильных шнековых многоступенчатых сушилок.
Одним из основных известных решений в вопросе высушивания различных материалов дискретного типа являются установки для высушивания, изготовленные по принципу барабанного типа. Однако подобные решения как правило имеют большую металлоемкость и являются стационарными. Такие способы высушивания в свою очередь требуют дополнительных затрат как для реализации подобных решений, так и для поддержания системы в требуемом техническом состоянии.
Наиболее близкой по конструкции к предложенному изобретению является «Система для сушки и сжигания шлама в связи с сжиганием отходов» (Патент EP 1353880 A2, опуб. 22.10.2003, МПК F23G 5/04), содержащая винтовой питающий шнек без вала для перемещения ила или отходов через сушильную камеру. Индуктор высокой энергии расположен на выходе сушильной камеры для подачи горячих газов через камеру для сушки ила или отходов, когда он продвигается от входного конца к выходному концу камеры. Индуктор высокой энергии также отсасывает высушенный осадок из камеры. Система сушки может использоваться в сочетании с печью для сжигания отходов для сжигания шлама и бытовых отходов. В таком устройстве высушенный осадок может быть направлен из сушильной камеры непосредственно в зону сгорания печи. Горячие газы из печи могут быть использованы при сушке шлама.
Важным недостатком устройства при его использовании для сушки отходов является низкая производительность и низкое качество высушивания исходных материалов (сырья) в шнековой сушилке до необходимой степени влажности.
Предлагаемое решение позволяет избежать значительных затрат, а также поможет не только обеспечить высокую производительность, но добиваться необходимой степени высушивания материалов дискретного типа.
Способы достижения технического результата в данном изобретении являются следующие:
- использование двух и более сообщающихся перемещающих устройств для перемещения дисперсных материалов (сырья);
- использование одного или более промежуточных перемещающих устройств для перемещения дисперсных материалов (сырья);
- использование одной рамы для размещения двух и более сообщающихся перемещающих устройств;
- габаритные размеры и общий вес мобильной многоступенчатой шнековой сушилки, позволяющий использовать ее в местах образования дисперсных материалов (сырья);
- использование теплоносителя, полученного в топочной камере мобильной многоступенчатой шнековой сушилки или из вне для обеспечения необходимого температурного режима в мобильной многоступенчатой шнековой сушилке;
- использование ворошителей на всех этапах движения сырья в зонах изменения направления движения сырья, что в свою очередь позволяет предотвратить образования заторов;
- направление теплоносителя непосредственно и в зону перемещения дисперсных материалов (сырья) перемещающего устройства (шнековый транспортер), а также и к внешней поверхности самого ложа шнекового транспортера, что в свою очередь позволяет обеспечить уменьшение времени для прогревания движущегося дисперсного материала (сырья) в зоне перемещения и обеспечивает более эффективный результат, что в свою очередь позволяет добиться необходимой влажности при увеличения скорости прохождения дисперсного материала (сырья) через все зоны и как следствие увеличения производительности мобильной многоступенчатой шнековой сушилки с сохранение внешних габаритов, позволяющих ее транспортировать к местам образования (нахождения) дисперсных материалов (сырья);
- использование одного или более вводных каналов для поступления теплоносителя в разные зоны перемещения дисперсных материалов (сырья), что позволяет обеспечить равномерный нагрев дисперсных материалов (сырья) на всем пути перемещения;
- использование одного или более выводных каналов для вывода горячего пара из разных зон перемещения дисперсных материалов (сырья), что позволяет ускорить вывод горячего пара на всем пути перемещения дисперсных материалов (сырья) в процессе высушивания.
- использование эжекторов с встроенным вентилятором в каждом отдельном вводном канале для поступления теплоносителя в разные зоны перемещения дисперсных материалов (сырья), что позволяет обеспечить регулирование температуры теплоносителя для каждой отдельной зоны перемещения дисперсных материалов (сырья);
- использование коллектора с несколькими патрубками в каждой топке шнекового транспортера позволяет равномерно прогреть ложе шнекового транспортера;
- использование коллектора в топке сушилки позволяет равномерно направить теплоноситель к перемещающим устройством.
Техническим результатом, на решение которого направлена изобретение, является:
- обеспечение увеличения производительности в вопросе высушивания исходных дисперсных материалов (сырья);
- обеспечение повышения качества высушивания исходных дисперсных материалов (сырья) в вопросе достижения необходимой степени влажности;
- обеспечение возможности организовать контроль процесса высушивания исходных дисперсных материалов (сырья);
- обеспечение возможности организации индивидуальных температурных режимов в процессе высушивания для различных дисперсных материалов (сырья);
- обеспечение возможности использовать мобильную шнековую многоступенчатую сушилку для высушивания материалов дискретного типа в местах их образования;
Технический результат достигается за счет того, что мобильная шнековая многоступенчатая сушилка, содержит расположенные на одной раме два или более сообщающихся перемещающих устройств, состоящих из шнекового транспортера, внешнего кожуха, образующего топочную камеру перемещающего устройства, бункера загрузки и выгрузки и одного или более ворошителей, расположенных в зонах изменения направления движения материала, при этом каждое перемещающее устройство снабжено коллектором с патрубками, одним или более патрубками для обеспечения подачи теплоносителя в зону перемещения материала и одним или более устройством отвода парогазовой смеси, одно или более промежуточное перемещающее устройство, состоящее из шнекового транспортера, внешнего кожуха, образующего топочную камеру промежуточного перемещающего устройства, бункера загрузки и выгрузки и одного или более ворошителей в зоне изменения направления движения материалов, при этом каждое промежуточное перемещающее устройство снабжено коллектором с патрубками, одним или более патрубками для обеспечения подачи теплоносителя в зону перемещения материала и одним или более устройством отвода парогазовой смеси, эжекторы, установленные в вводных каналах для обеспечения регулирования температуры теплоносителя, топочную камеру сушилки с встроенным коллектором сушилки и горелкой.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, где на фиг. 1 и фиг. 2 представлена принципиальная схема установки, на фиг. 3 и фиг. 4 представлен фронтальный вид установки, на фиг. 5 представлено отдельно перемещающее устройство.
Мобильная шнековая многоступенчатая сушилка содержит перемещающие устройства 1, которые состоят из шнекового транспортера 2 в зоне перемещения дисперсных материалов (сырья) 8, внешнего кожуха шнекового транспортера (топочной камерой шнекового транспортера) 3, бункера загрузки и выгрузки 4, одного или нескольких ворошителей в зонах изменения направления движения дисперсных материалов (сырья) 5, коллектора топки перемещающего устройства 10 с несколькими патрубками 14 в каждом перемещающим устройстве 1, один или более патрубков 15 для обеспечения подачи теплоносителя в зону перемещения дисперсных материалов (сырья) 8, одним или более устройством отвода парогазовой смеси 16, промежуточным перемещающим устройством 6, состоящим из шнекового транспортера 2, с внешним кожухом шнекового транспортера (топочной камерой шнекового транспортера) 3, бункером загрузки и выгрузки 4, одним или несколькими ворошителями 5 в зоне изменения направления движения дисперсных материалов (сырья), коллектором топки промежуточного перемещающего устройства 10 с несколькими патрубками 14, один или более патрубков 15 для обеспечения подачи теплоносителя в зону перемещения дисперсных материалов (сырья) 8, одним или более устройством отвода парогазовой смеси 16, системой трубопровода 7 для обеспечения зоны перемещения дисперсных материалов (сырья) 8 необходимой температурой и выведения горячей парогазовой смеси из зоны перемещения дисперсных материалов (сырья) 8, встроенными эжекторами 9, установленных в вводных каналах для обеспечения регулирования температуры теплоносителя, топочную камеру сушилки с встроенным коллектором сушилки 11, где образуется теплоноситель и распределяется к перемещающим устройствам 1, горелкой 12 (газовой, жидкостной, многотопливной) для получения теплоносителя если не используется внешние источники теплоносителя, эжекторы 13 для выведения парогазовой смеси.
Мобильная шнековая многоступенчатая сушилка работает следующим образом:
Дисперсные материалы (сырье) после механического обезвоживания, при необходимости, поступает через приемный бункер в первое перемещающее устройство 1 и перемещается по направлению движения сырья посредством шнековых транспортеров 2. Количество перемещающих устройств 1 в установке может быть столько, сколько необходимо для достижения определенной цели. В зоне изменения направления движения сырья происходит перемешивание сырья посредством встроенных ворошителей 5 с целю предотвращения образования затора. По мере перемещения во всех перемещающих устройствах 1 и промежуточном перемещающим устройствах 6 сырье высушивается до определенной влажности. Обеспечение необходимого температурного режима, равномерно распределенного на всем пути перемещения сырья, в каждом отдельном перемещающем устройстве 1 и в промежуточном перемещающем устройстве 6 осуществляется благодаря распределению и подачи потока теплоносителя непосредственно в зону перемещения дисперсных материалов (сырья) 8 посредством патрубков 15, а также благодаря распределению и подачи потока теплоносителя в топочную камеру перемещающего устройства 1 и промежуточного перемещающего устройства 6 посредством коллектора топки перемещающего устройства 10 с несколькими патрубками 14. Достижение нужной температуры теплоносителя, полученного посредством горелки 12 при отсутствии внешнего источника, для зоны перемещения сырья 1 обеспечивается благодаря использованию встроенных в трубопровод эжекторов 9, установленных в трубопровод по ходу движения теплоносителя между коллектором сушилки 11, расположенным в топочной камере сушилки, и патрубков 15, а также между коллектором сушилки 11 и коллектором топки перемещающего устройства 10. Ворошители 5, расположенные в зоне изменения направления движения сырья, снижают риск образования затора в процессе перемещения сырья. Расположенные на определенном расстоянии друг от друга устройства отвода парогазовой смеси 16, обеспечивают максимально быстрый вывод парогазовой смеси из зоны перемещения сырья 1. Ускорению процесса вывода парогазовой смеси из зон перемещения сырья 1 также способствуют один или более эжекторов 13. При необходимости полученная парогазовая смесь может быть направлена на дополнительную очистку или для решения других задач.
Таким образом благодаря распределению подачи теплоносителя с необходимой температурой непосредственно в зону перемещения сырья через определенные промежутки посредством патрубков 15 и в топку перемещающего устройства посредством коллектора 10, что обеспечивает нагрев непосредственно самого ложа шнекового транспортера, сырье при перемещении подвергается равномерному сбалансированному температурному воздействию.
Данное решение позволяет добиться высокой производительности установки при достижении необходимых целей в высушивании дисперсных материалов (сырье) так как позволяет без ущерба для качества увеличить скорость прохождения сырья и увеличить длину пути перемещения сырья в необходимом температурном режиме без использования металлоемких решений.
Наличие возможности использовать не одно перемещающее устройство 1 в одной только мобильной многоступенчатой шнековой сушилки, а несколько, а также наличие возможности объединять несколько мобильных многоступенчатых шнековых сушилок в единую цепь, позволяет добиваться необходимого результата в вопросе высушивания практически любых дисперсных материалов (сырья) в местах их образования. Именно компактность и мобильность мобильной многоступенчатой шнековой сушилки позволяет экономить большие ресурсы при решении вопросов высушивания дисперсных материалов (сырья).
Таким образом, совокупность указанных существенных признаков обеспечивает возможность добиваться высокой производительности с относительно минимальными затратами в вопросах высушивания дисперсных материалов (сырья).