Устройство для сушки влажных материалов
DEVICE FOR DRYING WET MATERIALS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к оборудованию для сушки влажных материалов, в частности к установкам для сушки вязких и кашеобразных влажных отходов различных производств.
Уровень техники
Из уровня техники известно устройство для сушки, содержащее полый ротор с установленными на нем дисками (RU2018071, опубликовано 15.08.1994). Недостатком данного известного средства является сложность конструкции недостаточная эффективность сушки.
Сущность изобретения
Изобретение решает задачу расширения арсенала технических средств сушки влажных вязких, кашеобразных и сыпучих материалов.
Достигаемый технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности сушки за счет оптимизации параметров подачи материала на поверхность дисков и испарения основной массы влаги непосредственно на дисках.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для сушки влажных материалов содержит несущую конструкцию, снабжённую паровым куполом, внутри упомянутого парового купола установлен ротор, снабженный приводом вращения, упомянутый ротор включает полую трубу, на которой установлены полые диски, упомянутая полая труба снабжена патрубками для подачи водяного пара в упомянутые полые диски, вывода водяного пара, а также патрубком для отвода конденсата, устройство снабжено сборником влажного материала и средствами его подачи на наружную поверхность упомянутых полых дисков, наружная поверхность упомянутых полых дисков снабжена средством очистки, устройство снабжено средством удаления сухого отхода.
Указанный технический результат достигается также тем, что паровой купол снабжен отверстием, которое соединяется с вентилятором для удаления избыточной влаги.
Указанный технический результат достигается также тем, что привод ротора выполнен в виде электродвигателя и цепной передачи.
Указанный технический результат достигается также тем, что паровой купол снабжен смотровым окном, которое служит для визуального осмотра процессов оператором, происходящих внутри сушилки.
Указанный технический результат достигается также тем, что несущая конструкция содержит защитные панели.
Перечень фигур чертежей
На Фиг.1 показан внешний вид устройства.
На Фиг.2-4 показаны виды спереди, сбоку и сверху.
Осуществление изобретения
Дисковая сушилка предназначена для финального обезвоживания влажных материалов, например, концентрата, образующегося после предварительных стадий очистки стоков загрязненной воды в системе локальных очистных сооружений, основанных на технологии обратного осмоса. Обычно такой концентрат на выходе системы обратного осмоса имеет содержание воды не менее 50 %, что составляет довольно значительную величину и, тем самым, ввиду больших объемов представляет большую проблему для его дальнейшей утилизации (в виде захоронения). Применение настоящего изобретения позволяет многократно снизить объемы захораниваемых отходов путем дополнительного удаления воды и доведением ее содержания в конечном материале до 10 - 15 %.
Сушка материала в данном устройстве происходит контактным способом с помощью вращающегося дискового ротора, подогреваемого отопительным паром.
Конструкция устройства и ее внешний вид представлены на Фиг.1-4.
Устройство содержит несущую конструкцию 1, снабжённую паровым куполом 11.
Внутри парового купола 11 установлен с возможностью вращения ротор, снабженный приводом вращения.
Ротор состоит из центральной трубы 4, на которой свариваются вертикально расположенные и параллельные полые диски 3. Диски 3 могут иметь различную конструкцию. Одним из вариантов осуществления является выполнение дисков с двойными стенками, внутреннее пространство которых сообщается с полостью трубы. Двойные стенки уменьшают теплопередачу между теплоносителем и осушаемым материалов, что очень критично в данной конструкции. Такая конструкция максимально увеличивает площадь нагрева и сушки. Другим вариантом может быть выполнение диска в виде полого цилиндра с отверстиями для выхода пара. Привод ротора может быть выполнен, например, в виде электродвигателя 5 и цепной передачи 16. Количество и размер дисков 3 определяется необходимой производительностью и условиями работы устройства.  Наиболее оптимальным является диаметр дисков от 450 мм до 650 мм.
Внутренняя полость трубы 4 сообщается с полостью дисков 3. Полая труба 4 снабжена патрубком 8 для подачи водяного пара в полость дисков 3, патрубком вывода 9 водяного пара, а также патрубком 15 для отвода конденсата.
Устройство снабжено накопителем (сборником) 10 влажного материала и средствами его подачи на наружную поверхность полых дисков 3. Средства подачи материала могут быть выполнены в виде циркулирующего насоса 2, соединенного с трубопроводом 14.
Наружная поверхность полых дисков 3 снабжена средством 6 очистки. Средство 6 очистки может быть выполнено в виде скребка или ножа и предназначено для предотвращения налипания конденсата и удаления налипшего конденсата с поверхности дисков 3.
Настоящее изобретение обеспечивает уменьшение содержания воды в осушаемом материале с начальных 40-60% до значений 10 – 15% после сушки.
Каждый из дисков 3 снабжен средством удаления сухого отхода, которое может быть выполнено, например, в виде съемного лотка 7, расположенного со стороны, противоположной подаче материала на диски 3. Таким образом отпадает необходимость перемещать массу осушаемого материала вдоль ротора к месту выгрузки.
Паровой купол 11 в верхней части может быть снабжен отверстием 12 для удаления конденсата. Отверстие 12 может быть соединено с вентилятором для принудительного удаления избыточной влаги.
Паровой купол 11 может быть снабжен смотровым окном 13.
Несущая конструкция 1 может содержать защитные панели 17.
Ротор и накопитель 10 материала могут быть снабжены средствами перемешивания материала, например, лопатками (не показаны).
Устройство может содержать средства управления скоростью вращения полых дисков 3 и производительностью средств подачи влажного материала на наружную поверхность полых дисков 3. Такие средства управления могут быть выполнены в виде промышленных контроллеров управления параметрами электродвигателя 5 и насоса 2.
Влажный материал подается в накопитель (сборник) 10, например с помощью шнека из внешнего источника, например, сточной канавы.
В трубу 4 и внутреннюю полость дисков 3 через патрубок 8 от парогенератора (не показан) подается пар под давлением 3,2-4,5 атмосферы и при температуре от 120 до 160°С.
Ротор с полыми дисками 3 приводится во вращение. Целесообразно обеспечить скорость вращения дисков от 5 до 15 об/мин.
Далее влажный материал подается непосредственно на поверхность дисков 3 через сопло распыла трубопровода 14, температура которых поддерживается за счет циркуляции водяного пара. Трубопровод 14 с соплом распыла расположена под определенным углом наклона к поверхности диска 3 таким образом, что после распределения раствора материала на горячем диске, основная масса влаги испаряется и покидает пределы установки. Скорость вращения дисков 3, скорость подачи влажного материала выбираются в зависимости от конкретного состава исходного материала, его физико-химических свойств и требуемых параметров сушки.
Таким образом, влажный материал высушивается при непосредственном контакте с нагреваемой паром поверхностью дисков 3. Испаренная из конденсата вода удаляется через паровой купол 12 в верхней части статора. Отработанный пар может отводиться через паропроводный купол в систему конденсации.
Вход пара 8 может размещаться как на приводном, так на неприводном конце ротора, а конденсатный выход 15 помещен на противоположном конце ротора.
Высушенный материал может выгружаться, например, посредством винтового шнека или под действием собственного веса через лоток 7. Установка может содержать один общий лоток 7 для отвода высушенного материала от всех дисков 3. Как вариант, каждый диск может быть снабжен собственным лотком 7.
Жидкий материал (концентрат), предназначенный для осушки, поступает в сборник 10 жидкого отхода откуда насосом 2, входящим в состав установки, подается на внешнюю поверхность полых вращающихся дисков 3, которая нагревается паром, подаваемым от парогенератора через полую трубу 4. Вращение дисков 3 осуществляется посредством привода, например, через цепную передачу 6 от электродвигателя 5. Часть жидкого материала нагревается на поверхности дисков 3, что приводит к существенному испарению воды, после чего осушенный отход счищается с поверхности диска с помощью ножей-скребков 6 и падает на лоток 7, направляющий осушенный отход во внешний сборник для дальнейшей транспортировки.
Конструкция устройства позволяет производить сушку слепливающихся и тяжело высушиваемых, кашеобразных и сыпучих материалов, в том числе концентрата стоков очистных сооружений, отходов рыбной, мясной, пивоваренной, спиртовой промышленности для переработки на кормовую муку для птицефабрик, рыбных хозяйств и других животноводческих хозяйств, сушку подсолнечного шрота и т.д.
Благодаря тому, что каждый диск 3 снабжен средством подачи жидкого материала и средством 6 очистки поверхности отпадает необходимость перемещать материал вдоль оси ротора и повышается эффективность сушки.
Благодаря косвенному нагреву, продукт, получаемый после такой сушки, не имеет следов канцерогенов и посторонних запахов, зольность получаемого продукта не превышает установленных норм для использования в качестве комбикормовых добавок.