СУШИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ СУШКИ КУСКОВОГО МАТЕРИАЛА

Техническое решение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки различных видов сформованных и мелкокусковых материалов.
Известны сушилки с перфорированными лентами со щадящим режимом сушки, снабженные механизмом образования «бегущей волны» на гибкой транспортерной ленте (патент РФ №2237224, F26B 17/04, 2004 г., [1], (патент РФ №2428643, F26B 17/04, 2011 г., [2]). 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., [3]). Недостатки известного решения - сложное конструктивное исполнение, значительные энергетические затраты на процесс сушки.
Известен сушильный агрегат для сушки сформованного материала, содержащий 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, в котором 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. При этом перфорированное полотно конвейера выполнено в виде прутковых скоб, закрепленных к цепям конвейера, и снабжено роликовыми катками, перемещающимися по направляющим (патент РФ на ПМ №127178, F26B 17/04, 2013 г., [4]).
По назначению, по технической сущности, наличию сходных признаков данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога.
Недостатки известного решения - разделение сушильной камеры на две секции с различными температурными режимами сушки перегородкой усложняет конструкцию сушильного агрегата и технологический процесс сушки за счет необходимости подачи в разные секции сушильной камеры теплоносителя с различными параметрами. Подача теплоносителя снизу грузонесущей части конвейера и принудительный отвод отработавшего теплоносителя через конусные насадки в виде конфузоров, снабженных вентиляторами, создает направленный скоростной газовый поток, который приводит к снижению эффективности использования теплоносителя и повышенному пылевыносу, что обуславливает необходимость использования аспирационной установки. Перемещение грузонесущей части конвейера по направляющим на роликовых катках приводит к быстрому износу материала направляющих, к сокращению срока безремонтной эксплуатации сушильной камеры.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности сушки кускового материала, повышение срока безремонтной эксплуатации сушилки.
Техническими результатами являются эффективное использование теплоносителя, снижение потерь обрабатываемого материала в процессе сушки, повышение срока службы направляющих, по которым перемещается конвейер.
Технические результаты достигаются тем, что в сушильном агрегате для сушки кускового материала, содержащем сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным устройствами, цепной конвейер с перфорированным полотном, снабженным роликовыми катками, перемещающимися по направляющим, тепловые источники, расположенные под конвейером, конусные насадки для отвода отработавшего теплоносителя, установленные над конвейером, бункеры, установленные в нижней части сушильной камеры и снабженные затворами, конусные насадки снабжены вытяжными трубами, каждая направляющая снабжена сменной металлической накладкой, а тепловые источники снабжены устройствами регулирования объема подаваемого теплоносителя.
При этом тепловые источники могут быть снабжены устройствами регулирования температуры теплоносителя и устройствами направленной подачи теплоносителя, загрузочное устройство может быть снабжено устройством выравнивания слоя сформованного материала на цепном конвейере, сушильная камера может быть снабжена теплоизоляцией, привод цепного конвейера может быть снабжен устройством регулирования скорости перемещения конвейера.
Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с известным решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, показывает, что известное решение и предлагаемое характеризуются сходными признаками:
- сушильный агрегат для сушки кускового материала, содержащий:
- - сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным устройствами;
- - цепной конвейер с перфорированным полотном, снабженным роликовыми катками, перемещающимися по направляющим:
- - тепловые источники, расположенные под конвейером;
- - конусные насадки для отвода отработавшего теплоносителя, установленные над конвейером;
- - бункеры, установленные в нижней части сушильной камеры и снабженные затворами.
Предлагаемое техническое решение также характеризуется признаками, отличными от признаков решения по ближайшему аналогу:
- конусные насадки снабжены вытяжными трубами;
- каждая направляющая снабжена сменной металлической накладкой;
- тепловые источники снабжены устройствами регулирования объема подаваемого теплоносителя.
Кроме того, тепловые источники могут быть снабжены устройствами регулирования температуры теплоносителя и устройствами направленной подачи теплоносителя, загрузочное устройство может быть снабжено устройством выравнивания слоя кускового материала на цепном конвейере, сушильная камера может быть снабжена теплоизоляцией, привод цепного конвейера может быть снабжен устройством регулирования скорости перемещения конвейера.
Наличие в предлагаемом решении признаков, отличительных от признаков, характеризующих ближайший аналог, позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.
Процесс сушки различных видов сформованных и мелкокусковых материалов - важный передел перед использованием этих материалов в технологическом процессе. Существенными технологическими требованиями сушки являются прогрев всего объема материала до необходимых температур, снижение потерь материала в процессе термообработки и транспортировки, как при сушке, так и при последующей технологической транспортировке и использовании. При этом передел сушки должен быть реализован с минимальными энергетическими и материальными затратами. Для повышения технико-экономических показателей процесса необходимо повышение эффективности процесса сушки, повышение срока безремонтной эксплуатации сушилки.
В предлагаемом техническом решении эти задачи решаются следующим образом.
Во-первых, стабилизацией режима термообработки материала путем регулирования объема подаваемого теплоносителя и организацией потоков подаваемого и отработанного теплоносителей.
Во-вторых, снабжением каждой направляющей сменной металлической накладкой, снижающей трение и износ направляющей.
Для каждого обрабатываемого в сушилке материала необходим индивидуальный режим термообработки в зависимости от состава материала, его влажности, размеров кусков (брикетов, окатышей и т.п.), толщины слоя материала на грузонесущей части цепного конвейера с перфорированным полотном.
В предлагаемом решении объем подаваемого теплоносителя регулируют устройствами подачи теплоносителя от тепловых источников, расположенных под конвейером, а выход отработанного теплоносителя осуществляется через вытяжные трубы, которыми снабжены конусные насадки, установленные над конвейером. Регулируя объем подачи теплоносителя, в зависимости от его температуры, технологических характеристик материала, регулируют и отвод отработанного теплоносителя через вытяжные трубы, т.е. задают и время работы теплоносителя (нахождение его в рабочей камере сушилки) - режим термообработки и режим истечения потока отработанного теплоносителя. При этом вытяжные трубы за счет своей высоты одновременно выполняют функцию по аспирации крупной пыли из отработанного теплоносителя.
Снабжение тепловых источников устройствами регулирования температуры теплоносителя и устройствами направленной подачи теплоносителя повысит эффективность термообработки материала.
Снабжение загрузочного устройства устройством выравнивания слоя сформованного материала на цепном конвейере обеспечит равномерную и эффективную термообработку материала.
Оснащение сушильной камеры теплоизоляцией повысит эффективность использования теплоносителя, снизит непроизводительные потери тепловой энергии.
Снабжение привода цепного конвейера устройством регулирования скорости перемещения конвейера позволит регулировать время нахождения материала в сушильной камере, время термообработки.
Предлагаемый сушильный агрегат (фиг. 1) для сушки кускового материала 17 содержит корпус 1 сушильной камеры, загрузочное устройство 2, разгрузочное устройство 3, цепной конвейер с перфорированным полотном 4 (с грузонесущей ветвью 5 конвейера и разгруженной ветвью 6 конвейера), снабженный приводным валом со звездочками 7, соединенным с приводом цепного конвейера (не показан). Цепной конвейер с перфорированным полотном 4, снабжен роликовыми катками 8, которые перемещаются по направляющим 9, каждая из которых снабжена сменной металлической накладкой 10.
В нижней части сушильной камеры установлены конусные трубы 11 с отверстиями для подачи теплоносителя к кусковому материалу 17 от тепловых источников 13, снабженных устройствами регулирования объема подаваемого теплоносителя 14. Также нижняя часть корпуса сушильной камеры оборудована бункерами 15, снабженными затворами.
В верхней части корпус 1 сушильной камеры выполнен с конусными насадками 16, которые снабжены вытяжными трубами 12.
Тепловые источники 13 могут быть снабжены устройствами регулирования температуры теплоносителя, загрузочное устройство 2 может быть снабжено устройством выравнивания слоя кускового материала на цепном конвейере, корпус 1 сушильной камеры может быть снабжен теплоизоляцией, а привод цепного конвейера может быть оборудован устройством регулирования скорости перемещения конвейера.
Сушильный агрегат работает следующим образом.
Через загрузочное устройство 2 в верхней части корпуса 1 подают сформованный материал (гранулы, брикеты, кусковой материал и др.) на перфорированное полотно грузонесущей ветви 5 цепного конвейера 4. Одновременно от теплового источника 13 через устройство регулирования объема подаваемого теплоносителя 14 по конусным трубам 11 с отверстиями в сушильную камеру поступает сушильный агент, нагретый до температуры 150-250°C. По мере движения конвейера проходит термообработка кускового материала 17 на грузонесущей ветви 5 цепного конвейера 4. Высушенный материал удаляется из сушильного агрегата через разгрузочное устройство 3 в корпусе 1 и поступает на следующий технологический передел.
Часть мелкого кускового материала 17 и пыли, загружаемая на цепной конвейер 4 с перфорированным полотном, проваливается через полотно с грузонесущей ветви 5 конвейера и аккумулируется преимущественно на разгруженной, нижней ветви конвейера 6. Просыпавшийся материал перемещается на разгруженной ветви конвейера к валу со звездочками, где происходит резкий изгиб перфорированного полотна, в результате которого увеличивается зазор между прутковыми скобами и материал с разгруженной ветви конвейера просыпается в бункера 15. Потери материала в виде просыпей и пыли собираются в бункерах 15, которые периодически освобождаются через затворы. Отобранные из бункеров 15 просыпь и пыль возвращаются в технологический цикл приготовления сформованного материала, либо используются по другому назначению.
Отработанный теплоноситель через конусные насадки 16 поступает в вытяжные трубы 12, работающие, как вытяжные устройства и как пылеосадители, и выбрасывается в атмосферу.
Использование предлагаемого технического решения позволяет упростить, стабилизировать и регулировать процесс сушки материала, эффективно использовать теплоноситель при термообработке. Повышается качество обрабатываемого материала, снижаются потери материала при сушке, увеличивается срок службы агрегата.
Информация
1. Патент РФ №2237224, F26B 17/04, 2004 г.
2. Патент РФ №2428643, F26B 17/04, 2011 г.
3. Патент РФ №2018072, F26B 15/12, 1994 г.
4. Патент РФ на ПМ №127178, F26B 17/04, 2013 г.