Устройство для сушки высоковлажных бурых углей

Заявленная полезная модель относится к технике сушки твердых топлив, преимущественно углей, в системах подготовки топлива к сжиганию на тепловых электростанциях и может быть использована в других отраслях промышленности.
Известно устройство для сушки топлива, содержащее вертикальную шахту с патрубками ввода топлива и сушильного агента и вывода газотопливной смеси, в которой на противоположных стенках в шахматном порядке размещены пересыпные полки. [А.с. СССР №866367; 23.09.1981 г.].
Известно устройство для сушки топлива, содержащее корпус с пересыпными полками, установленными на одной из стенок корпуса друг над другом с перекрытием, и отбойным листом, установленным на противоположной стенке, причем расстояние между последней полкой и отбойным листом больше максимально возможного размера куска топлива. [Патент РФ №1783261, 23.1992 г.].
Общим недостатком этих устройств является невозможность их использования в трубах-сушилках, имеющих круглое поперечное сечение, а также низкая эффективность сушки, дробления и сепарации высушиваемого материала, обусловленная замазыванием проходного сечения решеток, следствием чего является ухудшение тепломассообмена между топливом и сушильным агентом, изменение гидравлического режима работы системы, снижение размольной производительности мельницы и увеличение расхода электроэнергии на пылеприготовление.
Недостатком устройств является также малое (1,2-1,6 секунды) время пребывания угля в трубе-сушилке, что не позволяет полностью использовать термодинамический потенциал высокотемпературного сушильного агента и обеспечить требуемый уровень сушки угля.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, является повышение эффективности сушки угля, увеличение размольной производительности мельницы, уменьшение износа мелющих органов и снижение расхода электроэнергии на пылеприготовление.
Технический результат достигается тем, что с целью повышения эффективности сушки за счет улучшения условий тепломассообмена и увеличения времени пребывания угля в высокотемпературном потоке сушильного агента труба-сушилка снабжена устройством торможения, представляющим собой систему последовательно установленных лопастных аппаратов. Лопастные аппараты устанавливаются в поперечном сечении трубы-сушилки друг над другом и перекрывают лопастями около 60% ее «живого» сечения. Расстояние по вертикали между соседними лопастными аппаратами равно 1,5 диаметра шахты, а угол наклона лопастей к горизонту не превышает угол естественного откоса топлива.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема трубы-сушилки, а на фиг. 2 - схема установки лопастных аппаратов в трубе-сушилке и вид на лопастной аппарат сверху.
Устройство содержит трубу-сушилку 1, патрубок 2 для подачи сушильного агента, патрубок 3 для подачи угля, лопастной аппарат 4, включающий конус-рассекатель 5, направляющие лопасти 6, соединительные тяги 7, устройства крепления 8 и патрубок 9 для ввода угольногазовой смеси на вход в мельницу-вентилятор 10.
Устройство работает следующим образом. При работающих мельнице-вентиляторе 10 и питателе сырого угля 11, уголь попадает в трубу-сушилку 1 через патрубок 3, куда одновременно подается сушильный агент через патрубок 2. Нисходящий высокотемпературный поток сушильного агента совместно с частицами дробленого влажного угля набегает на первый по ходу движения лопастной аппарат 4. За счет тормозящего эффекта выступающей центральной части конуса-рассекателя 3 газовый поток отбрасывается на лопасти 4. Мелкие фракции, которым не требуется дополнительного времени для подсушки, огибают препятствия (лопасти) совместно с газовым потоком, тем не менее, также незначительно увеличивая свое время сушки. Крупные фракции падающего угля сталкиваются с лопастями 4 и тормозятся (их вертикальная скорость практически обнуляется), затем частицы угля скатываются (сдуваются потоком сушильного агента) с лопастей и их падение в потоке возобновляется до следующего лопастного аппарата.
Частицы угля после лопастного диска падают по спирали, что обеспечивает равномерное заполнение сечения трубы-сушилки. Равномерность распределения угля по сечению шахты (трубы) повышает эффективность сушки.
Таким образом, наличие лопастного аппарата (само по себе) увеличивает равномерность распределения угля по сечению и время контакта угля с сушильным агентом.
Кроме того, поскольку наиболее эффективно тепломассобменные процессы сушки происходят при максимальных значениях относительной скорости частиц топлива и сушильного агента, которые имеют место при нулевой скорости частиц топлива, т.е. при первичном соприкосновении потоков (загрузка) и на выходе потоков из каждого лопастного аппарата, снабжение трубы-сушилки устройством торможения, состоящим из системы лопастных аппаратов, увеличивает количество участков наиболее интенсивного тепломассообмена, увеличивает время пребывания крупных фракций дробленого угля в зоне сушки при незначительном возрастании аэродинамического сопротивления, что повышает эффективность сушки угля. В свою очередь, благодаря более глубокой подсушке, частицы угля разрушаются при меньшем времени пребывания их в мельнице за счет снижения кратности циркуляции, увеличивается размольная производительность мельницы, уменьшается износ мелющих органов и снижается расход электроэнергии на пылеприготовление, что, в конечном счете, повышает общую эффективность системы топливоподготовки.