Грануляционная башня

Полезная модель относится к оборудованию химической промышленности, а именно к конструкциям грануляционных башен, применяемым в производстве минеральных удобрений, а также может быть использована в конструкциях башенных распылительных сушил при производстве стройматериалов и в пищевой промышленности.
При производстве аммиачной селитры грануляцию плава производят в грануляционных башнях путем распыления капель плава и последующего их охлаждения потоком воздуха. При этом внутренняя бетонная поверхность строительных конструкций башни подвергается воздействию растворов азотной кислоты, плава и пылевидных частиц аммиачной селитры, оксидов азота. Температура в верхней части башни в процессе работы достигает 80°С. Пыль и капли плава аммиачной селитры, попадающие на внутренние элементы строительных конструкций, проникают в поры материала (бетона), из которых они выполнены. Известно, что водные растворы аммиачной селитры, имеющие рН, равный 4-5, взаимодействуют с входящими в состав бетона гидросиликатами кальция. Вследствие этого происходит разрушение составляющих цементного камня, и бетон быстро теряет прочность. Кристаллизация аммиачной селитры в его порах сопровождается увеличением объема и вызывает дополнительные напряжения в материале и его разрушение. При длительной работе башни внутренние элементы конструкции покрываются наростом аммиачной селитры, поэтому для их очистки приходится останавливать процесс производства. Кроме того, возникает вероятность травмирования персонала обрушившимися наростами со ствола башни в процессе ее чистки.
Известны конструкции грануляционных башен аммиачной селитры, футерованные с внутренней стороны кислотоупорным кирпичом, уложенным на диабазовой замазке, что на короткий срок защищает конструкцию от разрушения. Однако в процессе длительной эксплуатации на кирпичах образуется нарост аммиачной селитры, который приходится удалять с определенной периодичностью, останавливая работу грануляционной башни (Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии/ Под ред. И.В. Семеновой - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2002).
Все это требует дополнительных трудозатрат и снижает производительность установки по производству аммиачной селитры в целом.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция грануляционной башни для производства аммиачной селитры, содержащая ствол-корпус и снабженная съемными защитными экранами из полимерных пленок, подвешенных на обручах, расположенных по высоте башни и закрепленных на кронштейнах (а.с.№199100). В данной конструкции, благодаря применению съемных экранов из полимерных пленок, подвешенных на обручах, закрепленных с помощью кронштейнов, предотвращается обрастание внутренней поверхности ствола-корпуса башни и защита его от механических воздействий, а также обеспечивается легкость демонтажа экранов.
Несмотря на описанные выше достоинства, конструкция обладает следующими недостатками. Из-за того, что в процессе эксплуатации экраны находятся в статичном состоянии, не происходит полного стекания распыленного плава аммиачной селитры, который накапливаясь и кристаллизуясь на экране, может стать причиной его обрыва. Наличие большого количества экранов требует значительных затрат времени на их замену или очистку, длительных остановок производства и, как следствие, снижение объемов выпускаемой продукции.
Технической задачей, данной полезной модели, является создание конструкции для защиты внутренних элементов грануляционной башни от химической эрозии, образования наростов, отложений на внутренних элементах, позволяющей продлить срок эксплуатации башни и увеличить межремонтный период, а также снизить расходы на техническое обслуживание.
Технический результат полезной модели - предотвращение налипания на поверхности башни гранулируемых продуктов за счет наличия вибрирующих экранов, выполненных из материала, обладающего гидрофобными и антиадгезионными свойствами к гранулируемому продукту.
Технический результат достигается за счет предложенной конструкции грануляционной башни, выполненной в виде ствола - корпуса с неподвижно закрепленным внутри него на опорных элементах железобетонным перекрытием и по периметру подвешенными съемными экранами. Экраны подвешены через тяги на пружинах и выполнены из материала, обладающего гидрофобными и антиадгезионными свойствами к гранулируемому продукту. На них опирается нажимная плита, в соприкосновение с которой через равные интервалы времени входит шток гидроцилиндра, который размещен на перекрытии, сжимая пружины в крайнем нижнем положении и освобождая их в крайнем верхнем, обеспечивая вибрацию экрана в вертикальной плоскости.
Существенным и новым в предлагаемой конструкции является то, что грануляционная башня дополнительно оборудуется внутри по периметру экранами, выполненными из материала, обладающего гидрофобными и антиадгезионными свойствами к гранулируемому продукту (например резина силиконовая, фторопласт). Также предлагаемая конструкция обеспечивает вибрацию экранов, установленных внутри по периметру ствола-корпуса башни, в вертикальной плоскости, за счет сжатия пружин в крайнем нижнем положении штоков гидроцилиндров и, освобождения их в крайнем верхнем, что приводит к возникновению колебаний. Это позволяет длительное время без остановки технологического процесса производить очистку экранов в процессе грануляции.
Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой представлено схематическое изображение грануляционной башни.
Грануляционная башня выполнена в виде ствола-корпуса 1. По периметру ствола-корпуса 1 подвешены съемные экраны 2. Внутренняя поверхность ствола-корпуса 1 выполнена с опорными элементами 3 с жестко закрепленным на них железобетонным перекрытием 4. В железобетонном перекрытии 4 имеются отверстия 5 для тяг 6 и установлены стойки 7, с закрепленными на них гидроцилиндрами 8. Съемные экраны 2 подвешены через тяги 6 на пружинах 9. На тяги 6 и пружины 9 опирается нажимная плита 10. Съемные экраны 2 выполнены из материала, обладающего гидрофобными и антиадгезионными свойствами к гранулируемому продукту, например, резины силиконовой или фторопласта.
В процессе грануляции плава минерального удобрения или любых других распыляемых материалов внутри ствола-корпуса башни 1 штоки гидроцилиндров 8, закрепленных на стойках 7, размещенных на перекрытии 4, через заранее определенные интервалы времени, зависящие от физико-химических свойств гранулируемого материала, сжимают пружины 9 с помощью нажимной плиты 10, опирающейся на них. Работу гидроцилиндров обеспечивает гидростанция (маслостанция), создающая требуемый уровень давления внутри гидравлической системы для приведения в движение их штоков. Гидравлическая система работает в автоматическом режиме.
Конструкция обеспечивает возможность штоку гидроцилиндра 8 сжимать пружины 9 в своем крайнем нижнем положении и освобождать их в крайнем верхнем, что вызывает колебания пружин и вибрацию экрана 2 в вертикальной плоскости.
Это позволяет предотвратить налипание на стенках башни распыляемого материала, а благодаря вибрации экранов и материалу, из которого они изготовлены, достигается минимизация эффекта налипания на экраны гранулируемых продуктов за счет самоочистки экранов без остановки технологического процесса.
Предлагаемая конструкция позволит продлить срок эксплуатации башни, увеличить межремонтный период и снизить расходы на техническое обслуживание.