МНОГОЛЕНТОЧНАЯ СУШИЛКА КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Техническое решение относится к тепломассообменному процессу сушки дисперсных материалов и может найти применение в химической, горноперерабатывающей, микробиологической, строительной и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах сушки сыпучих отходов.
Известна ленточная сушилка кипящего слоя, содержащая загрузочное устройство влажного материала, корпус которой выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, вентилятор, систему очистки отработанного теплоносителя и топку со смесительной камерой, в корпусе сушилки расположены одна над другой две сетчатые ленты, причем верхняя лента смазывается маслом, например касторовым, и движется быстрее или медленнее нижней ленты, а в корпусе имеется две камеры, разделенные сплошной перегородкой, в одной из них продукт высушивается, а в другой - охлаждается, причем подача псевдоожижающего теплоносителя осуществляется из топки со смесительной камерой через патрубки, закрепленные в днище корпуса, под ленту и опорные решетки, а влажный материал из бункера, расположенного в левой части корпуса, подается на сетчатую ленту, выгрузка сухого продукта осуществляется через патрубок, расположенный в другом конце ленты, а отработанный теплоноситель отводится через патрубки, расположенные в крышке корпуса, в систему пылеочистки (патент РФ №2305238, F28B 17/04, 2007 г.).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся большие энергозатраты, связанные с повышенным расходом теплоносителя под ленту и опорные решетки и трением ленты об опорные решетки.
Известна многоленточная сушилка кипящего слоя, содержащая загрузочное устройство влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, топку со смесительной камерой, турбогазодувку, при этом корпус сушилки выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с расположенными в нем один над другим, по меньшей мере двумя коробами, образованными перегородками в продольном и поперечном направлениях, причем верхняя плоскость каждого короба образована опорными решетками, а нижняя плоскость - перфорированными лентами, по меньшей мере, двух ленточных транспортеров с роликами, а подача псевдоожижающего теплоносителя осуществляется из топки со смесительной камерой через патрубок, закрепленный в крышке, в короб, из которого через сужающиеся каналы, образованные наклонными пластинами, размещенными под каждым коробом, под ленты и опорные решетки, а влажный материал из бункера, расположенного в верхней правой части корпуса, подается на ленту верхнего транспортера, а выгрузка сухого продукта осуществляется через патрубок, расположенный в нижней левой части, на ленту нижнего транспортера, а затем на конвейер для сухого материала, причем для пересыпания материала с одного транспортера на другой в корпусе предусмотрены наклонные отбойные пластины, а отработанный воздух отводится через систему пылеочистки (патент РФ №2314471, F26B 17/00, 2008 г.).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся повышенные энергозатраты, связанные с трением перфорированных лент с опорными решетками и их гидравлическим сопротивлением при подаче теплоносителя через отверстие решеток перфорированных лент.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой конструкции по совокупности признаков и принятым за прототип является многоленточная сушилка кипящего слоя, содержащая загрузочное устройство влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, топку со смесительной камерой, при этом корпус сушилки выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с расположенными в нем один над другим, по меньшей мере, двумя коробами, образованными перегородками в поперечном и продольном направлениях, причем нижняя плоскость каждого короба образована перфорированными лентами, по меньшей мере, двух ленточных транспортеров с роликами, патрубок для подачи влажного материала из бункера, патрубок для подачи псевдоожижающего теплоносителя, закрепленный в крышке, сужающиеся каналы, образованные наклонными пластинами, размещенными под каждым коробом, патрубок для выгрузки сухого продукта, расположенный в нижней части корпуса, наклонные отбойные пластины для пересыпания материала с одного транспортера на другой и систему пылеочистки отработанного теплоносителя, в верхней части каждого короба равномерно по длине установлены опорные валки с возможностью вращения, а верхняя часть каждого короба герметично закрыта продольными козырьками, образующими вертикальный зазор между боковой поверхностью валков и нижней поверхностью козырьков, в которой установлены края перфорированных лент (патент РФ №123915, F26B 17/04, 2012).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся большой расход псевдоожижающего теплоносителя и, соответственно, высокие энергозатраты для создания кипящего слоя высушиваемого материала.
Задачей заявляемой полезной модели является уменьшение расхода псевдоожижающего теплоносителя.
Техническим результатом является уменьшение энергозатрат для создания виброкипящего слоя высушиваемого материала за счет его колебаний и механического перемешивания.
Поставленный технический результат достигается тем, что в многоленточной сушилке кипящего слоя, содержащей сушильную камеру и топку со смесительной камерой, при этом корпус сушилки выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с расположенными в нем один над другим, по меньшей мере, двумя коробами, образованными перегородками в поперечном и продольном направлениях, причем нижняя плоскость каждого короба образована перфорированными лентами, по меньшей мере, двух ленточных транспортеров с роликами, патрубок для подачи влажного материала из бункера, патрубок для подачи псевдоожижающего теплоносителя, закрепленный в крышке, сужающиеся каналы, образованные наклонными пластинами, размещенными под каждым коробом, патрубок для выгрузки сухого продукта, расположенный в нижней части корпуса, наклонные отбойные пластины для пересыпания материала с одного транспортера на другой, опорные валки, установленные равномерно по длине в верхней части каждого короба, продольные козырьки, герметично закрывающие верхнюю часть каждого короба и образующие вертикальный зазор между боковой поверхностью опорных валков и нижней поверхностью козырьков, в котором установлены края перфорированных лент, и систему пылеочистки отработанного теплоносителя отличающаяся тем, что каждый опорный валок представляет собой сужающийся от краев к середине стержень, имеющий в поперечном сечении овальную форму, при этом края каждого опорного валка, находящиеся под продольными козырьками, имеют цилиндрическую форму.
Вогнутая форма опорного валка в продольном сечении по длине позволяет при вращении такого валка частицы высушиваемого материала перемещать от периферии перфорированной ленты при ее движении вдоль корпуса сушилки, к центру, что способствует лучшему тепло- и массопереносу паров влаги от поверхности частиц в объем псевдоожижающего теплоносителя и позволяет снизить его расход и уменьшить энергозатраты. Овальная форма каждого опорного валка в поперечном сечении позволяет при их вращении передавать перфорированной ленте, опирающейся на эти валки, вертикальные колебания, что приводит к дополнительному встряхиванию частиц высушиваемого материала на ленте, то есть виброожижению, их механическому перемешиванию и интенсификации процессов тепло- и массопереноса паров влаги от поверхности частиц в объеме псевдоожижающего теплоносителя. Это еще в большей степени способствует возможному снижению расхода псевдоожижающего теплоносителя, а значит уменьшению энергозатрат, так как позволяет перейти от режима кипящего слоя частиц высушиваемого материала к вибропсевдоожижению за счет их встряхивания на перфорированной ленте. Цилиндрическая форма каждого опорного валка, находящихся под продольными козырьками обеспечивает одинаковые зазоры между перфорированной лентой и козырьками, что уменьшает потери псевдоожижающего теплоносителя в пневмозатворе образованном краями перфорированной ленты и продольными козырьками.
На фиг.1 показан общий вид многоленточной сушилки кипящего слоя, на фиг.2 - поперечный разрез А-А фиг.1, на фиг.3 - вид А на края опорного валка, каждый опорный валок представляет собой сужающийся от краев к середине стержень, имеющий в поперечном сечении - овальную форму, и перфорированной ленты, на фиг.4 - поперечное сечение Б-Б опорного валка, имеющего овальную форму.
Многоленточная сушилка кипящего слоя содержит корпус 1 в виде прямоугольного параллепипеда с крышкой 2 и расположенными в нем один над другим, по меньшей мере, двумя коробами 3, образованными поперечными 4 и 5,а также продольными 6 и 7 перегородками. В верхней части каждого короба 3 равномерно по длине установлены опорные валки 8 с возможностью вращения в подшипниках 9 и представляют собой сужающийся от краев к середине стержень, имеющий в поперечном сечении овальную форму.
Верхняя часть каждого короба 3 герметично закрыта продольными козырьками 10. Внутри корпуса 1 вне коробов 3 установлены ролики 11 и 12 с двумя ленточными транспортерами, образованными перфорированными лентами 13. Края каждой перфорированной ленты установлены в зазоре между краями опорных валков 8, имеющих цилиндрическую форму и нижней поверхностью продольных козырьков 10 с образованием пневмозатвора.
В крышке 2 установлен патрубок 14 для подачи влажного материала из бункера 15, сухой материал отводится из корпуса 1 по патрубку 16. Для пересыпания материала с одного транспортера на другой предусмотрены в корпусе 1 наклонные отбойные пластины 17 и 18. Для подачи теплоносителя из топки 19 в коридор 20 установлен патрубок 21, закрепленный в крышке 2. Под каждым коробом 3 установлены наклонные пластины 22, образующие сужающиеся каналы для подачи теплоносителя из коридора 20 под ленту 13. Для отвода отработанного воздуха теплоносителя из коридора 20 в крышке 2 корпуса 1 установлен патрубок 23, который соединен воздухопроводом с системой пылеочистки 24.
Многоленточная сушилка кипящего слоя работает следующим образом.
Подача теплоносителя осуществляется из топки 19 со смесительной камерой через патрубок 21 в коридор 20, из которого через сужающиеся каналы, образованные наклонными пластинами 22, подается между опорными валками 8 под каждую перфорированную ленту 13 и фильтруется через отверстия каждой перфорированной ленты 13.
Влажный материал из бункера 15 подается по патрубку 14 на каждую перфорированную ленту 13 верхнего транспортера, а выгрузка сухого продукта осуществляется через патрубок 16.
Теплоноситель проходит через отверстия каждой перфорированной ленты 13 со скоростью большей скорости псевдоожижения с образованием кипящего слоя из частиц высушиваемого материала.
Отработанный воздух теплоносителя отводится по патрубку 23 в систему пылеочистки 24.
Так как каждый опорный валок 8 представляет собой сужающийся от краев к середине стержень, имеющий в поперечном сечении - овальную форму, то при вращении опорных валков 8 они заставляют перфорированную ленту 13, опирающуюся на эти валки, совершать механические вертикальные колебания, которые передаются частицам высушиваемого материала, встряхивая и перемешивая их, а сужающийся от краев к середине стержень, имеющий в поперечном сечении - овальную форму, заставляет эти частицы перемещаться от периферии к центру перфорированной ленты 13. Описанные механические перемещения частиц высушиваемого материала переводят их в режим вибропсевдоожижения, что интенсифицирует процессы тепло- и массопереноса паров воды от поверхности этих частиц в объем псевдоожижающего теплоносителя, и позволяет снизить его расход, а значит и энергозатраты процесса сушки. Кроме того, так как края каждого опорного валка имеют цилиндрическую форму, то края перфорированной ленты, находящейся между краями валков и продольных козырьков двигаются в продольном направлении горизонтально, обеспечивая при этом минимальный зазор в пневмозатворе, образованном краями перфорированной ленты и продольными козырьками, что снижает потери теплоожижающего теплоносителя.
Таким образом, выполнение каждого опорного валка 8 с сужающимся от краев к середине стерженем, имеющим в поперечном сечении - овальную форму, позволяет проводить механическое встряхивание и перемешивание частиц высушиваемого материала во время их перемещения с перфорированной лентой 13 на транспорте и перевести режим сушки из кипящего слоя в виброожиженный слой. Это позволяет снизить расход псевдоожижающего теплоносителя, а значит и энергозатраты при самой сушке.