БАРАБАННО-ВИНТОВОЙ СУШИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
DRUM SCREW DRYING AGGREGATE FOR GRANULATED AND BULK MATERIAL DRYING

Барабанно-винтовой сушильный агрегат предназначен для сушки гранулированных и сыпучих материалов и может найти применение в различных отраслях промышленности.
Известна барабанная сушилка, содержащая расположенные концентрично относительно друг друга и жестко скрепленные между собой два барабана, которые установлены наклонно под углом к горизонтали между загрузочной и выгрузочной секциями с возможностью одновременного их вращения (авт. свид. РФ №2382965, F26B 11/04, публикация: 27.02.2010).
Недостатками данного изобретения являются сложность конструкции, невысокая производительность, использование в качестве теплоносителя горячего продукта, например клинкера, для охлаждения которого необходимо использование воды, подаваемой в верхнюю часть загрузочной камеры.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является известная барабанная сушилка, содержащая горизонтальный цилиндрический вращающийся барабан, опирающийся по краям на опорные ролики, разделенный перегородками на камеры, причем наружную поверхность барабана охватывает неподвижно закрепленный на барабане полый нормальный геликоидальный параллелепипед (к авт. свид. РФ №2301385, F26B 11/04, публикация: 20.06.2007).
Недостатками данного изобретения являются повышенные металлоемкость и энергозатраты, а также неравномерность загрузки материала и невысокая эффективность.
Технической задачей, стоящей перед изобретением, является снижение энергозатрат и теплопотерь агрегата путем обеспечения его непрерывного действия и увеличение эффективности процесса сушки за счет повышения равномерности загрузки материала.
Решение вышеуказанной задачи достигается тем, что барабанно-винтовой сушильный агрегат для гранулированных сыпучих материалов, содержащий горизонтальные цилиндрические барабаны, внутренние поверхности которых охватывают неподвижно закрепленные на барабане полые нормальные геликоидальные параллелепипеды - геликоиды. Согласно предлагаемому решению агрегат содержит три барабана, концентрично расположенные и жестко скрепленные между собой. Внутреннюю поверхность внутреннего барабана от загрузочной части до выгрузочной охватывают несколько неподвижно закрепленных на барабане полых нормальных геликоидальных параллелепипедов, где каждый последующий геликоид смещен в сторону предыдущего, за счет чего угол подъема винтовой линии может составлять β=10-30° (фиг.1). При этом внутренний барабан имеет форму тела, ограниченного незамкнутой цилиндрической поверхностью, где один край боковой поверхности находит на другой, образуя на протяжении всей длины барабана щель, через которую теплоноситель равномерно переходит в следующий барабан. Во внутренний барабан встроен патрубок для подачи теплоносителя, который имеет ответвления в виде раструбов, угол наклона которых составляет 45°, причем количество раструбов соответствует количеству полых нормальных геликоидальных параллелепипедов в внутреннем барабане, а глубина захода патрубка в внутренний барабан находится на уровне первого витка геликоида, и составляет примерно три четверти длины барабана.
Сущность изобретения иллюстрируется графическими материалами.
На фиг.1 схематично показан общий вид агрегата;
На фиг.2 изображен поперечный разрез А-А.
Сушильный агрегат представляет собой концентрично расположенные относительно друг друга внутренний барабан 1, средний барабан 2 и внешний барабан 3, которые установлены горизонтально и вращаются одновременно. Внешний барабан 3, опирается на опорные ролики 4 и имеет выгрузочные окна 5 на боковой поверхности, со стороны выгрузочной камеры 6, как и в среднем и во внутреннем барабанах. Во внутренний барабан 1 встроен патрубок 7, заканчивающийся раструбами 8, которые установлены под утлом α=45° для максимально эффективного обдува материала, а с противоположной стороны размещен шнековый питатель 9, который обеспечивает непрерывный равномерный процесс загрузки материала 10 через загрузочный бункер 11. Часть цилиндрической поверхности шнекового питателя выполнена перфорированной 12 (фиг.1) для удаления мелкой фракции из процесса сушки. На внутренних поверхностях барабанов 1, 2 и 3 жестко закреплены нормальные геликоидальные параллелепипеды-геликоиды 13. В рассматриваемом случае углы подъема геликоидов во всех грех барабанах составляют, например, 20° и развернуты относительно геликоидов предыдущего барабана на 320°, что позволяет материалу двигаться в противоположные стороны. В барабанах внутреннем 1 и внешнем 3 установлены пересыпные полки различной высоты для более равномерного перемешивания материала, причем в барабане 1 пересыпная полка играет роль и перегородки, препятствующей несанкционированному попаданию материала из барабана 1 в барабан 2. Во внешней оболочке барабана 3 размещены электронагреватели 14 по всей его длине для обеспечения интенсификации процесса теплообмена за счет контактной сушки материала (фиг.1, 2). Для наиболее быстрого извлечения сушильного агента на верхнем торце выгрузочной камеры 6 вертикально закреплен патрубок 16.
Барабанно-винтовой сушильный агрегат работает следующим образом.
Через загрузочный бункер 11 к вращающемуся питательному шнеку подается влажный материал 10, который попадает в непрерывно вращающийся внутренний барабан 1 (фиг.1). Затем материал, увлекаемый боковыми, спиралевидными сторонами геликоида 13 движется к выгрузочному окну 5 внутреннего барабана 1 (фиг.1, 2). Одновременно по пути следования материал подвергается воздействию теплоносителя, движущегося навстречу потоку по патрубку 7 (показано стрелками; фиг.1, 2). Раструбы 8 способствуют более плотному прижатию теплового потока к внутренней поверхности внутреннего барабана, закручиванию его по геликоидальному каналу и переходу во второй барабан 2. За счет пересыпных полок 15 материал поднимается и падает вниз, дополнительно обдуваемый теплоносителем, что увеличивает эффективность процесса сушки (фиг.2). После сушки в среднем барабане 2 материал, через выгрузочное окно 5, расположенное в стороне загрузочного устройства, поступает во внешний барабан 3, где за счет теплоэлектронагревателей 14, расположенных во внешней оболочке внешнего барабана 3, происходит дополнительная контактная сушка материала. Высушенный до определенной конечной влажности материал, через выгрузочное окно 5, выполненное в боковой поверхности барабана 3, попадает в выгрузочную камеру 6 и выводится из сушилки за пределы агрегата. Отработанный сушильный агент выходит через патрубок 16.
Использование предлагаемой конструкции установки позволяет повысить эффективность сушки материала, за счет снабжения агрегата тремя барабанами с геликоидальными параллелепипедами и обеспечения возможности встречного перемещения материала и теплоносителя. Благодаря наличию пересыпных полок повышается равномерность перемешивания материала и снижается энергоемкость установки, обеспечение размещения теплоэлектронагревателей по всей поверхности внешней оболочки внешнего барабана позволяет значительно сократить время сушки.
Таким образом, задача, стоящая перед изобретением, решена.