Труба-сушилка

Полезная модель относится к аппаратам цветной металлургии, в частности к установкам для подготовки металлургического сырья к дальнейшей переработке, а более конкретно - к трубам-сушилкам.
Известны трубы-сушилки, содержащие вертикальный корпус с нижним вводом теплоносителя и с прорезями на боковой поверхности для ввода высушиваемого материала; подключенными к загрузочному устройству, при этом прорези выполнены кольцевыми [А.С. СССР 250733, МПК F26B 17/10, 1968].
В таких трубах-сушилках невозможно эффективно сушить рудные концентраты, которые относятся к высоковлажным пульпам, так как при вводе такого материала через кольцевые прорези не обеспечиваете его равномерное распределение, что снижает скорость массопередачи, а, следовательно, и производительность.
Известны пневмогазовые трубы-сушилки, содержащие шахту с загрузочным устройством и газоход [Филиппов В.А. Техника и технология сушки угля. М., Недра, 1975, с. 74-76].
Однако данные сушилки не обеспечивают равномерного распределения высушиваемого материала, то есть дают низкую скорость массопередачи, что приводит к уменьшению производительности.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип является труба-сушилка, содержащая вертикальный корпус с нижним вводом теплоносителя и с прорезями на боковой поверхности для ввода высушиваемого материала, подключенными к загрузочному устройству, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности распределения высушиваемого материала по сечению корпуса при сушке высоковлажных пульп, загрузочное, устройство выполнено в виде кольцевого коллектора, расположенного вокруг корпуса концентрично ему и подключенного к прорезям с помощью наклонных и направленных вниз цилиндрических сопел, причем прорези расположены от ввода теплоносителя на расстоянии, составляющем 4-12 диаметров корпуса (SU 646167 A1, 05.02.1979).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится сложность контролирования времени контакта частиц с сушильным агентом, что снижает скорость массопередачи, а, следовательно, производительность.
Техническим результатом предлагаемой конструкции трубы-сушилки является увеличение производительности.
Поставленный технический результат достигается тем, что труба-сушилка, содержащая вертикальный корпус с нижним вводом теплоносителя с загрузочным устройством, выполненным в виде кольцевого коллектора, расположенного вокруг корпуса концентрично ему, и подключенным к прорезям в нижней части вертикального корпуса с помощью наклонных и направленных вниз цилиндрических сопел, причем подача сушильного агента осуществляется воздуходувкой с пульсатором, частота которого определяется выражением
где v - частота пульсаций сушильного агента, подаваемого из воздуходувки с пульсатором, Гц;
С - скорость звука сушильного агента, м/с;
h - высота трубы, м.
Подача сушильного агента воздуходувкой с пульсатором, частота которого определяется выражением (1), позволяет сушильному агенту колебаться в резонансном режиме с большой амплитудой, а значит двигаться относительно высушиваемых частиц с большей скоростью, что позволит увеличить массопередачу между сушильным агентом и высушиваемым материалом, что позволит повысить производительность.
На чертеже схематически изображен общий вид трубы-сушилки.
Труба-сушилка имеет трубопровод 1 подачи влажного материала, загрузочное устройство в виде кольцевого коллектора 2, соединенного посредством цилиндрических сопел 3 с прорезями, выполненными на боковой поверхности нижней части вертикального корпуса 4 трубы-сушилки, растопочную систему, включающую топку 5, воздуходувку с пульсатором 6, частота которого определяется выражением (1), и растопочную трубу 7, и патрубок 8 отвода в систему улавливания высушенного материала.
Труба-сушилка работает следующим образом: Запускают растопочную систему, включающую однокамерную топку 5 для сжигания газа, воздуходувкой с пульсатором 6, частота которого определяется выражением (1), для разбавления продуктов сгорания растопочную о трубу 7. После того, как установка выходит на производственный режим работы, включают систему подачи высоковлажного концентрата, и он по трубопроводу 1 поступает в кольцевой коллектор 2, и по соплам 3 подается в корпус 4 трубы-сушилки, где подхватывается восходящей струей теплоносителя и подсушивается, после чего через патрубок 8 поступает в систему улавливания высушенного материала.
Пример. Сушильный агент, подаваемый воздуходувкой с пульсатором 6, на выходе из топки 5 имеет температуру 200°С, что соответствует скорости звука С=436,0 м/с. Высота трубы сушилки n=15 м, тогда собственная частота колебаний сушильного агента в корпусе 4 трубы-сушилки по уравнению 1 составит
Таким образом, при подаче сушильного агента в трубу сушилку воздуходувкой с пульсатором 6 с вынужденной частотой колебаний 14,5 Гц, которая совпадает с собственной частотой колебаний сушильного агента (1), обеспечивает резонансный режим колебания сушильного агента с большой амплитудой, приводящей к увеличению скорости массопередачи, а значит и производительности.
Таким образом, предлагаемая конструкция трубы-сушилки, в которой подача сушильного агента осуществляется воздуходувкой с пульсатором 6, повышает массообмен между высушиваемым материалом и сушильным агентом, что, в свою очередь, повышает производительность.