СУШИЛЬНО-СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2009 года по МПК F26B17/10 

Изобретение относится к технике сушки, классификации, обогащения различных видов минерального сырья и может быть использовано в строительстве, горной, перерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен вихревой классификатор порошковых материалов, включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель. (Пат. РФ №2189282, опубл. 20.09.2002 г.)

Недостатком данного технического решения является то, что классификатор обладает низкой производительностью и используется только для классификации сухого материала, сушка не предусмотрена.

Известна пневматическая сушилка дисперсных материалов, содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру в виде пневмотрубы, соединенной с циклоном, устройство для выгрузки, калорифер, на входе которого установлена камера смешения, вентилятор. (Пат. РФ №2306507, опубл. 20.09.2007 г.)

Недостатком известного технического решения является низкая производительность, невозможность одновременной сушки и классификации полидисперсных материалов, содержащих крупные включения, а также высокая температура высушенного материала в бункерах.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является измельчительно-сепарационная установка, включающая вихревую измельчительно-сушильную камеру с питателем, подвижным конусом, регулирующим класс сепарации, теплогенератор, воздухораспределитель, дымосос и аспирационную систему, содержащую 2-4 ступени пылеосаждения. (Пат. РФ №2194577, опубл. 20.12.2002 г.)

Недостатками данного технического решения являются ограничение перерабатываемого материала по крупности, так как при наличии в сырье каменистых включений более 15 мм они не выводятся из сушильной камеры и накапливаются в ней в процессе работы, что приводит к завалам, снижающим стабильность работы и производительность установки, грубая классификация и высокая температура готового продукта в бункерах аспирационной системы.

Задача, решаемая заявляемым техническим решением, заключается в повышении стабильности и производительности процесса сушки, сепарации, классификации или обогащения влажного полидисперсного минерального сырья без ограничения его по крупности, снижении температуры высушенного материала.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в заявляемой сушильно-сепарационной установке, включающей вертикальную вихревую сушильную камеру с питателем для исходного сырья, теплогенератор, дымосос, систему воздушных сепараторов и бункеров готовой продукции, сушильная камера вихревой сушилки дополнительно содержит вертикальный и горизонтальный завихрители, вертикальную загрузочную трубу, связанную с питателем, размещенную в центре сушильной камеры над завихрителями, заглушенную в верхней части, с конусным распределителем материала на выходе; в нижней части сушильной камеры ниже завихрителей размещен классификатор для удаления крупной фракции, а воздушные сепараторы снабжены зигзагообразными полочными классификаторами, через которые подсасывается атмосферный воздух для охлаждения высушенного материала и его более точной классификации по бункерам аспирационной системы.

Предпочтительно, классификатор для удаления из сушилки крупной фракции выполнен в виде ломаной трубы типа зигзаг.

Предпочтительно, воздушные сепараторы снабжены полочными классификаторами.

Предпочтительно, бункеры готовой продукции снабжены регулируемыми клапанами для охлаждения и классификации высушенного материала атмосферным воздухом, попадающим в них за счет разрежения, создаваемого в бункерах дымососом.

Заявляемое техническое решение по отношению к прототипу обладает следующими существенными отличиями:

- установка дополнительно содержит вертикальный и горизонтальный завихрители;

- установка дополнительно содержит вертикальную загрузочную трубу, связанную с питателем и размещенную в центре сушильной камеры;

- загрузочная труба заглушена в верхней части и имеет конусный распределитель материала на выходе;

- в нижней части сушильной камеры ниже завихрителей размещен классификатор для удаления крупной фракции;

- воздушные сепараторы снабжены классификаторами.

Поставленная задача решается благодаря совокупности существенных отличий заявляемого технического решения и их взаимосвязи.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемому с достижением тех же результатов, не обнаружены, что позволило сделать вывод о соответствии его критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

На чертеже показана схема сушильно-сепарационной установки.

Сушильно-сепарационная установка содержит вертикальную вихревую сушильную камеру 1 с питателем 2 для дозированной подачи исходного сырья, теплогенератор 3, дымосос 12 и систему воздушных сепараторов 4, смонтированных на бункерах готовой продукции 5, снабженных регулируемыми клапанами 13 для охлаждения и классификации высушенного материала атмосферным воздухом, попадающим в них за счет разрежения, создаваемого в бункерах 5 дымососом 12. Сушильная камера вихревой сушилки дополнительно содержит вертикальный 6 и горизонтальный 7 завихрители, расход теплоносителя через которые регулируется шиберами 15, вертикальную загрузочную трубу 8, связанную с питателем 2, размещенную в центре сушильной камеры над завихрителями 6 и 7, заглушенную в верхней части, с конусным распределителем материала 9 на выходе. В нижней части сушильной камеры размещен классификатор 10 для удаления крупной фракции, предпочтительно, типа зигзаг. Воздушные сепараторы 4 снабжены классификаторами 11, предпочтительно полочными, типа зигзаг.

Сушильно-сепарационная установка работает следующим образом.

Влажный полидисперсный материал дозируется питателем 2 и подается им в загрузочную трубу 8, из которой благодаря конусному распределителю 9 материал равномерно распределяется по всему объему сушильной камеры 1. Сушка материала осуществляется в вихревом потоке, создаваемом вертикальным 6 и горизонтальным 7 завихрителями, горячего воздуха, поступающего в сушильную камеру из теплогенератора за счет работы дымососа 12. В сушильной камере материал находится во взвешенном состоянии, при этом каждая частичка движется отдельно от других, что приводит к обдуву частиц материала со всех сторон и уносу молекул воды (преодолению сил поверхностного натяжения) с затратами, меньшими, чем в традиционной сушилке. Удельный расход тепла в таких установках составляет 2800-3000 кДж на кг испаренной влаги при теоретически необходимом (мольная энтальпия испарения) 2259 кДж/кг влаги. При таком характере тепломассообмена частицы материала высушиваются за 0,3-0,5 сек, что обуславливает высокую напряженность сушилки по влаге, достигающую 1000 кг/м³·час. Каменистые крупные частицы полидисперсного материала опускаются в воронку сушильной камеры и удаляются через классификатор 10 в приемный бункер 5. Для предотвращения просыпи мелкого материала в приемный бункер, а также для организации разделения частиц по крупности через регулируемый клапан 13 подсасывается атмосферный воздух, расход которого определяет скорость его движения в классификаторе типа зигзаг, а следовательно, и граничный размер выносимых в сушилку частиц. Высушенный материал, из которого удалены крупные каменистые включения, пневмотранспортом направляется по сушильной трубе в аспирационную систему, где происходит его классификация на полочных классификаторах 11 инерционных сепараторов 4. Обдув частиц атмосферным воздухом, поступающим через регулируемые клапаны 13, врезанные в бункеры аспирационной системы 5, позволяет не только выполнить разделение частиц по размерам на узкие классы (классификацию), но и охладить материал, что создает возможность из бункеров аспирационной системы 5 шлюзовыми питателями 16 загружать готовый продукт в полиэтиленовые мешки. Ультрадисперсные частицы высушенного материала улавливаются высокоэффективным циклоном или рукавным фильтром 14, установленным перед дымососом.

По сравнению с прототипом заявляемая сушильно-сепарационная установка позволяет эффективно сушить и классифицировать полидисперсные материалы, обладает более высокой производительностью, стабильностью, удобна в обслуживании, может найти широкое применение в различных отраслях промышленности.

Сушильно-сепарационная установка предназначена для сушки, классификации и обогащения минерального полидисперсного сырья без ограничения его крупности. Она содержит вертикальный и горизонтальный завихрители, вертикальную загрузочную трубу, связанную с питателем, размещенную в центре сушильной камеры над завихрителями, заглушенную в верхней части, с конусным распределителем на выходе, в нижней части сушильной камеры размещен классификатор для крупной фракции, воздушные сепараторы снабжены полочными классификаторами, а бункеры готовой продукции - регулируемыми клапанами для подсоса атмосферного воздуха. Изобретение должно обеспечить повышение стабильности и производительности процесса сушки, сепарации, классификации или обогащения влажного полидисперсного минерального сырья без ограничения его по крупности, снижение температуры высушенного материала. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Сушильно-сепарационная установка, включающая вертикальную вихревую сушильную камеру с питателем для исходного сырья, теплогенератор, дымосос, систему воздушных сепараторов и бункеров готовой продукции, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит вертикальный и горизонтальный завихрители, вертикальную загрузочную трубу, связанную с питателем, размещенную в центре сушильной камеры над завихрителями, заглушенную в верхней части, с конусным распределителем на выходе; в нижней части сушильной камеры ниже завихрителей размещен классификатор для удаления крупной фракции, воздушные сепараторы дополнительно снабжены классификаторами.

2. Сушильно-сепарационная установка по п.1, отличающаяся тем, что классификатор для удаления крупной фракции выполнен в виде ломаной трубы типа зигзаг.

3. Сушильно-сепарационная установка по п.1, отличающаяся тем, что воздушные сепараторы снабжены полочными классификаторами.

4. Сушильно-сепарационная установка по п.1, отличающаяся тем, что бункера готовой продукции снабжены регулируемыми клапанами для охлаждения и классификации высушенного материала атмосферным воздухом, попадающим в них за счет разрежения, создаваемого дымососом.