СПОСОБ СУШКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ БАРАБАННОГО ТИПА С ГОРЕЛОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2010 года по МПК F26B11/00 F26B23/02 

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к процессу сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане.

Известен способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов в барабане путем коррекции теплового потока на входе в барабан, по температуре материала или отходящих газов на выходе из барабана (патент РФ №2210041, МПК F26B 25/22). Также известны способы коррекции подачи сырого материала на выходе барабана в зависимости от температуры отходящих газов, например, патент РФ №2084789, МПК F26B 25/22, являющийся наиболее близким аналогом.

Однако эти способы не обеспечивают достаточно точное поддержание заданного температурного режима процесса сушки. Целью предлагаемого изобретения является поддержание процесса сушки в строго заданном температурном режиме.

Это достигается тем, что в способе сушки сыпучих материалов в сушильных установках барабанного типа с горелочным устройством, подключенным к передней части барабана через камеру подсоса воздуха, имеющую в этой части устройство для задержания высушиваемого материала в зоне максимальной температуры, а задняя часть через разгрузочную камеру и циклон подключена к дымососу.

Для поддержания постоянного заданного температурного режима и защиты передней части барабана от прогорания и увеличения срока службы производительность дымососа по вытяжке отходящих газов превышает не менее чем в 3 раза производительность горелочного устройства по выработке этих газов.

На чертеже представлена схема сушильной установки, в которой реализуется данный способ.

Сушильная установка барабанного типа с горелочным устройством содержит горелочное устройство 1, сушильный барабан 2 с устройством задержания сырого материала в зоне максимальной температуры, подключенный к горелочному устройству через кольцевую камеру подсоса воздуха 3, загрузочное устройство 4, разгрузочную камеру 5, циклон 6, дымосос 7.

Сушильная установка барабанного типа с горелочным устройством работает следующим образом. Включается дымосос 7, производительностью Vм³/час, разжигается горелочное устройство и выводится на производительность отходящих газов, составляющую 1/3 Vм³/час от производительности дымососа. Через кольцевой зазор 3 в это время засасывается 2/3 Vм³/час воздуха из помещения. Два потока смешиваются, и температура газов, проходящих через барабан в это время, практически не достигает более 350°С. После включения питателя 4 сырой материал поступает в переднюю часть барабана, материалоемкость которой в 3-5 раз превышает материалоемкость основной части барабана. В передней части барабана идет интенсивный теплообмен между высушиваемым материалом и теплоносителем. Материал нагревается до 80°С, а отходящие газы охлаждаются до 120°С и максимально насыщаются влагой. Производительность дымососа падает из-за увеличения объемного веса отходящих газов за счет насыщения влагой, подсос воздуха в кольцевой зазор 3 уменьшается. При выходе на производительность 100% подсос воздуха прекращается и теплообмен идет только между материалом и отходящими от горелочного устройства газами с температурой 1200°С. Передняя часть барабана в этот время защищена от перегрева валом высушиваемого материала. При уменьшении влажности материала на входе в барабан или уменьшении количества материала влагонасыщенность отходящих газов уменьшается, производительность дымососа возрастает и через кольцевой зазор начинает поступать воздух, снижая температуру входящих газов. При этом температура отходящих газов из барабана остается стабильной. При колебании влажности, сырого материала на входе в барабан в пределах 10-15% температура на выходе из барабана изменяется в пределах 1-2%.

При изменении влажности материала на входе в пределах 10-15% дымосос настраивается на производительность, в 3 раза большую, чем производительность горелочного устройства: при 20-30% в 4 раза, при 50% в 5 раз. После установления постоянного температурного режима его можно изменять, изменяя подачу сырого материала в сушильный барабан, с целью установления температурного режима около точки росы.

При этом испаренная влага в передней части барабана, где материалоемкость в 3-5 раз превышает материалоемкость основной части барабана, находящаяся в зоне горения факела, насыщает отходящие газы до 70-80%, которые поступают в основной барабан, захватывают микрочастицы высушиваемого материала (от 0 до 10-15 мкм), которые при соприкосновении с влагой, содержащейся в отходящих газах, образуют скопления более 20-30 микрон. Эти скопления оседают в барабане, разгрузочной камере и удаляются вместе с сухим материалом. Скопления массой 15-20 микрон, захваченные отходящими газами, легко улавливаются циклоном.

Положительным эффектом такого способа сушки является мгновенное реагирование системы на изменение влажности материала на входе в сушильный барабан (без дополнительных обустройств и приборов контроля) с целью поддержания постоянного температурного режима, а значит и поддержание постоянной температуры и влажности высушиваемого материала на выходе из барабана.

При использовании такого способа технологический процесс сушки сыпучих материалов ведется в строго заданном температурном режиме (около точки росы) и влага, испаренная в передней части барабана, используется для улавливания микрочастиц высушиваемого материала с целью предотвращения их выбросов в атмосферу.

Шкаф управления позволяет в автоматическом или ручном режимах изменять производительность горелочного устройства, загрузочного устройства и дымососа с целью поддержания заданного температурного режима (около точки росы).

Применение изобретения возможно в строительной, горно-обрабатывающей, транспортной и других отраслях промышленности. Новым является то, что горелочное устройство, подключенное через камеру подсоса воздуха к передней части барабана, который в свою очередь в этой части имеет устройство для задерживания высушиваемого материала в зоне максимальной температуры, имеет производительность по выработке раскаленных газов, в 3-5 раз меньшую, чем дымосос, подключенный к задней части барабана через разгрузочную камеру и циклон. Такое решение позволяет надежно защитить барабан от прогорания в момент прекращения подачи высушиваемого материала, автоматически без дополнительных обустройств и приборов вести технологический процесс сушки в строго заданном температурном режиме, эффективно использовать испаренную влагу в передней части барабана для предотвращения выбросов микрочастиц высушиваемого материала в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ сушки сыпучих материалов в сушильных установках барабанного типа с горелочным устройством, подключенным к передней части барабана через камеру подсоса воздуха, имеющую в этой части устройство для задержания высушиваемого материала в зоне максимальной температуры, а задняя часть через разгрузочную камеру и циклон подключена к дымососу, отличающийся тем, что для поддержания постоянного заданного температурного режима и защиты передней части барабана от прогорания и увеличения срока службы, производительность дымососа по вытяжке отходящих газов превышает не менее чем в 3 раза производительность горелочного устройства по выработке этих газов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температурный режим ведется около точки росы, а влага, испаренная в передней части барабана, используется для предотвращения выбросов микрочастиц высушиваемого материала в атмосферу.