УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ УГЛЕЙ НА БАЗЕ ТЕПЛОВОГО НАСОСА Российский патент 2023 года по МПК F26B15/18 C10B57/10 

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к устройствам для сушки углей.

Известна установка для сушки угля с использованием вторично перегретого пара (патент RU №2626919, МПК С10В 57/10, F26B 15/18, F26B 3/06, опубл. 02.08.2017, бюл. №22). Установка состоит из 3 сушилок, в которых располагаются ленточные транспортеры. Уголь, проходя через каждую из зон сушки, последовательно обезвоживается. Авторами указано улучшение теплотворной способности угля и сведение к минимуму выбросов загрязнителей.

Недостатком указанной установки является большая металлоемкость и громоздкость, а также необходимость в получении перегретого пара.

Известно устройство для сушки высоковлажных бурых углей (патент RU №173351, МПК F26B 17/12, опубл. 23.08.2017, бюл. №24), которое включает трубу-сушилку, патрубок подачи сушильного агента и патрубок подачи угля. Труба-сушилка снабжена устройством торможения, представляющим собой систему лопастных аппаратов, установленных в поперечном сечении установки. Устройство торможения увеличивает количество зон наиболее интенсивного тепломассообмена, увеличивает время пребывания крупных фракций угля в этих зонах и обеспечивает равномерность распределения угля по сечению шахты трубы-сушилки, что повышает эффективность сушки.

Недостатком данного изобретения является необходимость сжигания топлива в топке котла, а также отсутствие возможности регулировки температуры.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является Установка для сушки высоковлажных мелкодисперсных материалов в виброкипящем слое (патент RU №2098727, МПК F26B 17/24, F26B 17/10, опубл. 10.12.1997). В корпусе данной сушилки размещена перфорированная плита, через которую пропускается теплоноситель, высушивая материал, находящийся на плите. В корпусе предусмотрена фильтрующая поверхность, выполненная в виде рукавов, соединенных нижней частью с газораспределительной решеткой, которая снабжена мелющими телами. В процессе сушки работает вибратор, который обеспечивает переход высушиваемого материала в псевдоожиженное состояние, а мелющие тела дробят комки.

Недостатками данного устройства является повышенный шум при работе из-за наличия вибраций, а также высокая металлоемкость.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение энергетической эффективности сушки угля.

Технический результат достигается тем, что установка для сушки мелкодисперсных углей на базе теплового насоса, состоящая из приемного бункера, ленточного конвейера, на котором движется уголь, сушильной камеры, фильтров-отбойников, системы нагрева и подвода сушильного агента, согласно заявляемому изобретению система нагрева и подвода сушильного агента состоит из теплового насоса и калорифера, а рециркулирующий в системе воздух после прохода через сушильную камеру вначале осушается в испарителе теплового насоса, затем нагревается в конденсаторе, дополнительно подогревается в калорифере и направляется обратно в сушильную камеру.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где на фигуре 1 изображена схема установки для сушки мелкодисперсных углей на базе теплового насоса.

Установка состоит из следующих элементов: приемный бункер 1; тепловой насос 2, включающий в себя помимо прочих элементов испаритель 3 и конденсатор 4; калорифер 5, сушильная камера 6; ленточный конвейер 7; фильтры-отбойники 8.

Установка работает следующим образом. Уголь загружается в приемный бункер 1 и подпадает на ленточный конвейер 7, который медленно перемещает уголь в противоположную сторону камеры. При этом в противоток движению угля подается сушильный агент (воздух), который обезвоживает угли, охлаждаясь при этом и насыщаясь влагой. Увлажненный и охлажденный воздух направляется через фильтр-отбойник 8 и проходит вначале через испаритель 3 теплового насоса 2, где он отдает влагу, осушаясь при этом. Осушенный воздух далее нагревается, проходя через конденсатор 4 теплового насоса 2, после чего дополнительно подогревается в калорифере 5. В осушенном и нагретом состоянии воздух вновь направляется в сушильную камеру 6. Уголь после сушки выбрасывается из правой части камеры в приемную емкость.

Благодаря использованию теплового насоса удается повысить энергоэффективность сушки - ведь источником низкопотенциальной теплоты в этом случае служит сам сушильный агент. Повышению энергетической эффективности способствует также тот факт, что сушильный агент рециркулирует в системе, что существенно снижает потери тепла в окружающую среду. Кроме того, при использовании теплового насоса и калорифера появляется возможность контролировать температуру сушки.

Пример 1. Исходный уголь, влажностью 23%, крупностью 5-10 мм загружается в сушильную камеру на ленточный конвейер, который движется со скоростью 6 м/ч. В камеру подается воздух с температурой 110°С и относительной влажностью 3%. После сушки в течение 85 мин влажность угля снижается до 6,5%.

Пример 2. Исходный уголь, влажностью 21%, крупностью 3-6 мм загружается в сушильную камеру на ленточный конвейер, который движется со скоростью 6 м/ч. В камеру подается воздух с температурой 110°С и относительной влажностью 3%. После сушки в течение 70 мин влажность угля снижается до 6,1%.

Таким образом, заявленное изобретение является энергоэффективным способом сушки мелкодисперсных углей, которое к тому же является независимым от котельных и не требует сжигания топлива.

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к устройствам для сушки углей. Установка для сушки мелкодисперсных углей на базе теплового насоса состоит из приемного бункера, ленточного конвейера, на котором движется уголь, сушильной камеры, фильтров-отбойников, системы нагрева и подвода сушильного агента. Система нагрева и подвода сушильного агента состоит из теплового насоса и калорифера. Тепловой насос включает испаритель, выполненный с возможностью осушения рециркулируемого в системе воздуха. Тепловой насос также включает конденсатор, выполненный с возможностью нагрева воздуха. Калорифер выполнен с возможностью дополнительного подогрева воздуха перед подачей обратно в сушильную камеру. Изобретение обеспечивает повышение энергетической эффективности сушки угля. 1 ил., 2 пр.

Установка для сушки мелкодисперсных углей на базе теплового насоса, состоящая из приемного бункера, ленточного конвейера, на котором движется уголь, сушильной камеры, фильтров-отбойников, системы нагрева и подвода сушильного агента, отличающаяся тем, что система нагрева и подвода сушильного агента состоит из теплового насоса, включающего испаритель, выполненный с возможностью осушения рециркулируемого в системе воздуха, конденсатор, выполненный с возможностью нагрева воздуха, и калорифера, выполненного с возможностью дополнительного подогрева воздуха перед подачей обратно в сушильную камеру.