Линия для сушки высоковлажных сыпучих материалов Российский патент 2025 года по МПК F26B20/00 F26B11/04 

Изобретение относится к линиям, предназначенным для сушки, и может найти применение в различных отраслях промышленности для сушки влажных сыпучих дисперсных или гранулированных высоковлажных материалов, например, при производстве удобрений, в экологических процессах переработки твердообразных вязко-пластичных отходов с повышенной адгезией высушиваемого материала к твердым поверхностям.

Известна установка для термообработки сыпучих материалов, которая содержит вращающийся барабан с внутренним шестигранным перфорированным коробом и шнеком, привод, загрузочный и разгрузочный патрубки (патент RU 2534352, МПК F26B 11/04, опубл. 27.11.2014).

Недостатком этой установкфиги является низкая производительность из-за налипания влажных материалов на поверхности шнека и барабана, большой расход горячего газа из-за потерь тепла, сложность в изготовлении и эксплуатации установки.

Известна конструкция барабанной сушилки, содержащая вращающийся барабан с лопастными насадками на внутренней поверхности и с жаровыми трубами, расположенными внутри барабана, загрузочный и разгрузочный узлы, размещенные по торцам барабана. Каждая жаровая труба выполнена в виде многоходового регистра со съемной торцовой насадкой со стороны разгрузочного узла, снабженным наружным продольным оребрением (А.С. СССР №1032297, МПК F26B 11/4, опубл. 30.07.1983).

К недостаткам данного технического решения, относится локальный перегрев и слипание на поверхности жаровых труб в застойных зонах барабана частиц высушиваемого материала, что влечет за собой уменьшение производительности сушильного аппарата.

Известна барабанная сушилка с канальной насадкой, содержащая вращающийся барабан с продольными каналами, неподвижными устройствами для загрузки и разгрузки обрабатываемого материала, подачи и отвода воздуха для сушки (патент RU 2367865, МПК F26B 11/04, опубл. 20.09.2009).

Недостатками этой установки является сложность конструкции, большая трудоемкость изготовления, низкая надежность, обусловленная налипанием на профильные насадки барабана материалов с высоким удельным весом, отводом части агента сушки через устройство загрузки, что приводит к снижению эффективности сушки, уменьшению производительности и увеличению расходов на ее эксплуатацию.

Известна сушилка кипящего слоя в которой частицы высушиваемого продукта находятся во взвешенном состоянии в потоке сушильного агента, подаваемого в нижнюю часть сушилки. (Справочник по теплообменникам: В 2-х т., Т. 2 (Пер. с англ. под ред. О.Г. Мартыненко и др. - М. Энергоатомиздат, 1987, С. 137). Применение такой сушилки позволяет организовать непрерывный процесс высушивания в потоке и легко регулировать производительность установки путем регулирования температуры и расхода сушильного агента и соотношения расходов влажного помета и сушильного агента.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для переработки помета (патент RU 2038344, МПК C05F 3/06; А01С 3/00, опубл. 27.06.1995), включающее смеситель, соединенный с транспортером возврата сухого помета, измельчитель, установленный на выходе из смесителя, генератор сушильного агента, подсоединенный к сушильной камере, главный циклон, вход которого соединен с сушильной камерой, охладительную колонну, циклон-охладитель, вход которого соединен с охладительной колонной, выхлопная труба циклона-охладителя соединена с входом генератора сушильного агента, а пылевыпускное отверстие с транспортером возврата сухого помета, вентилятор, дополнительно снабжено газопромывателем, средством предварительного подогрева и подсушки помета, выполненным в виде вальцовой сушилки, выход которой подсоединен ко входу смесителя, выход смесителя подсоединен ко входу сушильной камеры, выхлопная труба главного циклона соединена с внутренней полостью барабана вальцовой сушилки, пылевыпускное отверстие главного циклона соединено с транспортером возврата сухого помета, вход охладительной колонны соединен с сушильной камерой, вход вентилятора соединен с внутренней полостью барабана вальцовой сушилки и с полостью над барабаном, а выход с входом газопромывателя, источником сжатого воздуха, соединенным с охладительной колонной и входом генератора сушильного агента.

Генератор сушильного агента выполнен в виде камеры сгорания газотурбинного двигателя. Сушильная камера выполнена в виде сушилки кипящего слоя. Вальцовая сушилка снабжена патрубком слива конденсата, а смеситель валками.

Недостатком устройства является невысокая производительность из-за налипания продукта и высокие энергозатраты.

Задачей изобретения является исключение налипания материала к лопастям барабана сушилки, увеличение производительности, снижение энергозатрат.

Для решения поставленной задачи предложена линии сушки высоковлажных сыпучих материалов, позволяющая повысить стабильность и производительность сушки, исключить налипание материала в барабанной сушилке и снизить температуру агента сушки.

Поставленная задача решается с помощью линии для сушки высоковлажных сыпучих материалов, включающей смеситель, соединенный с транспортером возврата высушенного материала и подсоединенный к сушильной камере, генератора агента сушки, подсоединенного к сушильной камере, по меньшей мере одного циклона для рецикла материала и вентилятора. Смеситель соединен с транспортером загрузки влажного материала из приемного бункера, в качестве сушильной камеры используют барабанную сушилку с лопастями, узел загрузки барабанной сушилки связан воздуховодом с теплогенератором агента сушки и транспортером со смесителем влажного материала, узел выгрузки барабанной сушилки связан с приемным распределительным бункером высушенного материала, в котором высушенный материал разделяют на два потока, при этом основной поток для выгрузки высушенного материала, другой поток для рецикла высушенного материала в смеситель, так же узел выгрузки барабанной сушилки связан с циклоном воздуховодом для подачи в циклон отработанного влажного агента сушки и, отделения мелких частиц материала и рецикла его в смеситель.

Предпочтительно дополнительно после циклона установлен по меньшей мере один скруббер для очистки агента сушки.

Предпочтительно дополнительно после скруббера установлен по меньшей мере один абсорбер для окончательной очистки агента сушки перед выбросом в атмосферу.

Предпочтительно смеситель связан по меньшей мере с одним бункером, оборудованным ворошителем и шнеком для предварительного перемешивания и дробления материала для сушки.

Предпочтительно в циклоне установлен бункер со шлюзовым затвором для рецикла в смеситель через транспортер отделенных мелких частиц материала из агента сушки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является исключение налипания материала к лопастям барабана сушилки, увеличение производительности и снижение энергозатрат.

На фиг. 1 показана линия сушки высоковлажных сыпучих материалов, которая включает: 1 - приемный бункер, 2 - транспортер загрузки влажного материала в смеситель, 3 - смеситель непрерывного действия, 4 - теплогенератор, 5 - барабанная сушилка с лопастями, 6 - приемный распределительный бункер, связанный с выходом барабанной сушилки, 7 - циклон, связанный воздуховодом с барабанной сушилкой, 8 - транспортер мелких частиц из бункера циклона 7 для рецикла в смеситель 3, 9 - мокрый скруббер, 10 - емкости для воды, 11 - насосы, 12 - абсорбер, 13 - вентилятор, 14 - воздуховоды, 15 - узел загрузки барабанной сушилки, 16 - узел выгрузки барабанной сушилки, 17 - шлюзовый затвор циклона, 18 - транспортер загрузки влажного материала из смесителя в барабанную сушилку, 19 - транспортер для рецикла сухого материала в смеситель, 20 - шлюзовый затвор узла выгрузки сушилки, 21 - бункер циклона.

Линия для сушки высоковлажных сыпучих материалов работает следующим образом.

Влажный материал загружается в приемные бункеры или бункер 1. Для увеличения приемной способности возможна установка нескольких последовательно или параллельно расположенных приемных бункеров 1. Бункер 1 оборудован валом или валом-ворошителем или ворошителями и шнеком выгрузки продукта (на фиг. 1 не показаны). Из приемного бункера 1 влажный материал транспортером 2 дозировано загружается в смеситель 3 непрерывного действия. Так же в смеситель 3 поступает сухой материал из узла выгрузки 16 барабанной сушилки 5. Узел загрузки связан транспортером со смесителем влажного материала. Нормализованный материл, за счет подмеса сухой составляющей, имеющий меньшую влажность, чем исходный, по транспортеру 18 поступает в узел загрузки 15 барабанной сушилки 5. Так же в узел загрузки 15 за счет разряжения, создаваемого вентилятором 13 из теплогенератора 4, по воздуховоду 14 поступает агент сушки.

Из узла загрузки барабанной сушилки 15 материал поступает в барабан сушилки 5, в барабане, за счет конвективного теплообмена нагретого воздуха и влажного материала происходит интенсивная сушка, за счет наклона барабана и потока воздуха материал перемещается к узлу выгрузки 16 барабанной сушилки 5. Время сушки задается с пульта управления сушильного комплекса путем изменения оборотов барабана через частотный преобразователь. Также на пульте отображается температура агента сушки на входе и выходе из сушилки 5.

Из узла выгрузки 16 высушенный материал через шлюзовый затвор 20 поступает в приемный распределительный бункер 6, где разделяется на два потока, основной поток идет на складирование или дальнейшую переработку, поток рецикла поступает на транспортер 19, по которому подается в смеситель 3.

Узел выгрузки барабанной сушилки связан с циклоном воздуховодом для подачи в циклон отработанного влажного агента и отделения мелких частиц материала и рецикла его в смеситель. Отработанный влажный агент сушки, насыщенный газами, выделяющимися из материала при сушке, поступает в циклон 7, в циклоне отделяются 80-90% мелких частиц материала, отделенные частицы поступают в бункер циклона 21, а затем через шлюзовый затвор 17 и транспортер мелких частиц 8, закрепленный на циклоне 7, выгружаются на транспортер 19 и поступают в смеситель 3.

При необходимости после циклона 7 агент сушки поступает в мокрый скруббер 9, в скруббере происходит полная очистка отработанного агента сушки от мелких частиц материала и частичная абсорбция (поглощение водой) газов, содержащихся в отработанном агенте сушки - воздухе. Скруббер 9 работает с рециркуляцией воды - вода, находящаяся в емкости (или емкостях) 10, насосами 11 прокачивается через форсунки скруббера (на фиг. 1 не показаны).

После насыщения рециркуляционной воды парами газов, содержащихся в агенте сушки, происходит ее замена. При сушке, например, помета, навоза насыщенная вода может быть реализована как удобрение.

Окончательная очистка воздуха происходит в абсорбере 12 - абсорбер также работает с рециркуляцией воды, вода насосами 11 подается на элементы насадки или тарелки абсорбера.

После насыщения рециркуляционной воды парами газов, содержащихся в агенте сушки, так же происходит ее замена. При сушке помета, навоза насыщенная вода может быть реализована как удобрение.

Очищенный агент сушки из абсорбера 12 по воздуховоду 14 поступает в вентилятор 13 и по вертикально установленной трубе выбрасывается в атмосферу.

Предлагаемая линия позволяет проводить сушку высоковлажных сыпучих материалов в самых различных отраслях промышленности, например, в химической промышленности.

Для увеличения производительности и снижения энергозатрат линии сушки с одновременным ее упрощением линия оборудована системой рецикла.

Эксплуатация предлагаемой линии показала, что в барабанной сушилке не наблюдали налипания материала на лопасти и как следствие, исключилось забивание барабана, линия работает стабильно. Для сушки использовали куриный помет с влажностью 70%.

Данное изобретение просто и удобно в использовании, кроме того оно позволяет сократить в значительной мере загрязнение окружающей среды, поскольку происходит значительное улавливание вредных побочных продуктов и их дальнейшая утилизация.

Изобретение относится к линиям, предназначенным для сушки, и может найти применение в различных отраслях промышленности для сушки влажных сыпучих дисперсных или гранулированных высоковлажных материалов, например при производстве удобрений, в экологических процессах переработки твердообразных вязко-пластичных отходов с повышенной адгезией высушиваемого материала к твердым поверхностям. Линия для сушки высоковлажных сыпучих материалов включает смеситель, соединенный с транспортером возврата высушенного материала и подсоединенный к сушильной камере, генератор агента сушки, подсоединенный к сушильной камере, по меньшей мере один циклон для рецикла материала и вентилятор, причем смеситель соединен с транспортером загрузки влажного материала из приемного бункера, в качестве сушильной камеры используют барабанную сушилку с лопастями, узел загрузки барабанной сушилки связан воздуховодом с теплогенератором агента сушки и транспортером со смесителем влажного материала, узел выгрузки барабанной сушилки связан с приемным распределительным бункером высушенного материала, в котором высушенный материал разделяют на два потока, при этом основной поток для выгрузки высушенного материала, другой поток для рецикла высушенного материала в смеситель, так же узел выгрузки барабанной сушилки связан с циклоном воздуховодом для подачи в циклон отработанного влажного агента сушки и, отделения мелких частиц материала и рецикла его в смеситель. Техническим результатом изобретения является исключение налипания материала к лопастям барабана сушилки, увеличение производительности и снижение энергозатрат. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Линия для сушки высоковлажных сыпучих материалов, включающая смеситель, соединенный с транспортером возврата высушенного материала и подсоединенный к сушильной камере, генератор агента сушки, подсоединенный к сушильной камере, по меньшей мере один циклон для рецикла материала, вентилятор, отличающаяся тем, что смеситель соединен с транспортером загрузки влажного материала из приемного бункера, в качестве сушильной камеры используют барабанную сушилку с лопастями, узел загрузки барабанной сушилки связан воздуховодом с теплогенератором агента сушки и транспортером со смесителем влажного материала, узел выгрузки барабанной сушилки связан с приемным распределительным бункером высушенного материала, в котором высушенный материал разделяют на два потока, при этом основной поток для выгрузки высушенного материала, другой поток для рецикла высушенного материала в смеситель, так же узел выгрузки барабанной сушилки связан с циклоном воздуховодом для подачи в циклон отработанного влажного агента сушки и отделения мелких частиц материала и рецикла его в смеситель.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно после циклона установлен по меньшей мере один скруббер для очистки агента сушки.

3. Линия по п. 2, отличающаяся тем, что дополнительно после скруббера установлен по меньшей мере один абсорбер для окончательной очистки агента сушки перед выбросом в атмосферу.

4. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что смеситель связан по меньшей мере с одним бункером, оборудованным ворошителем и шнеком для предварительного перемешивания и дробления материала для сушки.

5. Линия по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что в циклоне установлен бункер со шлюзовым затвором для рецикла в смеситель через транспортер отделенных мелких частиц материала из агента сушки.