Аппарат для сушки пастообразных осадков сточных вод Советский патент 1989 года по МПК C02F1/46 C02F11/12 

Изобретение относится к технологи сушки пастообразных материалов и может быть применено для сушки осадков сточных вод после их обезвоживания,

Цель изобретения - интенсификация процессов сушки и получение легко утилизируемого дисперсного продукта.

На чертехсе схематично изображен предлагаемый аппарат.

Аппарат состоит из наклонного наружного конического барабана 1, установленного на валу 2 и связанного с электроприводом 3. На продолжении вала барабана установлены подающий шнек 4 винтового питателя 5, на торце которого имеется распределительное устройство 6 с фильерами. Внутри барабана 1 параллельно его образующей ус- тановлен наклонньш внутренний конический барабан 7, закрепленньш на том же валу 2, имеющий входную 8 и выходную 9 решетки. Снаружи внутреннего барабана 7 расположен секционньй соленоид 10, а внутри барабан заполнен магнитной загрузкой из сферических элементов 11, распределенной по всему объему под действием внутреннего переменного магнитного поля со- леноида 10. В нижней части наружного барабана 1 расположена магнитная загрузка из сферических элементов 12, сжижаемая под действием наружного магнитного поля соленоида 10

Размеры элементов магнитной загрузки во внутреннем барабане 7 пре- вьш1ают размеры элементов в барабане Сферические элементы обоих загрузок выполнены из магнитотвердых спечен- ных чгстиц феррита бария и покрыты термостойким износоустойчивым слоем материала на основе силиконового каучука.

Наружньй конический барабан 1 име et- на торце большого диаметра решетку 13 для выхода горячего воздуха и высушенного порошкообразного осадка, а на торце меньшего диаметра - отвертие 14 для прохода проводов питания соленоида 10, закрепленных на коллек торных кольцах 15, которые при вращении с валом 2 контактируют с неподвижными .щетками 16, токопровод от которых подключен к реостату 17.

К большим торцам наружного 1 и внутреннего 7 барабанов при№ 1кает воздуховод 18 с защитной заслонкой 19 п верхней его части, а также раз

0

5 0 5 О

Q

О

5

5

грузочное устройство 20 в виде циклона с бункером 21. Аппарат установлен на неподвижных опорах 22 с муф- тами 23 вращения с возможностью: регулирования угла наклона.

Аппарат работает следуюищм образом.

Осадок сточных вод после обезвоживания, например на вакуум-фильтре, подается в винтовой питатель 5 и шнеком А при вращении вала 2 продавливается через фильтры распределительного устройства 6 во внутренний барабан 7. На соленоид 10 подается регулируемое с помощью реостата 17 напряжение переменного тока, благодаря чему внутри барабана 7 создается магнитоожиженньй слой из сферических магнитных элементов 11 и 12 с возможностью изменения интенсивности их движения. Вращение барабана 1 совместно с магнитоожижением обеспечивает равномерность распределения элементов 11 и 12 и частиц осадка в объеме аппарата, устраняет налипание осадка на стенках барабана и слипание элементов загрузки между собой. Одновременно осуществляется подача теплоносителя - горячего воздуха - через воздуховод 18, во внутренний конический барабан 7, при этом защитная заслонка 19 предотвращает непроизводительный расход горячего воздуха в верхней зоне наружного барабана 1. Благодаря магнитоожижению воздушный поток равномерно распределяется и по всему объему внутреннего барабана 7. При такой работе аппарата обеспечивается интенсивное протекание процесса сушки частиц осадка, находящихся во взвешенном состоянии, их диспергирование до необходимых размеров за счет, соударений между собой и с элементами загрузки, а также перенос осушаемого осадка из внутреннего барабана 7, через решетку 9 в нижнюю зону барабана 1 и далее в разгрузочное устройство 20 в виде циклона с бункером 21 для сбора высушенного продукта. Этому способствует также наклон стенок аппарата.

Магнитоожижение Полее мелких элементов 12 загрузки в наружном барабане 1 обеспечивается наличием магнитного поля с внештшй стороны соленоида 10. Тепло, отводимое от обмотки соленоида, способствугг (

процесса сушки, снижению энергозатрат и расхода теплоносителя. Таким образом, высушенный мелкодисперсный продукт накапливается в бункере 21 разгрузочного устройства 20, откуда он выгружается и направляется на утилизацию.

Различие в размерах элементов сферической магнитной загрузки внутреннего и наружного барабанов для сушки пастообразных осадков сточных вод обуславливается различием вектора напряженности внутреннего электромагнитного поля в солено ще по отношению к внешнему, который всегда больше вектора напряженности внешнего поля, когда электромагнитное поле рассеивается, и эффективность магнитоожижения снижается. При этом соотношение диаметров сферической загрузки (d) и напряженности электромагнитного поля (Пд) для начала магнитоожижения находятся в следующе зависимости:

d

Нр В,

0,0033 р-СО

где. В - остаточная индукция материала - гексаферрита бария равная 0,1 Т; р - плотность материала частиц

равная 6,8 г/см , СО - частота вращения частиц в псевдоожиженном слое, соответствующая частоте переменного тока - 50 с, С учетом равенства этих составляющих (В, р ,СО ) для сферических частиц из гексаферрита бария, это соотношение равно

. d

где d и d

И

-Щ

н: ин:

диаметры частиц во внутренней и внешней зонах соленоида, соответственно, соответствующие величины напряженностей магнитного поля.

Сферическая магнитная загрузка из гексаферрита бария обладает коэрцитивной силой 1200-1500 Э. Поэтому рабочие напряженности магнитного поля в центре электромагнита (соленоида), составляющие 600-900 Э, обеспечивают эффективное псевдоожижение сферической загрузки диаметром 100

5

0

16 мм во внутреннем бг рабане апп.чра- та. Увеличение диаметра свыше зтИх размеров нецелесообразно, так как вызывает необходимость повышения энергозатрат, не влияя на эффективность целевого процесса.

Снижение диаметра сферической загрузки менее 1 мм является нецелесообразным из-за возможности проскока их совместно с частицам высушиваемого осадка.

Таким образом, диаметр сферической загрузки в наружном барабане аппарата должен подбираться конструктивно в зависимости от расстояния от внешней поверхности соленоида до наружной стенки аппарата, которое не должно превьшать 20 мм. Оптимальное соотношение размеров (в миллиметрах) магнитной загрузки во внутренней и в наружном барабанах должно составлять .(10-16):(1-3).

Преимущество распределительного 5 устрор1ства с фильерами 6 в том, что во внутренний барабан 1 влажный осадок поступает в виде тонких жгутиков . Э.то обеспечивает равномерное распределение осадка на всю. магнитную за- . грузку, и облегчает отрыв частиц осадка от общей массы, поступающей на сушку хаотически двигающимися элементами магнитной загрузки.

Технико-экономическими преимуществами предлагаемого аппарата по сравнению с известным являются повьш1ение интенсивности сушки и за счет этого повышение производительности аппарата в 1,5-2 раза, получение мелкодисперсного продукта в виде сухого порошка из частиц, размеры которых колеблются от 0,1 до 2,0 мм, а также возможность утилизации высушенного мелкодисперсного продукта в различных отраслях промьшшенности, например в производстве стройматериалов, в технологии стеклоэмалированияи др.

0

5

0

5

Формула изобретения

1. Аппарат для сушки пастообразных осадков сточных вод, содержа- щий воздуховод, сушильное устройство, винтовой питатель с подающим щне- ком и распределительным устройством, а также приспособление для сбора высушенного продукта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и получе7 14953058

ния легко утилизируемого дисперсногонено с фильерами в его торце, примы- продукта, сушильное устройство вы-кающем к решетке, для подачи тепло- полнено в виде наклонного коничес-носителя - горячего воздуха - во кого барабана, внутри которого ко-г внутренний барабан, а также для от- аксиально расположен внутренний ко-вода.высушенного продукта из нижней нический барабан, на наружной сто-зоны наружного барабана, роне которого укреплен соленоид,

при этом барабаны заполнены сфери-2. Аппарат По п. 1, о т л и ч а го- ческой магнитной загрузкой, шнек Q щ и и с я тем, что размеры элемен- винтового питателя установлен на про- тов сферической магнитной загрузки должении вала барабана, распредели-внутреннего барабана превышают раз- тельное устройство питателя выпол-меры злементов наружного барабана.

Изобретение относится к устройствам, используемым в технологии сушки пастообразных материалов, может быть применено для сушки осадков сточных вод и позволяет интенсифицировать процесс сушки. Аппарат состоит из наклонного конического барабана 1, установленного на валу 2 и связанного с электроприводом 3. На продолжении вала барабана установлен подающий шнек 4 винтового питателя 5, на торце которого имеется распределительное устройство 6 с фильерами. Внутри барабана 1 параллельно его образующей расположен внутренний конический барабан 7, на котором закреплен соленоид 10. В барабанах находится сферическая магнитная загрузка, состоящая из элементов 11 и 12. Размеры элементов магнитной загрузки во внутреннем барабане 7 превышают размеры элементов в наружном барабане. Сферические элементы загрузки 11 и 12 выполнены из магнитотвердых спеченных частиц феррита бария и покрыты термостойким износоустойчивым слоем материала на основе силиконового каучука. Основание конического барабана 1 представляет собой решетку 13, к которой примыкает воздуховод 18, и приспособление 20 для сброса высушенного продукта, например, в виде циклона с бункером. Аппарат установлен на неподвижных опорах 22 с возможностью регулирования угла наклона. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.