Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов Советский патент 1992 года по МПК F26B17/10 

ю со

СА) СО

Изобретение относится к устройствам для сушки несгораемых пескообразных материалов во взвешенном слое и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Целью изобретения являются интенсификация процесса сушки и повышение надежности. Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов в качестве газораспределительного устройства содержит горелку для печей с кипящим слоем и дополнительно обойму, в которой установлены и закреплены деталями топливные трубы с амортизационными пружинами и обечайками, заглушенными с концов, предохранительно-запорный клапан, распределитель газового топлива, продувочную систему и газопод водящие трубы к топливным трубам горелки и установленные на каждой из них краны регулирования подачи газового топлива, причем верх сушильной камеры расширен и представляет сепарационную зону прямоугольного сечения, к которой с открытого торца прикреплен диффузор для подсоединения к пылегазоотводящей системе, а с лицевой стороны у нее выполнены створки, закрывающиеся наглухо посредством вкладыша и болтов, корпуса роторных питателей загрузки и выгрузки выполнены разъемными, а роторы имеют опоры, сменные ковши и ванночки. Дутьевой вентилятор, дымосос и питатель для удаления высушенного материала снабжены устройствами автоматики безопасности. 11 ил. (Л С

Изобретение относится к установкам для сушки несгораемых пескообразных материалов преимущественно во взвешенном слое и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известна установка для термической обработки полидисперсных зернистых ма- . териалов в кипящем слое, содержащая устройства загрузки и выгрузки термообрабатываемого сыпучего материала, поярусную сушильную камеру, газораспределительную решетку, устройство для сжигания газового топлива над кипящим слоем в верхнем ярусе, систему отвода продуктов сгорания из сушильной камеры под газораспределительную решетку, дутьевой вентилятор и устройстпо для подсоединения к газоотвод я щей системе.

Недостатками указанной установки являются неэффективное использование теплевого излучения от сжигания газового топлива в сушильной камере над кипящим слоем и частичная теплопередача газовым теплоносителем конструкциям теплоподво- дящей системы под газораспределительную решетку, что приводит к снижению срока службы последней и увеличению за- „трат энергоресурсов. При этом интенсивность радиации сверху кипящего слоя по толщине его быстро ослабляется и время сушки более крупных частиц, находящихся в прирешеточном пространстве кипящего слоя, в результате не сокращается.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для сушки пескообразных материалов во взвешенном слое, содержащая специальную топку с горелкой для сжигания топлива, дутьевой вентилятор, бункер сырого продукта, питатель, сушильную камеру прямоугольногосечениясгазораспределительной решеткой, подре- шеточный газоподводящий корпус, газоот- водящую систему, роторный питатель для удаления высушенного материала, дымосос, а также датчики температуры, давления и.разрежения.

Недостатком известной установки является сложность, обусловленная наличием топкие горелкой для сжиганий топлива, способствующей увеличению затрат энергоресурсов исключению использования теплового излучения для увеличения степени интенсивности сушки, снижению срока службы газораспределительной решетки от воздействия на нее высокотемпературного теплоносителя, являющегося продуктом сгорания топлива.

Цель изобретения - интенсификация процесса сушки и повышение надежности.

-Поставленная цель достигается тем, что установка для сушки несгораемых пескообразных материалов, содержащая сушильную .камеру прямоугольного сечения, Газораспределительное устройство, газовый кран для подачи топлива в устройство для его сжигания, датчики температуры и давления, взрывной клапан, бункер с заслонкой, заключенные в корпус роторный питатель для загрузки сырого материала и роторный питатель для удаления высушенного материала, дутьевой вентилятор, пыле- газортврдящую систему и дымосос, дополнительно содержит источник электропитания, электромагнитный выключатель и электромагнит, газораспределительное устройство выполнено в виде горелки, установленной в обойме, снабженной системой подачи топлива, включающей топливные трубы с амортизационными пружинами и

обечайками, заглушенными с концов, газо- подводящая труба которой снабжена предохранительно-запорным клапаном и топливораспределителем с продувочной системой, система подачи топлива подключена к топливным трубам горелки через подводящие трубы с установленными на каждой из них кранами регулирования, причем сушильная камера в верхней части снаб0 жена сепаратором прямоугольного сечения с диффузором, подключенным к пылегазо- отводящей системе, а с фасадной стороны - плотными створками, снабженными каждая вкладышем и болтами, корпусы роторных

5 питателей для загрузки и удаления материала выполнены разъемными, а их роторы снабжены опорами, сменными ковшами и ванночками, причем валы дутьевого вентилятора, дымососа и питателя для удаления

0 высушенного материала снабжены каждый устройством контроля скорости их вращения, выполненным в виде двух неподвижных электроконтактов, закрепленных на токОнепроводящем диске, и подвижных

5 медных щеток, закрепленных на свободных концах трконепроводящих рычагов; шарнирно соединенных противоположными концами с кольцом, плотно насаженным на торец соответствующего вала, причем

0 неподвижные электроконтакты последовательно соединены с источником электропитания и параллельно с электромагнитным выключателем, снабженным якорем, контактирующим с электромагнитом посредст5 врм электроконтактов замыкания и разрыва электроцепи электромагнита связанным с предохранительно-запорным клапаном га- зоподводящей трубы.

На 1 изображена установка для

0 сушки несгораемых пескообразных материалов, вид справа; на фиг. 2 - то же, вид спереди, без дутьевого вентилятора; на фиг. 3 - то же, вид сзади; на фиг. 4 - разрез на фиг. 2; на фиг. 5-узел I на фиг. 4; на фиг.

5 6 - узел И на фиг, 4; на фиг. 7 - электромеханическое устройство и электрическая схема автоматики безопасности; на фиг. 8- горелка; на фиг. 9 - разрез Б-Б на фиг. 8; на фиг. 10 - загрузочное устройство; на фиг. 11

0 -разгрузочноеустройство.

Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов во взвешенном слое содержит сушильную камеру 1 прямоугольного сечения, которая в своей верхней

5 части расширена и представляет сепараци- онную зону 2 прямоугольного сечения, к открытому торцу которой прикреплен диффузор 3 для подсоединения к пылегазо- отводящей системе, а с фасадной стороны установлен взрывной клапан 4, бункер 5 с

заслонкой 63, прикрепленный к сушильной камере 1, роторный питатель 6 для загрузки сырого материала с разъемным корпусом 7, несъемная часть которого прикреплена к сушильной камере, с ротором 64, закрепленными на нем опорами 65 и сменными ковшами 66, дутьевой вентилятор 8, подсоединенный к установке посредством воздуховода 9, роторный питатель 10 для удаления высушенного материала с разъемным корпусом 11, несъемная часть которого прикреплена к сушильной камере, с рото4- ром 67, закрепленными на нем опорами 65 и сменными ванноч ками 68, горелку 12 для организации взвешенного (кипящего) слоя, его перемещения и сжигания в нем топлива, установленную в обойме 13, с топливными трубами 14, прикрепленными деталями 39 к обойме, с размещенными на них амортизационными пружинами 40 и обечайками 15 с заглушками 41 и 42 на противоположных концах, с закрепленными на обойме навесным стопорным устройством 51 и корпусом подгррелочной камеры 53, с продольными соплами 54 на топливных трубах и штуцерами 55, с кольцевыми зазорами 56, заглушенными с одного торца и имеющими на выходе продольные щели 57 и расположенную вдоль них на обечайках перфорацию 58, а на противоположной стороне - окна 59 для входа воздуха, с ручками 60 для поворота обечаек относительно топливных труб, с крепежными гайками 52 для закрепления ручек, с выполненным по верху обоймы хла- доносителем 61 и С соединительными ци- линдрическими муфтами 62 для подсоединения топливных труб к газопод- водящим, опорные стойки 16 под обойму и раму 17 под стойки, газовый кран 18 на га- зоподводящей трубе 19 для подачи газового топлива в устройство для его сжигания, пре-. дохранительно-запорный клапан 20 на газо- подводящей трубе 19 для автоматического прекращения поступления газах регулятору и к топливораепределителю 21 с продувочной системой 22, газопрдводящие трубы 23 к топливным трубам 14 горелки 12 и установленные на каждой из них краны 24 регулирования подачи газового топлива для. осуществления расчетного режима сушки, датчики 25 температуры, установленные в гильзы створок 26. выполненных на фасадной стороне сушильной камеры 1, наглухо закрытых посредством екладыша и болтов, датчики 27 и 28 давления газового топлива и давления или разрежения воздуха и отходящих газов, устройства 29 контроля скорости вращения, установленные на дутьевом вентиляторе 8, дымососе и питателе 10, включающее два неподвижных электроколтакта 30, закрепленные на токонепроводя- щем диске 31, и подвижные электроконтакты 32, собранные из медных щеток 33, закрепленных на свободных концах токо- непроводящих легких, но достаточно прочных рычагов 34, имеющих шарнирное соединение 35 противоположного конца с кольцом 36, плотно насаженным на торце каждого вала 37 дутьевого вентилятора 8,

0 дымососа и питателя 10, электромагнит 38, смонтированный с предохранительно-запорным клапаном 20 через рычаг 47, кронштейн 48, коромысло 49 и штифт ударника 50, электромагнитный выключатель43с яко5 рем 44 и источники 45 электропитания с выключателями 46.

Установка для сушки несгораемых пес- кообразных материалов работает следующим образом.

0 После проверки соответствия, всем требованиям к установке, работающей на газовом топливе, устанавливают угол поворота обечаек 15 согласно теоретически разработанному режиму сушки и закрепляют ручку

5 60 крепежными гайками 52 и навесным стопорным устройством 51, включают питатели 6 и 10 соответственно для загрузки сырого материала и удаления высушенного. Включением дымососа и дутьевого вентилятора 8

0 обеспечивают соответственно требуемое разрежение в диффузоре 3 в месте примыкания его к сепарационной зоне 2 и давление в подгорелочной камере 53 горелки 12, используя для этого датчики 28. Воздух с

5 температурой окружающей наружной среды всасывается из нее дутьевым вентилятором 8 и подается им .по воздуховоду 9 в подгорелочную камеру 53, где он частично проходит через щели между обечайками 15

0 в сушильную камеру 1, а основная часть поступает через окна 59 обечайки 15 под топливные трубы 14, где повторно разделяется на две части, одна из которых проходит в зазор 56 между сплошным элементом обе5 чайки 15 и топливной трубой 14, а другая поступает в зазор 56 между перфорированным элементом обечайки 15 и топливной трубой 14 и с большой скоростью вырывается через отверстия перфорации 58 в надго0 релочное пространство сушильной камеры 1 и организует направленный взвешенный слой.

Согласно режиму сушки открывают газовый кран 18, установленный на газопод5 водящей трубе 19. Газовое топливо через открытый газовый кран 18 проходит по газо- лодводящей трубе 19 через камерную диафрагму газового расходомера с датчиком 27, предохранительно-запорный клапан 20 и топливораспределитель 21 к продувочной

системе 22 и к запальнику. Разожженный запальник вводится в сушильную камеру 1 через предусмотренный канал в корпусе 11 питателя 10 для удаления высушенного материала и укладывается горящим на крайние обечайки 15. Согласно режиму сушки открывают газовые краны 24, установлен- ные на газоподводящих трубах 23. Газовое топливо поступает из топливораспредели- теля 21. проходит по газоподводящим трубам 23, затем по топливным трубам 14 и вырывается через их продольные сопла 54 в зазоры 56 между топливными трубами 14 и сплошными элементами обечаек 15, где оно смешивается с воздухом и в виде газовоздушной смеси с большой скоростью вырывается через продольные щели 57 в надгорелочное пространство сушильной камеры 1, где происходит повторное смешивание с выходящим из перфорированной части обечаек 15 воздухом и одновременно с этим сжигание газового топлива. Разжигают всю горелку 12 или ее расчетную часть, доводя до расчетного давления газового топлива и одновременно до расчетной температуры, используя для этого соответственно датчики 27 на газоподводящей трубе 19 и датчики 25, вставленные в гильзы створок 26.

Расчетная температура регулируется автоматически. Датчики 25 температуры передают сигнал на исполнительный механизмрегуляторадавления(газорасходомера) газового топлива, установленного за предохранительно-запорным клапаном 20. Исполнительный механизм срабатывает, и пропускная спо собность газорасходомера увеличивается при температуре меньше расчетной или уменьшается при тёмперат/ре больше расчетной s сушильной камере.

При этом надежность работы установки обеспечивают, установленные с обеих концов обечайки 15 заглушки 41 и 42, которые исключают проникновение газа под его давлением в окружающую среду за счет большого сопротивления опорных мест в отверстиях обоймы 13. предусмотренная деталь 39, скрепляющая топливную трубу 14 с обоймой 13 и воспринимающая продольные нагрузки от реакции давления газового топлива, а также амортизационная пружина 40, установленная на топливной трубе 14 между деталью 39 и заглушкой 42, гасящая температурные напряжения, возникающие при температурном удлинении обечайки 15 в случае ее нагрева.

В надгорелочное пространство поступают газовое топливо, смешанное с воздухом, и воздух в общем соотношении,

соответствующем условиям полного сгорания газового топлива. Горение сопровождается тепловым излучением как в объеме направленного взвешенного слоя, так и вне

его.

Сырой материал поступает в бункер 5 с заслонкой 63, предварительно установленной на требуемую высоту от верха ротора 64 питателя 6 для загрузки сырого материала.

0 Скорости вращения роторов 64 и 67 питателей 6 и 10 равные, сменные ковши 66 и ванночки 68 выполнены с одинаковыми объ- емами, поэтому концентрация сушимого материала в сушильной камере 1 всегда

5 постоянная, что способствует обеспечению качества сушки. Бункер 5 снабжен диафраг- менным контактным уровнемером, который установлен в окошке одной из наиболее наклоненных сторон бункера. Заполнение сы0 рым материалом бункера 5 поддерживается на определенном уровне с помощью уровнемера, с тем чтобы объем над ротором 64 питателя 6 до нижней кромки заслонки 63 постоянно находился в загруженном состо5 янии. Под действием собственного веса сырой материал загружается в перемещаемые по вертикальной траектории окружности ковши 66 и под действием сил инерции и центробежной разбрасывается из них по0 верх площади начального расчетного участка взвешенно-то слоя через предусмотренный проем в торцовой стенке сушильной камеры 1. Частицы материала увлеченные воздухом и раскаленной газо.5 воздушной смесью, направленной под углом к площади горелки 12, перемещаются к . питателю 10 для удаления высушенного материала разобщёнными пламенем во взвешенном горячем слое, где тепловое

0. излучение окружает каждую частичку сыпучего материала и передается ей в полном объеме энергии максимального излучения, что обеспечивает значительное увеличение степени.сушки одновременно по всему се5 чению объема взвешенного слоя.

Лескообразный материал имеет в своем составе частицы размером не свыше 5 мм. Условия организации взвешенного слоя способствуют рассосредоточению его по вы0 соте сушильной камеры от частиц максимального размера в пригорелочной зоне до частиц минимального размера в сепараци- онной зоне 2 сушильной камеры 1. В сепа- рационной зоне 2 за счет расширенной

5 части сушильной камеры 1 резко уменьшаются скорости частиц и отходящей отработанной газовоздушной смеси, а также происходит снижение их температуры. Частицы, потеряв скорость, под действием собственного веса опускаются в приторцовой

зоне сушильной камеры 1 и, достигнув проема выгрузки, попадают через него в камеру над ротором 67 питателя 10 для удаления высушенного материала, так как этому способствует пневматическое удаление частиц за счет снижения направления воздуха,вьи ходящего из обечаек 15, повернутых продольной щелью 57 и закрепленных под углом, например, 20-0° на участке горелки 12, примыкающем к приемной течке питателя 10, до горизонтального, в результате чего в указанной зоне образуется значительно плотная воздушная подушка. Частицы, не потерявшие скорости инерции взвешенного состояния, вместе с потоком отходящей газовоздушной смеси отсасываются дымососом в пылеосадительную систему.

При отказе в работе.по какой-либо причине дутьевого вентилятора 8 или дымосо- са.или питателя 10 срабатывают устройства 29 контроля скорости вращения системы автоматики безопасности, установленные на торцах их вращающихся валов, и предохранительно-запорный клапан 20, срабатывая, перекрывает поступление газового топлива. При вращении с большой скоростью валов установленные на кольце 36 через шарнир 35 рычаги 36 с медными щетками 33 под действием центробежных сил поднимаются и размыкают неподвижные элёктро- контакты 30, В результате прекращения вращения или снижения скорости вращения валов указанных установок, способствующего уменьшению центробежной силы до величины, меньшей веса рычага 34 с медной щеткой 33, происходит замыкание электрической цепи в результате падения медной щетки 33 на два неподвижных электроконтакта 30, закрепленных на токонеподводя- щем диске 3.1, подсоединенных последовательно к источнику 45 электропи-. тания через преобразователь тока и паралг лельно электромагнитному выключателю 43, якорь 44 которого является подвижным электроконтактом для замыкания или разрыва другой электроцепи, включающей последовательное соединение электромагнита 38 с выключателем 46, источником электропитания и электроманитным выклю-. чателем 43 через его якорь 44. Замыкание неподвижных разъединенных электроконтактов 30 медной щеткой 33 создает напряжение на клеммах электромагнитного выключателя 43 и его якорь 44 с электрокрн- тактами прижимается к электроконтактам другой электроцепи, создавая напряжение на клеммах электромагнита 38. В результате якорь электромагнита 38 под воздействием магнитных сил втягивается в катушку и поднимает свободный конец рычага 47, пйдвешенного на шарнире кронштейна 48. Противоположный конец рычага 47, опускаясь, входит в зацепление с коромыслом 49 предохранительно-запорного клапана 20, нажимает на него и выводит из зацепления со штифтом ударника 5.0; Молоток ударника 50 падает и ударяет по концу анкерного рычага предохранительно-запорного клапана, который выходит из зацепления с анкером и

0 падает. В результате этого золотник предохранительно-запорного клапана опускается на седло и подача газового топлива через клапан прекращается.

Устройства 29 контроля скорости вра5 щения, установленные на дутьевом вентиляторе 8, дымососе и питателе 10, подключены параллельно электромагнитному выключателю 43.

Обычно несгораемые пескообразные

0 материалы обладают абразивными свойствами, поэтому для проверки состояния ковшей 66 и ванночек 68 соответственно питателей 6 и 10 у последних отвинчивают болты и гайки и снимают корпуса 7 и 11.

5 Проворачивают вручную ротор 64 или 67, осматривая состояние ковшей 66 или ванночек 68,. и при обнаружении эксплуатационных дефектов их заменяют новыми или исправленными, после чего корпуса 7 или 11

0 устанавливают на место -и затягивают их болтами и гайками. Для проверки состояния обечайки 15 и футеровки откручивают гайки с болтов вкладыша и створок 26, первый снимают, а вторые открывают, осматривают

5

Использование предлагаемой установки для сушки несгораемых пескообразных материалов позволяет интенсифицировать сушку в связи сжиганием газового топлива

0 во взвешенном слое сырого материала. Изобретение обеспечивает упрощение установки за счет исключения специальной топки для генерирования горячих газов, а также снижает энергоресурсы и повышает качест-

5 во сушки, увеличивает надежность работы установки и исключает условия возникновения взрывов в связи с установкой на дутьевом вентиляторе, дымососе и питателе для удаления высушенного материала устройства автоматики безопасности.

Формула изобретения Установка для сушки несгораемых пес- кообразных материалов, содержащая сушильную камеру прямоугольного сечения, газораспределительное устройство, газо- вый кран для подачи топлива в устройство для его сжигания, датчики температуры и давления, взрывной клапан,бункер с заслонкой, заключенные в корпус роторный питатель для загрузки сырого материала и роторный питатель для удаления высушенного материала, дутьевой вентилятор, пыле- газоотводящую систему и дымосос, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и повышения надежно- сти, установка дополнительно содержит источник электропитания, электромагнитный выключатель и электромагнит, газораспределительное устройство выполнено в виде горелки, установленной в обойме, снабженной системой подачи топлива, включающей топливные трубы с амортизационными пружинами и обечайками, заглу- .шенными с концов, газоподводящая труба которой снабжена предохранительно-за- порным клапаном и топливораспределите- лем с продувочной системой, система подачи топлива подключена к топливным трубам горелки через подводящие трубы с установленными на каждой из них кранами

регулирования, причем сушильная камера в верней части снабжена сепаратором прямоугольного сечения с диффузором, подключенным к пылегазоотводящей системе, а с фасадной стороны - плотными створками, снабженными каждая вкладышем и болтами, корпусы роторных питателей для загрузки и удаления материала выполнены разъемными, а их роторы снабжены опорами, сменными ковшами и ванночками, причем валы дутьевого вентилятора, дымососа и питателя для удаления высушенного материала снабжены каждый устройством контроля скорости их вращения, выполненным в виде двух неподвижных электроконтактов, закрепленных на токонепроводящем диске, и подвижных медных щеток, закрепленных на свободных концах токонепроводящих рычагов, шарнирно соединенных противоположными концами с кольцом, плотно насаженным на торец соответствующего вала, причем неподвижные электроконтакты последовательно соединены с источником электропитания и параллельно с электромагнитным выключателем, снабженным якорем, контактирующим с электромагнитом посредством электроконтактов замыкания и разрыва электроцепи электромагнита, связанным с предохранительно-запорным клапаном газоподводящей трубы,

1/2)

ФиМ

iNu

ДОФОР Ч фвФФФОФ РОФОуррфрфО-

/

I Ю

П

- /

n-i

И

Г

ОР Ч фвФФФОФ РОФОуррфрфО-

гг (+

х

ъ

Л

w

7

Ы

У 21 23, / / /

27 /9 /8

Фиг. 3

17

Ю tf

Фиъ.Ц

Фиг.5

I

Фиг, 6

M

-Б

Я

. ;

29 ft - дымососа

- BOA питателя 29

Фи2,7

+

15:

57

55

k«

//3

2 59

4

IJФиг.в

/ Э S3

СП

со

со

05

s-.:S--.s