Пневмогазовая сушилка для торфа Советский патент 1992 года по МПК F26B17/10 

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано для сушки фрезернего торфа при производстве брикетов.

В пневмогазовых трубах-сушилках топочные газы являются одновременно теплоносителем, транспортирующим средством и сушильным агентом. Частицы торфа, находясь во взвешенном состоянии в потоке топочных газов, преодолевают расстояние от места загрузки до циклона за короткое время, не успевая, как правило, достичь кондиционной влажности, Для достижения требуемой влажности частиц материала при сохранении заданной производительности необходимо увеличивать длину трубы-сушилки. Это приводит к увеличению металлоемкости, возврастанию энергозатрат.

Известна пневмосушилка для сыпучих материалов, содержащая вертикальную камеру с укрепленными на ее внутренней

стенке отражателями, расположенными по восходящей спирали с переменным шагом.

Известна также пневмогазовая сушилка для торфа, содержащая вертикальную пнев- мотрубу, нижний и верхний вводы теплоносителя, размещенный между ними узел загрузки исходного материала, радиальные стержни, установленные на внутренней поверхности пневмотрубы по спирали и имеющие длину, равную ширине верхнего ввода.

Устройства в виде сегментных отражателей, улиток со штифтами выполняют функцию тормозных устройств , снижающих скорость частиц, увеличивающих время пребывания частиц в потоке газов, дополнительно измельчающих наиболее крупные частицы и обеспечивающих, следовательно, достижение равной и кондиционной влаж-- ности частиц, т.е. устройства данного типа способствуют интенсификации процессах сушки.

ч ел

OJ

ю

00

Однако при турбулизации потока, создаваемой этими устройствами, частицы материала, находясь в закрученном потоке, при трении о поверхность трубы вызывают возникновение локальных зон газоабразивного изнашивания в трубе, в улитках со штифтами. В сушилках с сегментными отражателями износ локализуется на углах сопряжения граней отражателя с поверхностью трубы. В этих местах через 10-12 тыс, ч работы сушилки при тфщине стенки трубы 10 мм возникаю отверстия.

Известная конструкция не обеспечивает равномерность распределения материала в потоке газовзвеси по поперечному сечению из-за образования застойных зон в потоке холодных участков за отражателями, что ухудшает теплообмен и снижает интенсивность сушки,

Кроме того, турбулизатор-измельчитель в виде радиальных стержней воздействует лишь на периферийный слой потока, а в ядре селения турбулизации малая и частицы не измельчаются. Это снижает интенсивность сушки и производительность сушилки вследствие неэффективного использования ее объема. На штифтах возможно зависание волокнистой части торфа, что снижает надежность сушилки. При наружном подводе теплоносителя в зону штифтов значительны потери тепла в окружающую среду.

Цель изобретения - повышение надежности путем снижения абразивного износа пневмотрубы,

Указанная цель достигается тем, что в пневмогазовой сушилке для торфа, содержащей вертикальную пневмотрубу с нижним и верхним вводами теплоносителя и размещенный между ними узел загрузки материала, пневмотруба выше узла загрузки выполнена в виде трубы Вентури с раз- мещенным в конфузорной ее части многолопастным завихрителем, при этом нижние кромки завихрителя размещены на границе трубы Вентури, а верхние срезаны под углом к горизонтальной плоскости, причем стороны углов сходятся в точке, лежащей на границе с осью пневмотрубы, концентрично которой установлен патрубок верхнего ввода теплоносителя с площадью живого сечения, составляющей 10-15% площади живого сечения пневмотрубы.

На фиг. 1 показана схема сушилки: на фиг, 2 - Вид А на фиг. 1.

Пневмогазовая сушилка для торфа состоит из вертикальной пневмотрубы 1 с нижним вводом 2 газа-теплоносителя и узла 3 загрузки исходного материала (фиг. 1). Выше узла загрузки установлено сменное устройство, выполненное в виде трубы Вентури 4. В конфузорной части трубы Вентури размещен многолопастной завихритель 5 (фиг, 1 и 2). Лопасти 6 расположены под углом к потоку газовзвеси и закреплены с одной

5 стороны на поверхности конфузора, с другой стороны соединены с осевым патрубком 7, Нижние кромки наклонных лопастей завихрителя размещены на границе трубы Вентури, а верхние срезаны под углом к

0 горизонтальной плоскости, причем стороны углов сходятся в точке, лежащей на границе с осью пневмотрубы, Концентричио с пнев- мотрубой установлен патрубок верхнего ввода 8 теплоносителя. Площадь живого се5 чения верхнего ввода f- - 0,10-0,15 F, где F - площадь живого сечения пневмотрубы. Выход сушилки соединен через циклон с вентилятором (не показано).

Сушилка работает следующим образом.

0 Поступающий на вход сушилки газ-теплоноситель самопроизвольно распределяется на два потока; основной поток гззовзвеси направляется в пространство, ограниченное поверхностями конфузора,

5 патрубка 7 и лопастями завихрителя; остальная часть потока (10-15%) - в верхний ввод 8. Исходный материал поступает в пневмотрубу 1 через узел 3 загрузки и подхватывается газом-теплоносителем, пода0 ваемым через нижний ввод 2, При прохождении потока газовзвеси через за- аихритель 5 под воздействием наклонных лопастей 6 происходит более равномерное распределение частиц торфа по площади

5 поперечного сечения пневмотрубы, дополнительное измельчение наиболее крупных частиц на лопастях, торможение их и закрутка по всей площади поперечного сечения. Турбулизация на лопастях завихрителя под0 сушенного равномерно распределенного по сечению пневмотрубы материала и ввод свежей порции теплоносителя по кратчайшему пути, т.е. по оси пиевмотрубы посредством концентрично установленного

5 патрубка верхнего ввода, интенсифицируют сушку.

При равномерном распределении потока газовзвеси по сечению завихрителя износ концентрируется главным образом на

0 попастях и в меньшей степени на стенках трубы. Этим исключаются зоны локального газоабразивного изнашивания, как это наблюдается в сушилках с сегментными отражателями.

5 Расположение многолопастного завихрителя в конфузорной части трубы Вентури позволяет за счет конической поверхности несколько сжать поток газовзвеси, направить его на лопасти завихрителя. Некоторое

увеличение скорости потока практически не

влияет на характер износа завихрителя и прилегающих к нему поверхностей трубы и способствует тому, что волокнистые части торца проходят по поверхности лопастей, не замазывая их. Этим повышается надежность сушилки.

Размещением нижних кромок завихрителя на границе трубы Вентури достигается более точная сборка конструкция завихрителя, а тем, что верхние кромки лопастей срезаны под углом к горизонтальной плоскости и стороны углов сходятся в точке, лежащей на границе с осью пневмотрубы, обеспечиваются перераспределение частиц торца различной массы по поверхности лопастей и лучшая их закрутка. Для более крупных и тяжелых частиц требуется больший путь разбега. Частицы меньшей массы, в том числе и волокнистые части торфа, обладая несколько большей скоростью, распределяются ближе к оси потока и разгоняются быстрее на более коротких участках лопасти.

Соотношение площади живого сечения верхнего ввода и площади живого сечения пневмотрубы принято расчетным путем и по данным моделирования равным 10-15% исходя из обеспечения подвода в зону трубы Вентури для подсушки торфа 10-15% свежего теплоносителя.

Результаты исследования процессов износа пневмогазовых сушилок показывают, что за счет более равномерного распределения потока газовзвеси по поперечному сечению пневмотрубы в предлагаемой сушилке наблюдаются выравнивание температурного поля в поперечном сечении корпуса за трубой Вентури и снижение интенсивности газоабразивного изнашивания корпуса сушилки. Исключаются разрушения сварных швов, коробления корпуса. Износ локализуется главным образом на

лопастях завихрителя трубы Вентури, которая после отработки заданного ресурса подвергается восстановлению или заменяется новой.

Интенсификация сушки в предлагаемой

пневмогазовой сушилке для торфа позволяет увеличить производительность сушилки, уменьшить температуру на выходе, снизить влажность высушенного продукта или уменьшить длину пневмотрубы.

Формула изобретения

Пневмогазовая сушилка для торфа, содержащая вертикальную пневмотрубу с

нижним и верхним патрубками подвода теплоносителя и размещенный между ними узел загрузки материала, отличающая- с я тем, что, с целью повышения надежности путем снижения абразивного износа

пневмотрубы, последняя выше узла загрузки выполнена в виде трубы Вентури, при этом нижние кромки завихрителя размещены на входе в трубу Вентури, а верхние выполнены под углом к горизонтальной плоскости, причем стороны углов сходятся в точке, лежащей на пересечении плоскости стыковки входа трубы Вентури и вертикального участка пневмотрубы с осью пневмотрубы, концентрично которой установлен

верхний патрубок ввода теплоносителя с площадью живого сечения, составляющей 10-15% площади живого сечения пневмотрубы.

4

7

Использование; техника сушки фрезерного торфа в пневмотрубах при производстве брикетов, обеспечивающая интенсификацию процесса сушки и повышение надежности путем снижения абразивного износа пневмотрубы. Сущность изобретения; пневмотруба выше узла загрузки выполнена.в виде трубы Вентури с размещенным в конфузорной ее части многолопастным завихрителем. При этом нижние кромки завихрителя размещены на границе трубы Вентури, а верхние срезаны под углом к горизонтальной плоскости. Причем стороны узлов сходятся в точке пересечения линии границы с осью пневмотрубы, концентрично которой установлен патрубок верхнего ввода теплоносителя с площадью живого сечения, составляющей 10-15% площади живого сечения пневмотрубы. 2 ил,