Способ сушки аккумуляторных пластин Советский патент 1992 года по МПК F26B3/08 

Предлагаемое изобретение относится к технике сушки отформированных электродных пластин сеинцово-кислот- ных аккумуляторов и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен способ сушки отформированных аккумуляторных пластин путем их непрерывной термообработки последовательно в трех зонах газообразным теплоносителем со следующими параметрами: в первой зоне обдув ведут в течение 2-2,5 мин теплоносителем с температурой 210-220°С, со скоростью 7-8 м/с, влагосодержанием 25- 40 г/кг сухого вещества; во второй зоне - в течение 1-1,5 мин теплоносителем с температурой 195-205°С. скоростью 8,5-9 м/с и влагосодержанием 65-70 г/кг сухого вещества; в третьей зоне - в течение 1,5-2,0 мин теплоносителем с температурой 170-190°С, скоростью 7-8 м/с и влагдсодержанием 80- 85 г/кг сухого вещества 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ сушки, заключающийся в том, что обработку ведут путем помещения пластин в слой псевдоожиженного мелкозернистого теплоносителя, размещенного на газораспределительной решетке, и продувки его газообразным теплоносителем, причем при перемещении изделий в кассетах на конвейере кассеты перемещают через камеру со скоростью 0,02-5 м/мин и обеспечивают постоянство их расстояния до газораспределительной решетки, расстояние между пластинами в кассете в горизонтальной плоскости поддерживают равным 0,01-0,35 от высоты пластины, а обработку ведут при числе псевдоожижения, равном 1,3-3,0, в течение 1-20 мин и размере частиц инертного теплоносителя, равном 0,2-2,0 мм 2.

Недостатком данного способа является относительно низкая производительность из-за проведения процесса сушки на не оптимальных режимах.

С

м

3

о ю

ю

Цель изобретения - повышение равномерности обработки отформированиых аккумуляторных пластин, а следовательно, и повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что положительно и отрицательно заряженные пластины обрабатывают последовательно в трех зонах сушильной камеры, причем в первой зоне сушку проводят при температуре подаваемого воздуха 280-285°С в течение 10-20 с, во второй зоне - при температуре воздуха 230-2 40°С в течение 15-30 с, в третьей при температуре воздуха 205-210°С в течение 20-35 с.

При проведении процесса сушки подаваемый в первую секцию клинообразного воздухораспределителя горячий воздух с температурой 280-285°С компенсирует потери тепла псевдоожиженным слоем теплоносителя при погружении в него кассет с обрабатываемыми влажными пластинами. Тепло в первой зоне сушильной камеры тратится, прежде всего, на нагрев влажных пластин и удаление поверхностной влаги.

Полученные опытным путем значения температур подаваемого по зонам горячего воздуха позволяют поддерживать по всей сушильной камере одинаковую максимально допустимую температуру слоя 200- 205°С, что в свою очередь позволяет значительно повысить равномерность обработки пластин и производительность установки при обеспечениип высокого качества обрабатываемых изделий.

Во второй зоне сушки повышенная температура подаваемого горячего воздуха также направлена на компенсацию потерь тепла, идущего на испарение влаги их мик- ропор активной массы пластин и поддержание максимально допустимой температуры слоя.

В третьей зоне происходит удаление оставшейся в активной массе пластин влаги (например, сорбционно связанной и др.)

Превышение температуры псездоожи- женного слоя свыше 205ПС а следовательно, и температур подаваемого горячего воздуха для первой зоны свыше 285°С, для второй зоны - 240°0, для третьей зоны - 210°С, приводит к потере обрабатываемыми пластинами своих физикомеханических свойств, т.е к браку

Снижение же значения температур нижнего интервала ведет к необоснованному снижению производительности процесса

То же относится и к времени сушки. Обеспечение максимальной производительности возмо кно только при реализации минимально допустимого времени обработки пластин, при котором обеспечивается требуемое ГОСТами и ТУ их качество

Сокращение времени обработки по зонам менее 10 с в первой зоне, 15 с во второй

зоне и 20 с в третьей зоне приводит к тому, что пластины оказываются недосушенными до заданного конечного влагосодержания, что является браком для положительных пластин. Превышение же найденных макси0 мальных значений времени обработки по зонам ведет опять-таки к необоснованному снижению производительности установки. Проведение процесса путем исследовательской обработки отформированных ак5 кумуляторных пластин в трех зонах, температурой слоя псевдоожиженного теплоносителя 200-205°С, причем в первой зоне сушку проводят при температуре воздуха 280-285°С в течение 10-20 с, во второй зоне 0 при температуре воздуха 230-240°С в течение 15-30 с, а в третьей зоне - при температуре воздуха 205-210°С в течение 20-35 с является новым по отношению к прототипу. Данный способ, по сравнению с предла5 гаемым сложен в аппаратурном отношении и, несмотря на высокую интенсивность процесса, имеет низкую производительность, так как обработку невозможно вести кассетами или блоками пластин, что крайне жела0 тельно в условиях массового производства.

Кроме того, данный способ, по сравнению с предлагаемым, не позволяет поово- дить сушку положительно заряженных пластин, так как использование таких жест5 ких режимов сушки приведет к термопассивации активной массы пластин, Использование данного способа сушки в условиях промышленного производства вызывает сомнение и в связи с размерами

0 щелевидного канала. Так, например, при толщине пластины 1,8±0,1 мм высота канала должна составлять 0,18-10,8 мм, что трудно реализовать, т.к. греющая поверхность должна быть подвижной с целью перемеще5 ния обрабатываемых пластин и при высокотемпературных режимах обработки происходит коробление пластин и искривление их поверхностей.

В результате опытов была установлена

0 закономерность, связывающая температуру псевдоожиженного слоя, время сушки и температуру подаваемого горячего воздуха между собой, которая обеспечивает достижение поставленной цели, причем укдзан5 ные соотношения таковы: температура слоя 200-205°С, для первой зоны время обработки 10-20 с и температура подаваемого горячего воздуха 280-285°С, для второй зоны - время обработки 15-30 с и температура подаваемого воздуха 230-240°С, для третьей

зоны - время обработки 20-35 с и температура подаваемого воздуха 205-210°С являются необходимыми и достаточными и не могут быть логически предсказаны заранее.

Сущность устройства для осуществления способа представлена на чертеже.

Установка для сушки отформированных аккумуляторных пластин содержит камеру 1 прямоугольной формы, выполненную из листовой стали. Нижней частью камеры 1 посредством фланцев соединена с пяти- секционным клиновым воздухораспределителем 2, каждая секция которого имеет собственный воздухоподвод 3. В нижней части камеры расположена газораспределительная решетка 4, на которую насыпан инертный мелкозернистый теплоноситель (стеклянные шарики)с размером частиц 0,2- 2,0 мм. Над газораспределительной решеткой 4 на определенном расстоянии расположены однорядные приводные роликовые цепи, образующие цепной конвейер 5, на которых закреплены в кассетах 6 высушиваемые пластины.

За пределы камеры 1 с одной стороны установлен механизм загрузки 7, с другой - механизм выгрузки 8 пластин из кассет. Механизм выгрузки 8 связан с отводящим транспортером 9. Привод 10 цепного конвейера 5 - нижний. В верхней части камеры 1 расположены воздухоотводы 11.

Установка для сушки пластин работает следующим образом. Перед началом сушки камеру 1 выводят на заданный температурный режим. Для этого по воздухопроводам подают горячий воздух в первую зону сушки при 280-285°С, во вторую зону - при 230- 240°С, в третью - 205-210°С. Горячий воздух проходит через пятисекционный клиновой воздухораспределитель, затем через газораспределительную решетку 4 поступает в сушильную камеру 1 со скоростью 0,7-1,4 м/мин, что соответствует числу псевдоожижения 1,3.-3,0. При этом слой инертного мелкозернистого теплоносителя(высота засыпки 160-200 мм) переходит в псевдо- ожиженное состояние, чем достигается свободное прохождение кассет с размещенными в них пластинами через слой зернистого материала.

После достижения заданной температуры псевдоожиженного слоя по зонам отфор- мированные пластины с помощью механизма загрузки 7 подают в съемные кассеты, которые затем навешивают на непрерывнодвижу- щийся цепной конвейер 5. Движение конвейера 5 обеспечивается приводом 10.

После прохождения сушильной камеры 1 высушенные пластины с помощью механизма выгрузки 8 снимаются с кассет и подаются на отводящий транспортер 9.

Следует отметить, что достижение равномерной и максимально интенсивной (наибольшая производительность способа) сушки всех обрабатываемых пластин при обеспечении их высоких качественных характеристик (содержание РЬО менее 3% - для отрицательно заряженных пластин и остаточное влагосодержание не более 0,2% - для положительных пластин) обеспечивается только при соблюдении заявляемых параметров процесса. Соблюдением температуры мелкозернистого теплоносителя в

процессе сушки пластин равной во всех зонах Т 200-205°С, причем в первой зоне сушку проводят при температуре подаваемого воздуха 280-285°С о течение 10-20 с, во второй зоне - при температуре воздуха 230240°С в течение 15-30 с, в третьей зоне-при температуре воздуха 205-210°С в течение 20-35 с. Кроме того, выдерживают следующие параметры: размер частиц мелкозернистого теплоносителя 0,2-2,0 мм; шаг

размещенных в кассетах пластин 10-50 мм, движущихся в горизонтальном направлении со скоростью 3,5-7,5 м/мин; число псевдоожижения 1,3-3,0; расстояние между соседними кассетами в интервале 180-300 мм.

Пример конкретного выполнения. Сушку

отформированных отрицательных и положительных пластин проводили на опытно-промышленной установке с псевдоожиженным слоем инертного теплоносителя, в качестве

которого были использованы стеклянные шарики с размером частиц 0,6 мм - 0,1.

Порядок ведения процесса был следующим. Камеру со слоем стеклянных шариков (засыпная высота слоя 180 мм) предварительно прогревали до рабочей температуры (первая зона 280± 2,5°С, вторая - 230± 2.5°С, третья - 205± 2,5°С) горячим воздухом - сжижающим агентом. После выхода установки на рабочий температурный режим

скорость сжижающего агента устанавливали

соответствующей числу псевдоожижения 115.

Затем брали партию отформированных

отрицательно заряженных пластин типа

2СТО-3 (размером 342x143x1,8 мм), размещали их в съемных кассетах с помощью механизма загрузки. Кассеты обеспечивали фиксированное положение пластин с шагом 15 мм. После навешивания кассет с обрабатываемыми пластинами на цепной конвейер

их перемещали в псевдоожиженном слое со скоростью 3,5 м/Mi .H.

После завершения процесса сушки кассеты с пластинами удалялись из камеры и направлялись на разгрузку. Обработанные

данным способом отрицательные пластины подвергали проверке на соответствие их ка- чественныхх показателей, главным образом степени окисленности губчатого свинца активной массы,требованиям ТУ. Производительность способа рассчитывалась исходя из конкретных характеристик опытно-промышленной установки (длина камеры - 5,5 м, количество пластин в 1 кассете - 35. шт., количество кассет одновременно находящихся в псевдоожиженном слое - 7 шт.).

Аналогично проводили опытную сушку положительных пластин типа УСТП-3 размером 342x143x1,8 мм. После сушки положительные пластины подвергали анализу на остаточное влагосодержание.

Результаты сушки отрицательных и положительных пластин, режимы обработки и достигнутая производительность представлены в таблице.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ сушки позволяет повысить производительность процесса в 2-2,5 раза, при

обеспечении высокого качества изделий (содержание РЬО в активной массе отрицательных пластин никогда не превышает допустимое по ТУ значение - 8%; остаточное влагосодержание положительных пластин всегда меньше допустимого - 0,4%), Формула изобретения Способ сушки аккумуляторных пластин, включающий их перемещение из формировочных баков в кассетах конвейером со скоррстью 0,02-5 м/мин. через псэвдоожи- женный слой мелкозернистого инертного теплоносителя с размером частиц 0,2-2,0 мм при числе псевдоожижения 1,3-3,0. о т л и чающийся тем, что, с целью повышения равномерности обработки, сушку осуществляют последовательно в трех зонах, причем в первой зоне сушку проводят при температуре воздуха 280-285°С в течении 10-20 с, во

второй зоне - при температуре воздуха 230- 240°С в течение 15-30 с, а в третьей сюне при температуре воздуха 205-210°С в течение 20-35 с.

№ J 43- Б- -Efe

OJ

Использование: электротехническая промышленность. Сущность изобретения: способ включает перемещение пластин из формовочных баков в кассетах конвейером со скоростью 0,02-5 м/мин через псевдо- ожиженный слой мелкозернистого инертного теплоносителя с размером частиц 0,2-2,0 мм при числе псевдоожижения 1,3-3,0. Сушку осуществляют последовательно в трех зонах. В первой зоне сушку проводят при температуре воздуха 280-285°С в течение 10-20 с. Во второй зоне - при 230-240°С в течение 15-30 с. В третьей зоне - при 205-210°С в течение 20-35 с.