Сушилка для мелкодисперсных материалов Советский патент 1992 года по МПК F26B11/06 F26B11/04 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к термообработке фильтрационного осадка, и может быть использовано при сушке любых влажных сыпучих или пастообразных материалов, обладающих после сушки повышенным пылевыделением.

Известны барабанные вращающиеся устройства для сушки различных материалов.

Известная барабанная сушилка для сыпучих и пастообразных материалов включает вращающийся барабан с загрузочным и выгрузочным устройствами и расположенными внутри барабана рыхлителями в виде лопастной системы, которая позволяет несколько повысить производительность сушилки, но не исключает унос высушенного мелкодисперсного материала вместе с отходящими газами при выходе из сушилки. Следовательно,1 рассматриваемая сушилка требует наличия дополнительных устройств и затрат энергии на пылеулавливание и очистку отходящих газов.

Известна сушилка, содержащая вращающийся сушильный барабан с топкой и пылеочистителем, причем последний выполнен в виде размещенных внутри барабана форсунок, подключенных через дозатор и насос к битумному котлу.

Известна сушильная установка для сыпучих материалов, содержащая вращающийся барабан с пересыпной насадкой, приемными лопастями и под порным кольцом, торцовую стенку, установленную с возможностью перемещения вдоль оси барабана. Материал через загрузочную течку поступает на приемные лопасти и далее, пересыпаясь,

3 2

VJ

СЛ

движется к разгрузочной камере прямотоком с теплоносителем, получаемым в ин- жекционных горелках за счет сжигания топлива, и далее, контактируя с ним, высыхает до заданной влажности.

Данное устройство громоздко, ненадежно в работе и не позволяет интенсифицировать процесс сушки пылевыделяющих материалов и снизить пылеунос мелких фракций.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

Целъ достигается тем, что сушилка для мелкодисперсных материалов, содержащая вращающийся барабан, внутри которого размещены газовая горелка и лопатки, загрузочное и разгрузочное устройства, дополнительно содержит термоизлучатель, установленный перед горелкой и выполненный в виде системы конфузор-диффу- зор, на внешней стороне которого размещены винтовые лопатки, а на внутренней стороне диффузора - винтовые направляющие.

Комбинированный термоизлучатель, изготовленный в виде реторты, позволяет интенсифицировать процесс сушки мелко-дисперсных материалов и одновременно исключить непосредственное воздействие греющих газов на уже подсушенный материал, что предельно сокращает пылеобра- зование. Установленный термоизлучатель обеспечивает интенсификацию процесса сушки, так как лучистый поток тепла, получаемый за счет, нагрева термоизлучателя газами из топки, увеличивает скорость сушки влажных материалов в зависимости от структур ного строения материала, его свойств и длины волны потока излучения в значительных пределах (так для некоторых материалов от 5 до 15 раз).

Следовательно, в результате использования термоизлучателя, выполненного в виде системы конфузор-диффузор, интенсифицируется процесс сушки фильтрационного осадка - отхода свекловичного производства, увеличивается производительность сушилки.

Применение комбинированного термо- излучателя на конечной стадии высушивания материала не только ускоряет процесс сушки, но и исключает непосредственное воздействие греющих газов на уже подсушенный в первой части барабана материал, что значительно сокращает пылевыделение и выброс мелких частиц продукта в окружающую среду.

На фиг.1 схематически изображена сушилка; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Корпус устройства, представляющий собой барабан 1, с помощью бандажей 2 установлен на опорных катках 3. Вращение барабана осуществляется с помощью привода, состоящего из электродвигателя 4, редуктора 5, ведущего зубчатого колеса 6 и ведомого 7. Внутри барабана 1 коаксиально установлен термоизлучатель 8, выполненный в виде реторты, состоящий из конфузора 9 и диффузора 10, в одной из частей которого - диффузоре 10 установлены винтовые направляющие 11 для греющих газов. С внешней стороны термоизлучатель снабжен винтовыми ребрами-лопатками 12, с помощьюкоторыхматериал

транспортируется в сторону выгрузки.

Барабан 1 подключен к топке 13 и к загрузочному устройству 14, в котором установлена течка 15 для сырого материала. Со

стороны топки 13 имеется разгрузочное устройство 16 для высушенного продукта и газопровод 17 для подачи топлива. Внутри топки установлена горелка 18,соединенная с камерой 19 для подачи воздуха или газа,

полученного при пиролизе. Загрузочное устройство 14 снабжено вытяжной трубой 20 для удаления отходящих газов. Для транспортирования материала навстречу топочным газам в режиме противотока внутри

барабана установлены лопатки 21, для сни- жения тепловых потерь в окружающую среду барабан 1 имеет изоляцию 22.

Сушилка для мелкодисперсных материалов, фильтрационного осадка сахарного

производства работает следующим образом.

Влажный фильтрационный осадок непрерывно подается по течке 15 в загрузочное устройство 14 и оттуда во вращающийся

барабан 1, который с- помощью бандажей 2 опирается на катки 3. Вращение барабана 1 осуществляется с помощью привода, состоящего из электродвигателя 4, редуктора 5, ведущего и ведомого зубчатых колес 6 и 7.

Одновременно с этим во вращающийся барабан 1 поступают из топки 13 топочные газы, получаемые при сжигании в горелке 18 смеси газа и воздуха, которые соответственно подаются по газопроводу 17 и из камеры

19.

Полученные таким образом горячие газы попадают непосредственно в термоизлучатель-реторту 8, состоящую из конфузора 9 и диффузора 10, и изготовленную из жаропрочного материала. Этот термоизлучатель жестко закреплен и коаксиально расположен внутри корпуса барабана 1.

Поступающие внутрь термоиэлучателя 8 горячие газы нагревают его, и он сам становится источником терморадиационного излучения.

Для равномерного распределения горячих газов по сечению всего корпуса барабана 1 диффузор 10 термоизлучателя 8 имеет винтовые направляющие 11. При работе устройства эти направляющие закручивают горячие газы (теплоноситель), придавая им вращательное движение, направленное навстречу, в противоположную сторону вращения барабана 1, т.е. при этом образуется двойной противоток: первый - при поступательном движении теплоносителя и материала, поступающего из загрузочного устройства 14 в барабан 1 и транспортируемого в нем с помощью лопаток 21 навстречу топочным газам, и второй - при вращательном движении их навстречу друг другу. Выполнение такого режима движения теплоносителя и материала позволяет ускорить сушку фильтрационного осадка.

Скорость продвижения материала от зоны загрузки к зоне выгрузки, т.е. продолжительность термообработки его, регулируется углом наклона барабана 1 в пределах 3 - 10° и скоростью его вращения.

Следовательно, первоначально нагрев сырого влажного материала, фильтрационного осадка осуществляется в противотоке непосредственно газэми от сгорания топлива конвекцией (первый период сушки), и от соприкосновения фильтрационного осадка с нагретой стенкой барабана контактным способом и лучистой энергией от вставленного коаксиально комбинированного термоизлучателя 8 (второй период сушки). При этом по технологическим условиям известно, что скорость сушки определяется не скоростью подвода тепла к поверхности продукта, а скоростью перемещения влаги внутри материала, зависящей от количества поглощенной лучистой энергии продуктом.

При этом экспериментально установлено, что отношение длины конфузора 9 к длине диффузора 10 термоизлучателя 8 равно в оптимальных условиях 1.3, что обеспечивает требуемое закручивание теплоносителя в определенный промежуток времени и достижение необходимого режима противотока при вращении теплоносителя и материала.

Высушенный фильтрационный осадок

направляется затем в устройство для пиро5 лиза и получения на основе СаСОз сорбента

или расфасовывается и используется как

удобрение.

Таким образом, в конце периода падающей скорости сушки, т.е. когда требуется

0 значительное количество тепла для удаления наиболее прочно связанной влаги с материалом, фильтрационный осадок досушивается в тонком слое, проходя между стенками корпуса барабана 1 и термоизлу5 чателя 8 с помощью лопаток 12, с поглощением лучистой энергии. Это позволяет интенсифицировать процесс на завершающей стадии сушки фильтрационного осадка и исключить пылеобразование, так как высу0 шенный материал не контактирует с теплоносителем на завершающем этапе сушки и не попадает в отработанный теплоноситель, удаляемый через вытяжную трубу 20, не загрязняя тем самым окружающую среду.

5 Фильтрационный осадок является одним из основных отходов сахарной промышленности - ежегодно в отрасли его получается около 5 млн.т и поэтому предлагаемое изобретение с точки зрения требова0 ний комплексного использования сырья, безотходной технологии и охраны окружающей среды достаточно актуально, так как направлено на решение одной из важнейших проблем -улучшениеэкологической об5 становки в стране.

Формула изобретения Сушилка для мелкодисперсных материалов, содержащая вращающийся барабан, 0 внутри которого размещены газовая горелка и лопатки, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, она дополнительно содержит термоизлучатель, 5 установленный перед горелкой и выполненный в виде системы конфузор-диффузор, на внешней стороне которого размещены винтовые лопатки, а на внутренней стороне i диффузора - винтовые направляющие.

17

Сухой материал

Отходящие

Использование: в сахарной промышленности, а именно в термообработке фильтрационного осадка, а также при сушке любых влажных сыпучих или пастообразных материалов, обладающих после сушки повышен- ным пылевыделением. Сущность изобретения: установка содержит вращающийся барабан, внутри которого размещены газовая горелка и лопатки, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, она дополнительно содержит термоизлучатель, установленный перед горелкой и выполненный в виде системы конфузор - диффузор, на внешней стороне которого размещены винтовые лопатки, а на внутренней стороне диффузора - винтовые направляющие. 2 ил. сл с

12

А-Д.