RO117127B1 - Instalatie pentru uscarea materialelor granulare - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la o instalatie pentru uscarea materialelor granulare, cum ar fi cereale, fainuri, nisipuri, granule ceramice, expandate sau neexpandate, bilele sau corpurile de sticla, bilele saucorpurile metalice sau din orice alte materiale, diferite deseuri, pietrisurile. Aceasta instalatie este alcatuita dintr-un ax vertical (2), cilindric, rotitor, prin care circula agentul de uscare catre uscator, prevazut la exterior cu o roata de curea sau lant (4), pentru actionare, cu diferite turatii, intreg ansamblul rotindu-se, ghidandu-se si sprijinindu-se in niste bucse lagar (5), in interiorul axului (2), se afla un tub central (3), rigidizat, demontabil cu acesta, care se roteste odata cu axul (2) prin care se introduce in instalatie materialul de uscat. Pe ax (2), sunt montate etans,cu ajutorul unor segmente (7), niste brate rotitoare (12), prevazute cu niste stuturi (13) de legatura, ce primesc niste tuburi verticale (14) prin care agentul de uscare ajunge la niste camere (17) prevazute cu niste duze (18) de insuflare a agentului de uscare asupra materialului ce curge gravitational pe treptele unui taler conic (15), agitat si sustinut cu ajutorul unor lanturi (19) fixate de camere (17). Bratele rotitoare (12) sunt mentinute in pozitie orizontala prin intermediul unor chingi (52) reglabile, care se rotesc odata cu bratele rotitoare (12). Numarul treptelor talerului (15)este egal cu numarul stuturilor (13) de pe fiecare brat rotitor (12).

Description

Invenția se referă la o instalație pentru uscarea materialelor granulare, cum ar fi cereale, făinuri, nisipuri, granule ceramice expandate sau neexpandate, bile sau corpuri metalice sau din orice alte materiale, diferite deșeuri, pietrișuri.

Se cunosc diferite instalații de uscare a materialelor granulare.

Unele instalații constau în uscarea materialului, după aducerea acestuia în stare de suspensie în agentul de uscare, aflat în curgere cu viteze adecvate mărimii și masei particulelor de material supus uscării, după care se realizează separarea materialului uscat de agentul de uscare, în mai multe trepte de separare.

Are dezavantajul că necesită agenți de uscare, cu temperaturi ridicate, cu viteze de curgere ridicate, conducând la consum mare de energie, pentru menținerea în suspensie a materialului de uscat, agent termic, preparat în camere de combustie cu ardere sub presiune; impune mai multe trepte de separare a materialului uscat din agentul de uscare, trepte cu atât mai puțin eficiente, cu cât finețea materialului uscat este mai ridicată; instalația executată se poate utiliza corespunzător, numai pentru un tip și o anume granulație de material.

Alte instalații constau în uscarea materialelor cu gaze arse, circulând în contracurent sau echicurent cu materialul de uscat, în interiorul unui tambur de uscare, cu înclinare redusă față de orizontală, prevăzut, la interior, cu diferite șicane și casete, având rolul de a antrena materialul și a-l revărsa în curentul de gaze de uscare. Instalația are dezavantajul că necesită temperaturi și consumuri termice ridicate, ale agenților de uscare, datorită schimbului de căldură ineficient, agentul de uscare trecând, în principal, pe deasupra materialului, paralel cu suprafața lui sau neîntâlnind material, în cea mai mare parte a secțiunii tamburului; realizează consumuri specifice mari de energie electrică, datorită necesității rotirii unor instalații ancombrante, cu frecări mari; realizează pierderi de căldură ridicate, datorită ineficienței termoizolației pe tamburul roților și a diluării gazelor arse cu aerul aspirat, pe la labirinții de etanșare de la capete, având fiabilitate redusă, mai ales, în cazul tamburilor de uscare de diametre ridicate, necesitând cheltuieli mari de exploatare, datorită uzării sistemelor de șicane și celule aflate în interiorul tamburilor de uscare rotitori; conduc la puteri mari, datorită pornirii greoaie a unor astfel de instalații; necesită mai multe trepte de separare a materialului uscat, antrenat de agentul de uscare, trepte de separare cu eficiență redusă, supuse abraziunii materialului ce se separă.

Alte instalații de uscare constau în uscarea materialului granular, aflat în crugere gravitațională, prin străbaterea acestuia de către agentul de uscare, stratul având aceeași grosime și neamestecându-se pe parcursul curgerii. Instalația prezintă următoarele dezavantaje: necesită presiuni mari ale agentului de uscare, acesta trebuind să străbată, de mai multe ori și din părți diferite, stratul de material cu grosime de minim 10-15 cm, la o singură trecere, ceea ce conduce la consumuri energetice ridicate; nu are loc o curgere uniformă a materialului, formându-se bolți în timpul curgerii, mai ales în partea în care materialul este umed, conducând la curgeri preferențiale ale agentului de uscare, însemnând neuniformitatea uscării și antrenarea de material în jetul de agent de uscare, ce trece prin spațiile libere de sub bolțile de material formate; nu se obține o uniformitate a curgerii agentului de uscare, pe întreaga suprafață mediană a coloanei de material fie ea circulară, dreptunghiulară sau de o altă formă; necesită trepte de separare a materialului antrenat de agentul de uscare.

RO 117127 Bl

Se mai cunoaște o instalație de uscare și tratare termică, pentru materiale pulverulente sau granulare, formată dintr-un jgheab încălzit sau răcit, prin care circulă materialul avansat de un melc transportor (RO 52404).

De asemenea, mai este cunoscut un procedeu și o instalație de uscare a mate- 50 rialelor granulare, aceasta fiind formată dintr-o coloană verticală și două tronsoane despărțite printr-un obturator amplasat într-o secțiune îngustă, a coloanei.

Instalația mai este prevăzută cu niște cicloane pentru separarea materialului granular din aerul și, respectiv, din gazele evacuate din cele două tronsoane ale coloanei, gazele uzate sunt evacuate din instalație cu ajutorul unui exhaustor (RO 53980). 55

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în realizarea uscării materialului granular, cu consumuri termice, temperaturi și presiuni reduse, ale agentului de uscare.

Instalația de uscare, conform invenției, elimină neajunsurile instalațiilor cunoscute și se deosebește de aceste prin faptul că este prevăzută cu un ax vertical, cilin- 60 dric, rotitor, prin care circulă agentul de uscare, către uscător, prevăzut la exterior cu o roată de curea sau lanț pentru acționare, cu diferite turații, întreg ansamblul rotindu-se, ghidându-se și sprijinindu-se în niște bucșe lagăr, în interiorul axului se află un tub central, rigidizat, demontabil cu acesta, care se rotește odată cu axul prin care se introduce în instalație materialul de uscat, pe ax sunt montate etanș, cu ajutorul 65 unor segmente, niște brațe rotitoare, prevăzute cu niște ștuțuri de legătură, ce primesc niște tuburi verticale, prin care agentul de uscare ajunge la niște camere prevăzute cu niște duze de insufiare a agentului de uscare, asupra materialului ce curge gravitațional pe treptele unui taler conic, agitat și susținut cu ajutorul unor lanțuri fixate de camere. Brațele rotitoare sunt menținute în poziție orizontală, prin inter- 70 mediul unor chingi reglabile, care se rotesc odată cu brațele rotitoare. Numărul treptelor talerului este egal cu numărul ștuțurilor de pe fiecare braț rotitor.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:

- gamă largă și variată de utilizare;

- consum energetic scăzut; 75

- asigură uniformitatea uscării;

- asigură eficiență maximă în urma utilizării.

Se prezintă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legtură cu fig. 1 și 2 care reprezintă:

- fig. 1, vedere de ansamblu, a instalației; 80

- fig.2, vedere de sus, a uscătorului.

Instalația conform invenției se compune dintr-o cameră de gaze arse 1 fixă, termoizolată eficient la interior, în care pătrunde agentul de uscare, constituit din gaze arse preparate special, gaze arse recuperate de la o instalație sau alt agent de uscare, împinse în această cameră de un ventilator sau o suflantă. 85

Camera de gaze este prelucrată, la exterior, pe o mașină, în zona circulară de îmbinare cu axul vertical cilindric rotitor 2 și tubul central rotitor 3, axul vertical cilindric 2 fiind prevăzut, la partea inferioară, cu o termoizolație, la exterior rigidizat față de roata de curea sau de lanț 4, pentru acționarea sistemului de introducere a agentului de uscare prevăzându-se a se realiza diferite turații ale axului 2.

RO 117127 Bl

Axul 2 se rotește în lagărul 5 cu capace de etanșare contra prafului, fixat în scheletul metalic desusținere a uscătorului, putându-se demonta la nevoie atât axul 2, cât și lagărul 5. Poziția pe verticală a axului 2 este menținută prin sistemul opritor lagăr 6, conceput cu minim de frecări pe lagărul 5. Axul 2 este prelucrat la exterior pe mașini mecanice pentru a permite jocuri mici față de pereții carcasei metalice a uscătorului împiedicând astfel pătrundere de aer fals în uscator sau ieșirea de agent de uscare sau vapori de apă rezultați din uscare.

La partea inferioară prelucrată mecanic, axul 2 are patru sau șase găuri prin care agentul de uscare trece în segmentele de legătură 7, prevăzute demontabile, având realizate flanșele de îmbinare 8 cu axul 2 rotitor, prin tăiere dintr-o piesă circulară, realizată prin strunjire, având cotele în concordanță cu diametrul exterior al axului 2 rotitor vertical, în această zonă. Axul 2 este terminat, la partea inferioară, cu capacul 9, demontabil, prevăzut, la rândul său, cu o bucșă verticală 10 cu lungime mare, încât să ghideze tubul central rotitor 3, cu care se rigidizează demontabil, la partea sa inferioară. Tubul central rotitor 3 prelucrat mecanic la exterior este prevăzut cu nervuri interioare și exterioare, motate pe generatoare, pentru a îmbunătăți, chiar din această zonă, schimbul de căldură între agentul de uscare și materialul supus uscării, pe care îl ghidează în curgere.

Tubul central rotitor 3 este prevăzut, la partea superioară, cu o evazare 11, demontabilă și ea pentru a permite scoaterea la nevoie a axului 3, evazare prevăzută cu un grătar pentru a nu permite pătrunderea materialului granuar peste o anume dimensiune și alimentată cu material de la un dozator tip farfurie, care asigură un debit constant de material.

Agentul termic pentru uscare pătrunde, în continuare, în cele patru - șase brațe rotitoare 12, montate etanș la segmentele 7 prevăzute cu capace demontabile la celelalte capete și cu ștuțurile de legătură 13, tuburile verticale 14, numărul ștuțurilor pentru un braț fiind egal cu numărul de trepte orizontale ale talerului conic, cu trepte 15, iar numărul tuburilor verticale pe aceeași circumferință egal cu numărul brațelor rotitoare 12, întreg traseul agentului termic fiind dimensionat pentru pierderi de presiune cât mai reduse și pentru a rezista la temperaturile maxime ale agentului termic de uscare.

Apoi agentul termic de uscare intră prin ștuțurile 16 în camerele port duze 17, la o aceeași treaptă a talerului conic cu trepte 15 fiind una sau mai multe camere port diuze, în formă de arc de cerc, pentru a se putea monta și demonta ușor, prevăzute fiecare cu duze demontabile 18, care asigură fiecare, jeturi de agent termic, care se întrepătrund cu ale duzelor vecine în zona în care ating materialul de uscat, distanța pe care o parcurge jetul la ieșirea din duză fiind redusă, ceea ce permite încă viteze mari ale agentului de uscare la contactul cu materialul care este, astfel, scăldat în permanență, cu viteză mare, de agentul termic de uscare, granulele de material fiind mereu scormonite de lanțurile demontabile 19, asigurând practic contactul fiecărei granule cu agentul de uscare, în drumul său de scurgere către baza talerului conic.

RO 117127 Bl

Materialul granular 20 supus uscării este distribuit uniform pe talerul conic cu trepte 15, vârful conului de material fiind suficient de depărtat de tubul central rotitor 3, care, prin rotire, repartizează materialul, astfel încât să se scurgă uniform pe păr- 135 țile laterale ale conului ce 11 formează cu capacul demontabil 21 al talerului conic 15, capac prin care se introduce inițial termoizolația 22 între partea superioară 23 a talerului conic 15 prevăzută la baza sa cu urechile 24 care centrează și susțin talerul în uscător prin tijele 25, 26 de scheletul metalic al uscătorului străbătând capacul acestuia prin găurile de diametrul redus asigurând astfel o etanșeitate mărită a came- 140 rei de uscare și partea inferioară 27 a talerului conic 15 asamblată demontabil cu partea superioară 23 și construită din oțeluri obișnuite, întărită cu contravântuiri.

Partea superioară 23 a talerului conic 15 este formată dintr-un sistem de inele de rigidizare 28, realizate prin prelucrare mecanică, pentru a se obține un con cu trepte circulare fără abateri, pentru o scurgere uniformă a granulelor pe întreaga cir- 145 cumferință a talerului conic, inelele 28 rigidizate între ele prin contravântuiri metalice acoperite de izolația 22, peste care se prind demontabil grupurile de trepte 29 cuprinzând fiecare atât peretele orizontal sau ușor înclinat către orizontală 30 cât și peretele vertical sau ușor înclinat față de verticală 31, aceștia din urmă avâr nervurile pe generatoare pentru a mări suprafața metalică fierbinte a talerului în contact 150 cu materialul de uscat, cei doi pereți fiind sudați între ei iar grupurile de trepte suficient de etanșe între ele și față de inelele de rigidizare 28, împiedicând astfel scurgerea în izolația termică a particulelor fine de material.

Ansamblul de aducțiune a agentului de uscare la material se rotește în carcasa a uscătorului de formă cilindrică din peretele interior metalic 34, rezistând la tem- 155 peratura maximă a agentului de uscare, din peretele exterior 35 din oțel obișnuit, între cei doi pereți rămânând un spațiu îngust prin care va circula aer utilizat la ardere sau la diluția agentului de uscare sau în alte scopuri, preîncălzindu-se de la pereții carcasei, diminuând astfel pierderea de căldură în exteriorul uscătorului termoizolat prin stratul de termoizolație cu protecție exterioară 36 prin care pătrund bucșele 37 astu- 160 pate la capătul din interior, sudate de pereții metalici 34, 35 și în care se introduc bolțurile 38, înșurubate în bucșele 39, către picioarele 40 ale scheletului metalic de susținere a uscătorului și spre fundația ușoară având în vedere că utilajul este static.

Aerul preîncălzit între cei doi pereți metalici se evacuează prin șase - douăsprezece ștuțuri 41, numărul mare al lor asigurând o scăldare mai bună de către aer 165 sau alt agent termic a întregii suprafețe a pereților, către colectoarele 42 aflate în exteriorul scheletului metalic, prinse cu flanșă de ștuțuri colectoare în formă de arc de cerc, de la care pornesc conductele de aer 43 către arzătorul ce prepară agentul de uscare sau punctul de diluție al agentului de uscare, circulația fiind asigurată de un ventilator montat fie pe traseul de aer rece împingând aerul printre pereți, fie pe tra- 170 seul de aer cald aspirând aerul între pereți, întreg ansamblul fiind termoizolat pe partea caldă a traseului.

Scheletul metalic de susținere a întregului uscător este format din picioarele 40 rigidizate între ele pentru a forma un ansamblu, din platforma superioară 44 demontabilă, de pe care se poate interveni la tubul de gaze și roata 4, care prezintă 175 la centru bucșa 45 prelucrată mecanic cu toleranțele necesare în care se introduce lagărul 5 prins prin șuruburile 46.

RO 117127 Bl

Capacul uscătorului format din două semicapace 47 suficient de rigidizate termoizolate la exterior cu termoizolația 48 având protecția 49, prinse între ele pe generatoare cu șuruburi ca și față de flanșa pereților 34, sunt la partea centrală prevăzute cu semiinelele 50 provenind prin tăiere dintr-un inel metalic realizat prin prelucrarea metalică la cota în concordanță cu diametrul exterior al axului vertical 2 realizând între ele spații reduse pentru a micșora intrarea de aer fals sau ieșirea de agent de uscare, unul dintre semicapace purtând una sau mai multe guri 51 de evacuare cu viteză redusă a agentului uzat din uscător împiedicând antrenarea de particule de material, ambele semicapace situându-se deasupra chingilor reglabile 52 rotitoare și ele odată cu brațele 12, cărora le menține orizontalitatea.

Curgerea materialului și rotirea ansamblului de aducțiune a agentului termic se vizualizează prin gura cu capac 53 a cărei ramă străbate cei doi pereți metalici ai carcasei uscătorului, izolația și protecția termoizolației, constituind și gură de intervenție în uscător.

Uscătorul are prevăzut, la partea inferioară, peretele interior conic 54 pe care se montează ciururile de o anumită dimenisune a ochiului pe care cade de pe talerul conic materialul uscat separându-se pe fracțiuni în scurgerea sa gravitațională către gura interioară suficient de largă, pentru a permite intrarea persoanelor de deservire, pentru schimbarea și vizualizarea ciururilor, după îndepărtarea ansamblului pâlnie 55 care culege cele două fracțiuni de material separate, prinsă cu tijele 56 de peretele interior conic 54 și de peretele conic median 57 din oțel obișnuit pe care se scurge fracțiunea de material mai fină trecută prin ciururile de separare pe fracțiuni, peretele scăldat la exterior de aerul rece care se preîncălzește în circulația sa între acesta și pereții conici exteriori 58 și peretele conic median 57, toți asamblați între ei sau de corpul cilindric al uscătorului prin flașa etanșe astfel dispuse, încât să nu ștranguleze circulația aerului și să permită montarea și demontarea ușoară, întreg ansamblul conic fiind termoizolat la exterior cu termoizolația 59, protejată la exterior prin protecția metalică 60 care se sprijină pe opritoarele 61 plasate deasupra zonei de intrare a aerului rece.

Materialul uscat separat pe cele două fracțiuni este preluat apoi de benzi transportoare montate la nivelul solului sau sub acest nivel realizându-se în acest caz o înălțime totală față de sol mai redusă a întregii instalații.

Pentru montajul instalației se fixează la sol în centrul poligonului format de picioarele 40 carcasa 33 asamblată deja de pereții conici 57 și 54 și în ea talerul conic cu trepte 15 în întregime asamblat și termoizolat la sol.

Se montează apoi picioarele cu șuruburile de fundație și platforma superioară 44, asamblându-se definitiv construcția metalică de susținere a uscătorului, apoi se ridică de la sol carcasa 33 cu talerul conic în ea prinzându-se în bolțurile 56 și reglându-se centrul poligonului format de picioarele scheletului metalic, centrul poligonului și al carcasei trebuind să se afle pe verticala centrului bucșei 45 a platformei superioare 44 iar bolțurile 38 trebuie să ajungă la fundul bucșelor 37.

Se montează semicapacele 47 avându-se grijă să se introducă între smiinelele o bucșă șablon cu diametrul exterior cât diametrul pe care trebuie să îl formeze cele două semiinele după asamblarea definitivă, apoi se ridică în macara talerul conic

RO 117127 Bl cu trepte, se prinde în tijele 25 și 26, se reglează poziția pe verticală prin strângerea piulițelor de la capătul superior al tijelor și se centrează față de peretele 34 fixându-se definitiv cu plăcuțe metalice interpuse între peretele 34 și urechile 24 în poziția de funcționare în care axul său vertical trebuie să coincidă cu cel al axului vertical al cilin- 225 drului rotitor 2, iar capacul 21 să fie orizontal. Se montează apoi lagărul 5 în care se introduce axul vertical rotitor 2 pe care este asamblată roata 4, apoi capacul 9, tubul central rotitor 3, camera de gaze arse 1, segmentele de legătură 7, brațele rotitoare 12, chingile 52, tuburile verticale 14, camerele portduze 17, având montate pe ele la sol diuzele 18, apoi lanțurile 19 verificându-se ca fiecare îmbinare să aibă garnituri 230 de etanșare din material corespunzător temperaturii de lucru și să se respecte distanța prevăzută între camerele portduze 17 și suprafața orizontală a talerului.

Se montează apoi pereții conici exteriori 58, protecția izolației 60, termoizolația 59, protecția termoizolației pe partea cilindrică și termoizolația 36 montându-se capacele superioare la acesta, colectoarele 42 cu termoizolația lor și protecția acesteia, 235 ansamblul pâlnie 55, tubulatura de absorbție agent termic uzat la gura de evacuare

51.

După efectuarea și verificarea prin probe a rotirii ușoare a sistemului de aducțiune agent termic, verificându-se distanțele față de talerul conic 15 și față de peretele 34, se oprește sistemul, se asigură contra pornirii și rotirii accidentale, pentru verifi- 240 carea insuflării prin duzele 18 de aer rece de un ventilator, după efectuarea acestor probe făcându-se eventualele remedieri.

Claims (3)

1. Revendicări

   245

   1. Instalație pentru uscarea materialelor granulare, care folosește, ca agent de uscare, aerul cald, ce străbate materialul granular, supus uscării, acesta aflânduse în curgere gravitațională, alcătuită dintr-o cameră de combustibil, elemente de transmitere a mișcării, elemente de legătură, carcasă, pereți, colectoare, conducte de aer, gură de evacuare, element pentru pus materialul granular și distribuirea lui, 250 caracterizată prin aceea că este prevăzută cu un ax vertical (2), cilindric, rotitor, prin care circulă agentul de uscare către uscător prevăzut, la exterior, cu o roată de curea sau lanț (4), pentru acționare, cu diferite turații, întreg ansamblul rotindu-se, ghidându-se și sprijinindu-se în niște bucșe lagăr (5), în interiorul axului (2) se află un tub central (3) rigidizat, demontabil cu acesta, care se rotește odată cu axul (2) prin 255 care se introduce în instalație materialul de uscat, pe axul (2) sunt montate etanș, cu ajutorul unor segmente (7), niște brațe rotitoare (12), prevăzute cu niște ștuțuri (13) de legătură, ce primesc niște tuburi verticale (14), prin care agentul de uscare ajunge la niște camere (17) prevăzute cu niște duze (18) de insuflare a agentului de uscare asupra materialului ce curge gravitațional pe treptele unui taler conic (15), agitat și 260 susținut cu ajutorul unor lanțuri (19) fixate de camerele (17).
2. 2. Instalație pentru uscarea materialelor granulare, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că brațele rotitoare (12) sunt menținute în poziție orizontală, prin intermediul unor chingi (52) reglabile, care se rotesc odată cu brațele rotitoare (12).

   265

   RO 117127 Bl
3. 3. Instalație pentru uscarea materialelor granulare, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizată prin aceea că numărul treptelor talerului (15) este egal cu numărul ștuțurilor (13) de pe fiecare braț rotitor (12).