RU15218U1 - Барабанная сушилка для сыпучих материалов (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Барабанная сушилка для сыпучих материалов, содержащая горизонтальный вращающийся вокруг продольной оси барабан с размещенным внутри и жестко с ним связанным нагревательным элементом, выполненным в виде жаровой трубы, снабженной на входе топливным узлом, загрузочный и разгрузочные узлы, размещенные по торцам барабана, узлы ввода и вывода теплоносителя, отличающаяся тем, что жаровая труба размещена в барабане коаксиально, кольцевой зазор между стенками жаровой трубы и барабана образует кольцевую камеру сушки, жаровая труба выполнена с глухим выходным торцом, который делит барабан на зону сушки материала и зону его охлаждения и разгрузки, в кольцевой камере сушки с возможностью теплового контакта с жаровой трубой установлен транспортирующий узел, выполненный в виде жестко дистанцированных друг от друга направляющих, стенки барабана выполнены полыми, со стороны глухого выходного торца жаровой трубы размещены патрубки вывода отработанного теплоносителя, сообщенные с полыми стенками барабана, при этом внутри полых стенок барабана на уровне глухого выходного торца жаровой трубы установлены перегородки, образующие канал вывода отработанного теплоносителя в направлении узла вывода теплоносителя, размещенного со стороны входного торца барабана, узел загрузки материала сообщен с направляющими кольцевой камеры сушки, зона охлаждения и разгрузки материала дополнительно снабжена узлом отвода паров влаги.2. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по п.1, отличающаяся тем, что со стороны внутренней полости жаровой трубы жестко установлены ребра, выполняющие функцию теплообменника.3. Барабанная сушилка дл

Description

Барабанная сушилка для сыпучих материалов (варианты)

Полезная модель относиться к устройствам для сушки во вращающемся барабане и может быть использована для сушки сьшучих (дисперсных) материалов, подверженных термическому разложению, изменению структуры при нагревании или обладающих повьппенной взрывоопасностью в деревообрабатывающей, гидролизной, химической, металлургической, пищевой и других отраслях промыщленности, например, для сущки пеллюлозосодержащих материалов (гидролизный лигнин, древесные опилки, стружка, торф), неорганических материалов (шлаки металлургических производств, песок) пищевых материалов (зерно, семя подсолнечника).

Известна барабанная сушилка для сушки хлопка-сырца, содержащая сушильную и очистительную секцию, имеющими радиальные лопасти и осевой патрубок ввода сушильного агента, между сушильной и очистительными секциями установлена промежуточная сушильная секция, разделенная радиальными перегородками на три сектора, снабженных лопастями, лежащими в каждом секторе в плоскостях имеющих общую линию пересечения. (Авторское свидетельство SU № 1032295, МКИ F 26 В 11/04, 1983г.)

Известна также барабанная сушилка, содержащая разделенный на зоны цилиндрический корпус, снабженный приемно-винтовой насадкой в первой зоне, подъемно-лопастной насадкой во второй зоне и секторной насадкой в третьей зоне, и трубопровод ввода теплоносителя, расположенный по оси корпуса, который вьшолнен в виде телескопических звеньев и своим выходным торцом расположен посередине второй зоны, на подъемно-лопастной насадке дополнительно укреплены распределительные кольца. (Авторское свидетельство SU№ 1059376, МКИ F 26 В 11/04, 1983г.).

В известных сушилках струя сушильного агента имеет непосредственный контакт с материалом (контактная сушка), что обеспечивает высокую производительность устройств, но при этом значительно влияет на качество высушенного материала, т.е. материал подвергается структурным и химическим изменениям, неравномерной сушке, в частности нересушиванню. Для устранения этой неравномерности требуются специальные технические приемы, например наличие промежуточной камеры с лопастями или дополнительные распределительные кольца, которые, равномерно распределяя материал по сечению барабана, в свою очередь дополнительно измельчают его, что, как правило, является нежелательным явлением. Наиболее близким к предлагаемому является барабанная сушилка, обеспечиваюшая бесконтактную сушку, содержащая врашаюшийся барабан с лопастными насадками на внутренней поверхности и нагревательными элементами в виде жаровых труб, расположенных внутри барабана, при этом каждая жаровая труба вьшолнена в виде многоходового регистра со съемньм торцовым насадком со стороны разгрузочного узла, снабженным наружным продольным оребрением и эжекционной топливной форсункой внутри. (Авторское свидетельство SU № 1032297, МКИ F 26 В 11/04, 1983г.). Известная сушилка обеспечивает высокую производительность процесса сушки за счет повьппенной площади теплоотдачи большого количества жаровых труб через радиальные ребра, возможность регулирования температуры за счет использования закрытых жаровых труб, что позволяет осушествить сушку при контакте материала с оребренными жаровыми трубами. Однако осуществить сушку, например, взрывоопасного материала в такой сушилке невозможно, т.к. лопастные насадки, предназначенные для равномерного распределения материала и его пересьшания в процессе сушки, дополнительно измельчают материал, повьппая концентрацию пыли в нагретом воздухе, что приводит к созданию взрывоопасной ситуации. Задачей полезной модели является улучшение качества сушки термочувствительных материалов и материалов не требующих измельчения, повышение эксплуатационной надежности сущилки путем обеспечения безопасности процесса сушки взрывоопасных материалов. Поставленная задача решается тем, что предлагаемая барабанная сушилка по варианту 1 представляет собой горизонтальный вращающийся вокруг продольной оси барабан с коаксиально размещенным внутри нагревательным элементом, выполненным в виде жаровой трубы, последняя жестко с барабаном связана, а кольцевой зазор между стенками жаровой трубы и стенками барабана образует кольцевую камеру сушки, жаровая труба вьшолнена с глухим выходным торцом, который делит барабан на зону сушки материала в кольцевой камере сушки и зону его охлаждения и разгрузки, зона сушки снабжена узлом загрузки материала, входной торец барабана снабжен узлами

ввода и вывода теплоносителя, зона охлаждения и разгрузки снабжена узлами разгрузки материала и отвода паров влаги, стенки барабана вьшолнены полыми, в кольцевой камере сушки с возможностью теплового контакта с жаровой трубой установлен транспортирующий узел, выполненный в виде жестко дистанцированных друг от друга направляющих, входной торец жаровой трубы снабжен топливным узлом, со стороны глухого выходного торца жаровой трубы размещены патрубки вьшода отработанного теплоносителя, сообщенные с полой стенкой барабана, при этом внутри полой стенки барабана на уровне глухого выходного торца жаровой трубы установлена перегородка, образующая канал вьшода отработанного теплоносителя, обеспечивающего нагрев корпуса барабана в зоне сушки.

Барабанная сушилка по варианту 2 отличается от барабанной сушилки по варианту 1 тем, что зона охлаждения и разгрузки барабана снабжена подъемной насадкой, вьшолненной, например, в виде полых полочек, жестко установленных на стенках барабана для предотвращения их обрастания высушенным материалом.

Барабанная сушилка по обоим вариантам отличается тем, что со стороны внутренней полости жаровой трубы жестко установлены ребра, вьшолняющие функцию теплообменника.

Топливный узел представляет собой топку для сжигания топлива с форсункой и соплом. Узел загрузки исходного материала выполнен в виде лотка. Узел разгрузки высушенного материала вьшолнен в виде транспортирующего шнека. Узел вьшода теплоносителя вьшолнен в виде вентиляционной трубы, узел отвода паров влаги выполнен вентилируемым. Полые стенки барабана образованы внешним кожухом, жестко связанным с барабаном. Выходной торец барабана вьшолнен открытым и снабжен съемным кожухом. Транспортный узел камеры сушки выполнен в виде наклонно размещенных с зазором перегородок или в виде щнека. Глухой торец жаровой трубы может быть снабжен съемным смотровым люком для удобства обслуживания.

Заявляемая полезная модель отличается от известной конструктивным выполнением основных узлов, а именно - выполнением барабана 2-х секционным, конструкцией жаровой трубы и ее размещением в полости барабана, узлом перемещения материала, вьшолненным в виде направляющих, имеющих тепловой контакт со стенками жаровой трубы, конструктивным решением организации движения потока отработанного теплоносителя.

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «Новизна.

Предлагаемая полезная модель может бьггь изготовлена из известных материалов, включена в качестве узла сушки в известные технологические линии, прошла опыгно-промьппленное опробывание с положительным результатом на производственных площадях Заявителя в установках непрерьшной сушки сьшучих органических и неорганических материалов.

Предлагаемая конструкция сушильного барабана со встроенным закрьггым нагревательным элементом в виде жаровой трубы обеспечивает возможность регулирования температуры сушки в зависимости от природы материала и его исходных физических характеристик. Наличие внутри жаровой трубы жестко установленных ребер увеличивает поверхность теплообмена. Высокая производительность процесса сушки достигается организацией движения тепловых потоков в зоне кольцевой камеры сушки. Вьшолнение направляющих перегородок, транспортирующих материал в кольцевой камере сушки в режиме прямотока исключает нежелательное измельчение материала и обеспечивает тепловой контакт с жаровой трубой, направляющими перегородками и корпусом барабана. Это увеличивает площадь теплового контакта материала при одновременном обеспечении процесса равномерного прогрева. При сушке взрывоопасного материала исключается возможность создания его критической взрывной концентрации.

Предлагаемая барабанная сушилка иллюстрируется следующими фигурами. На фиг. 1 показана предлагаемая барабанная сушилка, на фиг. 2 разрез А-А, на фиг.З разрез Б-Б.

В предлагаемых вариантах, барабаннгш сушилка содержит вращающийся вдоль продольной оси барабан 1 с полыми стенками, образованными кожухом 2, вращающимся совместно с барабаном, и глухой перегородкой 3, образующей рециркуляционный канал отвода отработанных газов 4. Барабан 1 с кожухом 2 установлены на опорах 5. Тепловой элемент в виде жаровой трубы 6 установлен соосно с барабаном 1 с возможностью совместного вращения. На входе жаровой трубы 6 размещена топка 7 с соплом на выходе - глухой торец 8 и патрубки отвода отработанных газов 9. Межстеночный кольцевой зазор жаровой трубы 6 и барабана 7 образует кольцевую камеру сушки 10, в которой установлены направляющие 11, сообщенные с узлом загрузки исходного материала 12. Топка 7 сообщена с узлом ввода теплоносителя 13, в качестве которого используют воздух. Канал вывода отработанных

газов 4 соединен с узлом отвода теплоносителя 14. Глухой торец жаровой трубы 8 делит барабан на зону сушки, образованную кольцевой камерой сушки 10 и жаровой трубой 6 и зону охлаждения и разрузки 15. Барабан 1 снабжен съемным кожухом 16 с узлом разгрузки материала 17 и узлом отвода паров влаги 18. По варианту 2 в зоне охлаждения и разгрузки 15 на барабане 1 жестко установлена подъемная насадка 19. Внутри жаровой трубы 8 установлены ребра теплообменника 20.

Барабанная сушилка работает следующим образом.

После розжига топки 7 барабан 1 приводится во врашение посредством привода (на фиг. 1 не показан), а через узел загрузки 12 влажнъш материал подается в колъцевую камеру 10, распределяется в ней на направляющих 11 и перемещается вдоль жаровой трубы 6. В процессе перемещения влажного материала происходит процесс нагрева материала с въщелением паров влаги, которые отводятся через вентилируемый узел отвода паров 18. Газы, образующиеся в процессе горения топки и состоящие из продуктов горения топлива, окисленной и неокисленной атмосферы и воздуха, проходят внутри жаровой трубы и через патрубки 9 поступают в канал 4, нагревая корпус барабана 1, поступают через узел отвода теплоносителя 14 в атмосферу. После прохождения кольцевой камеры сушки 10, частично высушенный материал поступает в зону охлаждения и разгрузки 15, где при врашательном движении барабана происходит процесс досушивания материала при его естественном перемешивании. Для предотвращения обрастания барабана 1 высушенным материалом на его стенках в зоне охлаждения и разгрузки 15 по варианту 2 устанавливают подъемную насадку 19. Для увеличения эффективности работы жаровой трубы 8 внутри последней на стенках наварены ребра 20, вьшолняющие функцию теплообменника. Высушенный материал через узел разгрузки 17 подается на транспортер (на фиг. 1 не показан).

Заявляемая барабанная сушилка позволяет реализовать процесс непрерывной сушки. Степень сушки материала регулируется скоростью его подачи. Сушка материала происходит за счет передачи тепла от жаровой трубы, направляющих кольцевой камеры сушки и стенок барабана.

Заявляемая барабанная сушилка позволяет при сохранении высокой производительности, повысить качество сушки сыпучих материалов, подверженных термическому разложению или изменению структуры при нагревании, повысить эксплуатационную надежность.

Claims (25)

1. Барабанная сушилка для сыпучих материалов, содержащая горизонтальный вращающийся вокруг продольной оси барабан с размещенным внутри и жестко с ним связанным нагревательным элементом, выполненным в виде жаровой трубы, снабженной на входе топливным узлом, загрузочный и разгрузочные узлы, размещенные по торцам барабана, узлы ввода и вывода теплоносителя, отличающаяся тем, что жаровая труба размещена в барабане коаксиально, кольцевой зазор между стенками жаровой трубы и барабана образует кольцевую камеру сушки, жаровая труба выполнена с глухим выходным торцом, который делит барабан на зону сушки материала и зону его охлаждения и разгрузки, в кольцевой камере сушки с возможностью теплового контакта с жаровой трубой установлен транспортирующий узел, выполненный в виде жестко дистанцированных друг от друга направляющих, стенки барабана выполнены полыми, со стороны глухого выходного торца жаровой трубы размещены патрубки вывода отработанного теплоносителя, сообщенные с полыми стенками барабана, при этом внутри полых стенок барабана на уровне глухого выходного торца жаровой трубы установлены перегородки, образующие канал вывода отработанного теплоносителя в направлении узла вывода теплоносителя, размещенного со стороны входного торца барабана, узел загрузки материала сообщен с направляющими кольцевой камеры сушки, зона охлаждения и разгрузки материала дополнительно снабжена узлом отвода паров влаги.

2. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по п.1, отличающаяся тем, что со стороны внутренней полости жаровой трубы жестко установлены ребра, выполняющие функцию теплообменника.

3. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что транспортирующий узел выполнен в виде наклонно установленных перегородок.

4. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что транспортирующий узел выполнен в виде шнека.

5. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что топливный узел представляет собой топку для сжигания топлива с форсункой и соплом.

6. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что узел загрузки исходного материала выполнен в виде лотка.

7. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что узел разгрузки высушенного материала выполнен в виде транспортирующего шнека.

8. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что узел вывода теплоносителя выполнен в виде вентиляционной трубы.

9. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что узел отвода паров влаги выполнен вентилируемым.

10. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что полые стенки барабана образованы внешним жестко связанным с барабаном кожухом.

11. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что выходной торец барабана выполнен открытым и снабжен съемным кожухом.

12. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что глухой торец жаровой трубы снабжен съемным смотровым люком для удобства обслуживания.

13. Барабанная сушилка для сыпучих материалов, содержащая горизонтальный вращающийся вокруг продольной оси барабан с размещенным внутри и жестко с ним связанным нагревательным элементом, выполненным в виде жаровой трубы, снабженной на входе топливным узлом, загрузочный и разгрузочные узлы, размещенные по торцам барабана, узлы ввода и вывода теплоносителя, отличающаяся тем, что жаровая труба размещена в барабане коаксиально, кольцевой зазор между стенками жаровой трубы и барабана образует кольцевую камеру сушки, жаровая труба выполнена с глухим выходным торцом, который делит барабан на зону сушки материала и зону его охлаждения и разгрузки, в кольцевой камере сушки с возможностью теплового контакта с жаровой трубой установлен транспортирующий узел, выполненный в виде жестко дистанцированных друг от друга направляющих, стенки барабана выполнены полыми, со стороны глухого выходного торца жаровой трубы размещены патрубки вывода отработанного теплоносителя, сообщенные с полыми стенками барабана, при этом внутри полых стенок барабана на уровне глухого выходного торца жаровой трубы установлены перегородки, образующие канал вывода отработанного теплоносителя в направлении узла вывода теплоносителя, размещенного со стороны входного торца барабана, узел загрузки материала сообщен с направляющими кольцевой камеры сушки, зона охлаждения и разгрузки материала снабжена узлом отвода паров влаги и подъемной насадкой, жестко установленной на стенках барабана для предотвращения их обрастания высушенным материалом.

14. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по п.13, отличающаяся тем, что со стороны внутренней полости жаровой трубы жестко установлены ребра, выполняющие функцию теплообменника.

15. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по п.14, отличающаяся тем, что подъемная насадка выполнена в виде полых полочек.

16. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по п.13 или 14, отличающаяся тем, что транспортирующий узел выполнен в виде наклонно установленных перегородок.

17. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по п.13 или 14, отличающаяся тем, что транспортирующий узел выполнен в виде шнека.

18. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.13-17, отличающаяся тем, что топливный узел представляет собой топку для сжигания топлива с форсункой и соплом.

19. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.13-18, отличающаяся тем, что узел загрузки исходного материала выполнен в виде лотка.

20. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.13-19, отличающаяся тем, что узел разгрузки высушенного материала выполнен в виде транспортирующего шнека.

21. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.13-20, отличающаяся тем, что узел вывода теплоносителя выполнен в виде вентиляционной трубы.

22. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.13-21, отличающаяся тем, что узел отвода паров влаги выполнен вентилируемым.

23. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.13-22, отличающаяся тем, что полые стенки барабана образованы внешним жестко связанным с барабаном кожухом.

24. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.13-23, отличающаяся тем, что выходной торец барабана выполнен открытым и снабжен съемным кожухом.

25. Барабанная сушилка для сыпучих материалов по любому из пп.13-24, отличающаяся тем, что глухой торец жаровой трубы снабжен съемным смотровым люком для удобства обслуживания.