RU2412415C1

RU2412415C1 - Disk unit for thermal treatment of loose material

Info

Publication number: RU2412415C1
Application number: RU2009142166/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Михайлов (RU); Анатолий Николаевич Михайлов; Дмитрий Владимирович Ткаченко (RU); Дмитрий Владимирович Ткаченко; Михаил Иванович Крак (RU); Михаил Иванович Крак; Николай Васильевич Шиндориков (RU); Николай Васильевич Шиндориков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-конструкторское предприятие "Мастер"
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2011-02-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: disk unit consists of case with disks horizontally and coaxially installed inside. A heat exchanging disk consists of rigidly tied base and cover. Heated heat exchanging disks are positioned in a zone of treated material intensive heating. A system of electric heating of heat exchanging disks is made in form of tubular electro-heating elements arranged in the base of disks and fastened on ends of disk bases, wherefrom they can be extracted. The elements are connected with a current conducting bus bar through insulators attached to the base of the disk. A sensor of heat exchanging disk temperature control is installed at the base of the disks. A cooling circuit of heat exchanging disks is located in a lower part, while a heating circuit of the heat exchanging disks is located in an upper part of the unit. An inlet for a heat carrier in the heating circuit is connected with an outlet of the cooling circuit of the heat exchanging disks. In the heat exchanging disks there are made ports for unloading treated material and central orifices for a shaft. Inter-disks chambers are arranged between the disks; scraper blades mounted on the shaft are installed in these chambers. The unloading ports are set off on adjacent heat exchanging disks relative to each other to a side opposite to material motion. A collector for steam discharge is connected with the inter-disks chambers located in the zone of treated material intensive heating on heated heat exchanging disks by means of connecting pipes arranged in the inter-disks chambers on the side opposite to the unloading ports of the heat exchanging disks. The heat exchanging disks are mounted with intermediate rings and are interconnected with concentric lugs and recesses on upper and lower surfaces of the heat exchanging disks and on intermediate rings thus forming a connection of "dowel-slot" type.

EFFECT: raised efficiency, reliability of operation, service life and repair ability of heat exchanging disks.

5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к аппаратам для термической обработки и конвективной сушки сыпучих материалов, и может быть использовано в черной металлургии, а также в химической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, and in particular to apparatus for heat treatment and convective drying of bulk materials, and can be used in ferrous metallurgy, as well as in chemical and other industries.

Известен дисковый нагреватель порошков, содержащий вертикальный пакет неподвижных горизонтальных соосно установленных теплообменных дисков. На рабочей и обратной поверхности каждого диска выполнены пазы для установки глухих дистанционных обечаек. Внутри каждого диска имеются каналы для теплоносителя. При этом на диске имеются выгрузочные отверстия, выполненные по форме сектора, и центральное отверстие, через которое пропущен вертикальный вал, связанный с системой привода. В междисковом пространстве на рабочей поверхности диска размещены скребковые лопасти, закрепленные на валу (авторское свидетельство СССР №500449, МПК F27B 1/22, F27B 9/16, опубл. 1976). Изобретение принято за аналог по обоим заявляемым независимым пунктам формулы изобретения.Known disk powder heater containing a vertical stack of stationary horizontal coaxially mounted heat exchange disks. On the working and reverse surfaces of each disk, grooves are made for installing blind remote shells. Inside each disk there are channels for the coolant. At the same time, there are discharge openings on the disk in the shape of a sector, and a central hole through which a vertical shaft is passed, connected to the drive system. In the interdisk space on the working surface of the disk there are scraper blades fixed on the shaft (USSR author's certificate No. 500449, IPC F27B 1/22, F27B 9/16, publ. 1976). The invention is taken as an analogue to both of the claimed independent claims.

Сыпучий материал поступает через загрузочный люк на верхний диск. Скребковые лопасти, приводимые в движение валом, перемещают материал по нагретой поверхности диска к выгрузочному отверстию, ссыпая его на нижеустановленный диск и так далее до выгрузки материала из аппарата. За время движения материала по поверхности диска происходит его нагрев по всему объему. Недостатком известного устройства является невозможность обработки материалов с большой влажностью, поскольку выделяющиеся пары влаги устремляются противотоком через отверстия диска и уносят с собой большое количество пылевых фракций. Кроме того, на верхних дисках при встрече с холодным потоком материала пары начинают конденсироваться, нарушая режим обработки материала, а при увеличении отверстий в дисках с целью уменьшения скорости паров при их контакте с материалом происходит значительное возрастание габаритных размеров и энергозатрат.Bulk material enters through the loading door to the upper disc. The scraper blades, driven by the shaft, move the material along the heated surface of the disc to the discharge hole, pouring it onto a lower mounted disc, and so on, until the material is unloaded from the apparatus. During the movement of the material on the surface of the disk, it heats up throughout the volume. A disadvantage of the known device is the inability to process materials with high humidity, since the released moisture vapor rushes countercurrently through the holes of the disk and carry away a large number of dust fractions. In addition, on the upper disks, upon encountering a cold material flow, the vapors begin to condense, disrupting the processing mode of the material, and when the openings in the disks increase in order to reduce the vapor velocity when they come in contact with the material, there is a significant increase in overall dimensions and energy consumption.

Наиболее близким к заявляемым изобретениям диску - аппарата и аппарату для термической обработки сыпучих материалов (прототипом) - является дисковый нагреватель порошков, содержащий корпус с горизонтально расположенными и соосно установленными теплообменными дисками, в которых предусмотрены выгрузочные отверстия для обрабатываемого материала и центральные отверстия для вала, при этом между дисками выполнены междисковые камеры, в которых размещены закрепленные на валу скребковые лопасти, а выгрузочные отверстия смещены на смежных дисках относительно друг друга в сторону, противоположную движению материала. В крышке корпуса дискового нагревателя расположен коллектор отвода паров, соединенный посредством штуцеров с междисковыми камерами, расположенными преимущественно в зоне интенсивного нагрева обрабатываемого материала, при этом указанные штуцеры установлены в междисковых камерах преимущественно со стороны, противоположной выгрузочным отверстиям теплообменных дисков. В междисковых камерах над скребковыми лопастями установлена, по крайней мере, одна направляющая для паров, выполненная, например, в виде желоба, соединенного со штуцером коллектора отвода паров. Кроме того, аппарат снабжен контуром охлаждения теплообменных дисков, размещенных в его нижней части. В теплообменных дисках, размещенных в средней части аппарата, система электронагрева теплообменных дисков выполнена в виде спирали электронагрева, соединенной с клеммными коробками системы электропитания. Система снабжена устройством отключения подачи напряжения при превышении заданной температуры поверхности диска. Клеммные коробки системы электропитания дисков размещены в теплоизолирующей оболочке, при этом в нижней части указанной оболочки выполнен штуцер подачи воздуха для обдува клемм электронагрева, а в ее верхней части - штуцер отвода воздуха.Closest to the claimed inventions, the disk - apparatus and apparatus for heat treatment of bulk materials (prototype) - is a powder disk heater containing a housing with horizontally located and coaxially mounted heat exchange disks, in which there are discharge openings for the material to be processed and central openings for the shaft, In this case, inter-disk chambers are made between the disks, in which scraper blades mounted on the shaft are placed, and the discharge openings are displaced on adjacent di skakh relative to each other in the direction opposite to the movement of the material. In the case cover of the disk heater there is a vapor exhaust manifold connected by fittings to the interdisc chambers located mainly in the zone of intense heating of the processed material, while these fittings are installed in the interdisc chambers mainly from the side opposite to the discharge openings of the heat exchange disks. In the interdisc chambers above the scraper blades, at least one vapor guide is installed, made, for example, in the form of a gutter connected to the vapor outlet manifold fitting. In addition, the apparatus is equipped with a cooling circuit of heat exchange disks located in its lower part. In the heat exchange disks located in the middle part of the apparatus, the electric heating system of the heat exchange disks is made in the form of an electric heating coil connected to the terminal boxes of the power supply system. The system is equipped with a device to turn off the voltage supply when the specified surface temperature of the disk is exceeded. The terminal boxes of the power system of the disks are placed in a heat-insulating shell, while in the lower part of the specified shell an air supply fitting is made for blowing the electric heating terminals, and in its upper part there is an air exhaust fitting.

Размещение в обогреваемых теплообменных дисках спиралей электронагрева, соединенных с клеммными коробками системы электропитания, которые снабжены устройством отключения подачи напряжения при превышении заданной температуры поверхности диска, хотя и обеспечивает более высокую температуру поверхности диска, регулирование ее в заданных пределах, но не позволяет достигнуть надежной работы аппарата.Placement of electric heating coils in heated heat-exchange disks connected to terminal boxes of the power supply system, which are equipped with a device for switching off the voltage supply when the specified surface temperature of the disk is exceeded, although it provides a higher temperature of the disk surface, its regulation within specified limits, but does not allow reliable operation of the apparatus .

Недостатками данного устройства являются сложность конструктивного исполнения, низкая производительность, а также небольшой срок службы за счет частого выхода из строя спиралей электронагрева. Спирали электронагрева размещены таким образом, что при выходе из строя спирали электронагрева осуществить их замену невозможно без остановки процесса сушки или нагрева. Поэтому в дальнейшем процесс происходит с нарушением требуемого технологического режима до выхода из строя более 30% теплообменных дисков. Вышедшие из строя теплообменные диски не подлежат ремонту и их необходимо поменять на новые диски при остановке аппарата. Таким образом, возникают длительные простои оборудования, связанные с заменой теплообменных дисков.The disadvantages of this device are the complexity of the design, low productivity, as well as a short service life due to the frequent failure of the electric heating spirals. The electric heating spirals are arranged in such a way that when the electric heating spiral fails, it is impossible to replace them without stopping the drying or heating process. Therefore, in the future, the process occurs in violation of the required technological regime until more than 30% of the heat transfer disks fail. Failed heat-exchange disks cannot be repaired and must be replaced with new disks when the unit stops. Thus, there are long downtimes associated with the replacement of heat transfer disks.

Задачей изобретения является повышение производительности за счет устранения простоев дисковых аппаратов, связанных с заменой теплообменных дисков, увеличение надежности эксплуатации, повышение срока службы и ремонтопригодность теплообменных дисков, а также упрощение конструкции дискового аппарата.The objective of the invention is to increase productivity by eliminating downtime of disk devices associated with the replacement of heat transfer disks, increasing reliability, increasing the service life and maintainability of heat transfer disks, as well as simplifying the design of the disk device.

Поставленная задача по первому пункту формулы изобретения достигается тем что теплообменный диск аппарата для термической обработки сыпучих материалов, выполненный с размещенной в нем системой электронагрева, выгрузочным отверстием для обрабатываемого материала и центральным отверстием для вала, согласно заявляемому изобретению состоит из основания и крышки, жестко соединенных между собой, а система электронагрева выполнена в виде электронагревательных элементов, установленных в основании диска, при этом электронагревательные элементы закреплены в торцах основания с возможностью их извлечения и подключения к токоподводящей шине.The task according to the first claim is achieved in that the heat exchange disk of the apparatus for heat treatment of bulk materials, made with placed in it an electric heating system, an unloading hole for the processed material and a Central hole for the shaft, according to the claimed invention consists of a base and a cover rigidly connected between by itself, and the electric heating system is made in the form of electric heating elements installed in the base of the disk, while electric heating cops are fixed in the ends of the base with the possibility of removing and connecting to the current supply bus.

Изобретение дополняют частные отличительные признаки, направленные на решение поставленной задачи.The invention is complemented by private distinctive features aimed at solving the problem.

Электронагревательные элементы в теплообменном диске могут быть выполнены трубчатыми с неодинаковой чередующейся длиной и расположенных в радиальных каналах основания диска.The electric heating elements in the heat exchange disk can be made tubular with unequal alternating length and located in the radial channels of the base of the disk.

На электронагревательном элементе может быть выполнен установочный фланец с наружной резьбой, а в торце основания теплообменного диска по окружности выполнены отверстия с резьбой для закрепления установочного фланца.An installation flange with an external thread can be made on the electric heating element, and holes with a thread are made around the circumference of the base of the heat exchange disk to secure the installation flange.

Поставленная задача по второму пункту формулы изобретения достигается тем, что в аппарате для термической обработки сыпучих материалов, содержащем кожух с горизонтально расположенными и соосно установленными на валу теплообменными дисками, имеющими выгрузочные отверстия, контур охлаждения с охлаждаемыми теплообменными дисками, размещенными в его нижней части, контур нагрева с обогреваемыми паром теплообменными дисками, размещенный в его верхней части, и теплообменные диски с системой электронагрева, размещенные в его средней части, при этом вход контура нагрева соединен по теплоносителю с выходом контура охлаждения теплообменных дисков, размещенных в нижней части аппарата, между дисками расположены междисковые камеры, в которых установлены закрепленные на валу скребковые лопасти, а междисковые камеры, расположенные в зоне нагрева сыпучего материала на обогреваемых паром теплообменных дисках, соединены посредством штуцеров с коллектором отвода паров, причем штуцеры установлены в междисковых камерах со стороны, противоположной выгрузочным отверстиям в теплообменных дисках, а теплообменные диски установлены так, что выгрузочные отверстия смещены на смежных теплообменных дисках относительно друг друга в сторону, противоположную движению сыпучего материала, согласно заявляемому изобретению система электронагрева теплообменных дисков, расположенных в средней части аппарата, выполнена из электронагревательных элементов, установленных в основании дисков и подключенных к токоподводящей шине, прикрепленной через изоляторы к основанию диска, и датчика контроля температуры диска, при этом между теплообменными дисками расположены промежуточные кольца, которые соединены между собой при помощи концентрических выступов и впадин, выполненных на верхних и нижних поверхностях теплообменных дисков и промежуточных колец с образованием соединения типа «шип-паз».The task according to the second claim is achieved by the fact that in the apparatus for the thermal processing of bulk materials containing a casing with horizontally arranged and coaxially mounted on the shaft heat exchanger disks having discharge openings, a cooling circuit with cooled heat exchanger disks located in its lower part, the contour heating with steam heated heat exchange disks located in its upper part, and heat exchange disks with an electric heating system located in its middle part, in this case, the input of the heating circuit is connected through the coolant to the output of the cooling circuit of the heat exchange disks located in the lower part of the apparatus, between the disks there are inter-disk chambers in which scraper blades are mounted on the shaft, and inter-disk chambers located in the heating zone of bulk material on heat-exchanged steam heated disks are connected by means of fittings to a vapor exhaust manifold, and the fittings are installed in the inter-disk chambers from the side opposite to the discharge openings in the heat exchanger disks, and heat exchange disks are installed so that the discharge openings are displaced on adjacent heat exchange disks relative to each other in the direction opposite to the movement of bulk material, according to the claimed invention, the electric heating system of heat exchange disks located in the middle of the apparatus is made of electric heating elements installed in the base disks and connected to a current-carrying bus, attached through insulators to the base of the disk, and a sensor for monitoring the temperature of the disk, while between intermediate rings are located on the heat exchange disks, which are interconnected by concentric protrusions and depressions made on the upper and lower surfaces of the heat exchange disks and intermediate rings to form a spike-groove connection.

Кожух может быть выполнен в виде сеточного вентилируемого ограждения.The casing can be made in the form of a mesh ventilated fence.

Основным отличительным признаком заявляемого изобретения, обеспечивающим достижение поставленной задачи совместно с остальными общими и отличительными признаками, является то, что система электронагрева теплообменных дисков выполнена в виде электронагревательных элементов, расположенных в основании теплообменного диска, что позволяет в случае выхода из строя электронагревательного элемента произвести только его замену, а не удалять полностью теплообменный диск.The main distinguishing feature of the claimed invention, ensuring the achievement of the task together with other common and distinctive features, is that the electric heating system of the heat exchange disks is made in the form of electric heating elements located at the base of the heat exchange disk, which allows in case of failure of the electric heating element only replace, not completely remove the heat transfer disc.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид теплообменных дисков и аппарата, на фиг.2 - поперечный разрез по теплообменным дискам, на фиг.3 - продольный разрез по теплообменным дискам, на фиг.4 - расположение выгрузочных отверстий на теплообменных дисках.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a General view of the heat exchange disks and apparatus, Fig. 2 is a cross-sectional view of the heat-exchange disks, Fig. 3 is a longitudinal section of the heat-exchange disks, Fig. 4 is the location of the discharge openings on the heat-exchange disks. drives.

На фиг.1 показан вертикальный кожух 1, с расположенной внутри него теплоизолирующей оболочкой 2. При технологической необходимости кожух может быть выполнен в виде сеточного вентилируемого ограждения (не показано).Figure 1 shows a vertical casing 1, with a heat-insulating shell 2 located inside it. If necessary, the casing can be made in the form of a mesh ventilated fence (not shown).

Теплообменные диски 3, 4, 5 установлены горизонтально и соосно внутри вертикального кожуха 1. Охлаждаемые теплообменные диски 5 размещены в нижней части, обогреваемые паром теплообменные диски 3 размещены в верхней части аппарата и теплообменные диски с системой электронагрева 4 размещены в его средней части. Каждый теплообменный диск 3, 4, 5, представляет собой неподвижное горизонтально установленное теплообменное устройство и состоит из основания 6 и крышки 7, жестко соединенных между собой. Соединение основания 6 и крышки 7 осуществляется посредством элементов крепления 8, представляющих собой болтовое соединение. В основании 6 теплообменных дисков 4, установленных в средней части, выполнены отверстия 9 для крепления в них, с помощью установочных фланцев 10, электронагревательных элементов 11 и для установки датчика контроля температуры 12. На электронагревательном элементе 11 выполнен установочный фланец 10 с наружной резьбой со стороны выводных концов. Электронагревательные элементы 11 могут быть выполнены одинаковой длины или с неодинаковой чередующейся длиной и расположенных в радиальных каналах основания 6 теплообменных дисков 4. В основании 6 теплообменных дисков 3, 5 имеются каналы для теплоносителя.Heat exchange disks 3, 4, 5 are installed horizontally and coaxially inside the vertical casing 1. Cooled heat exchange disks 5 are located in the lower part, steam-heated heat exchange disks 3 are located in the upper part of the apparatus and heat exchange disks with an electric heating system 4 are located in its middle part. Each heat exchange disk 3, 4, 5, is a stationary horizontally mounted heat exchange device and consists of a base 6 and a cover 7, rigidly interconnected. The connection of the base 6 and the cover 7 is carried out by means of fasteners 8, which are a bolted connection. At the base of the 6 heat exchange disks 4 installed in the middle part, holes 9 are made for fastening them, using the mounting flanges 10, electric heating elements 11 and for installing a temperature control sensor 12. An electric mounting element 11 has a mounting flange 10 with external thread on the side lead ends. The electric heating elements 11 can be made of the same length or with an unequal alternating length and located in the radial channels of the base 6 of the heat exchange disks 4. At the base of the 6 heat exchange disks 3, 5 there are channels for the coolant.

При сборке и монтаже дискового аппарата теплообменные диски 3, 4, 5, могут соединяться как непосредственно между собой, так и с установкой между ними промежуточных колец 13. Также возможно размещение в аппарате только дисков 4 или дисков 3 и 5. Соединение осуществляется за счет стыковки между собой концентрических выступов 14 и впадин 15, расположенных на верхних и нижних поверхностях теплообменных дисков 3, 4, 5 и промежуточных колец 13, и представляет собой соединение типа «шип-паз». В теплообменных дисках 5 выполнены каналы для подачи через коллектор 16 хладагента (воды) и отвода его через коллектор 17. В теплообменных дисках 3 выполнены каналы для подачи через коллектор 17 горячего теплоносителя или пара с выводом теплоносителя или конденсата по коллектору 18.When assembling and installing the disk apparatus, heat exchanging disks 3, 4, 5 can be connected both directly between themselves and with the installation of intermediate rings 13 between them. It is also possible to place only disks 4 or disks 3 and 5 in the apparatus. between each other of the concentric protrusions 14 and depressions 15 located on the upper and lower surfaces of the heat exchange disks 3, 4, 5 and the intermediate rings 13, and is a thorn-groove connection. Channels for supplying refrigerant (water) through the collector 16 and discharging it through the collector 17 are made in the heat exchange disks 5. The channels for supplying hot coolant or steam through the collector 17 with the outlet of the coolant or condensate through the collector 18 are made in the heat exchange disks 3.

Между теплообменными дисками 3, 4, 5 расположены междисковые камеры 19. Междисковые камеры 19 могут быть образованы в результате соединения между собой теплообменных дисков 3, 4, 5 и промежуточных колец 13. Междисковые камеры 19 соединены штуцерами отвода паров 20 с коллекторами 21.Inter-disk chambers 19 are located between the heat-exchange disks 3, 4, 5. The inter-disk chambers 19 can be formed as a result of the interconnection of the heat-exchange disks 3, 4, 5 and the intermediate rings 13. The inter-disk chambers 19 are connected by vapor exhaust fittings 20 to the collectors 21.

В основании 6 и в крышке 7 установленных теплообменных дисков 3, 4, 5 имеются центральное отверстие, через которое проходит вал 22, и выгрузочное отверстие 23, через которое осуществляется выгрузка материала. Теплообменные диски 3, 4, 5 установлены так, что выгрузочное отверстие 23 каждого последующего нижестоящего диска смещено относительно предыдущего вышестоящего в сторону, противоположную вращению вала 22.At the base 6 and in the cover 7 of the installed heat exchange disks 3, 4, 5 there is a central hole through which the shaft 22 passes, and an unloading hole 23 through which the material is unloaded. The heat exchange disks 3, 4, 5 are installed so that the discharge opening 23 of each subsequent subordinate disk is offset from the previous higher one in the direction opposite to the rotation of the shaft 22.

В междисковой камере 19 на валу 22 с помощью шпонок 24 закреплены скребковые лопасти 25, перемещающие материал по поверхности теплообменного диска 3, 4, 5. Скребковые лопасти 25 выполнены в виде радиальных пластин и связаны по окружностям двумя замкнутыми кольцами, образуя секторы-ячейки, принудительно перемещающие материал к выгрузочному отверстию 23.In the interdisc chamber 19 on the shaft 22 with the help of dowels 24 scraper blades 25 are fixed, which move the material along the surface of the heat exchange disk 3, 4, 5. Scraper blades 25 are made in the form of radial plates and are connected around circles by two closed rings, forming cell sectors, forcibly moving material to the discharge opening 23.

Вертикальный кожух 1 установлен на основании рамы 26 с приводом, состоящим из мотор-редуктора 27 и конического редуктора 28, соединенных между собой муфтой 29.The vertical casing 1 is mounted on the base of the frame 26 with a drive consisting of a gear motor 27 and a bevel gear 28 interconnected by a coupling 29.

Подвод электропитания к электронагревательным элементам 11 осуществляется по медным шинам 30, которые через изоляторы 31 устанавливаются на кронштейны 32 и крепятся к теплообменным дискам 4.The power supply to the electric heating elements 11 is carried out on copper busbars 30, which through insulators 31 are installed on the brackets 32 and are attached to the heat exchange disks 4.

Верхняя междисковая камера аппарата закрыта крышкой 33, в которой на подшипнике 34 закреплен вал 22. В крышке 33 выполнен также штуцер 35 для загрузки обрабатываемого материала. В основании рамы 26 выполнен штуцер 36 выгрузки обработанного материала с датчиком контроля температуры диска 37. Для регулирования подачи сыпучего материала и исключения подсоса паров над штуцером 35 загрузки и после штуцера 36 выгрузки установлены шлюзовые питатели 38 (затворы).The upper interdisk chamber of the apparatus is closed by a cover 33, in which a shaft 22 is fixed on the bearing 34. A fitting 35 for loading the processed material is also made in the cover 33. At the base of the frame 26, a nozzle 36 for unloading the processed material with a temperature control sensor for the disk 37 is made. To regulate the flow of bulk material and to prevent suction of vapors above the nozzle 35 of the load and after the nozzle 36 of the discharge, gateway feeders 38 (gates) are installed.

Аппарат работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче электропитания на электронагревательные элементы 11 теплообменных дисков 4, расположенных в зоне нагрева сыпучего материала, последние разогреваются до заданной температуры. Одновременно с этим включается привод аппарата и шлюзовые питатели 38. Обрабатываемый влажный материал через штуцер 35 поступает на теплообменные диски 3, которые в первоначальный момент разогреваются паром или имеющимися на производстве вторичными источниками тепла (горячей водой, конденсатом и т.п.).When applying power to the electric heating elements 11 of the heat exchange disks 4 located in the heating zone of bulk material, the latter are heated to a predetermined temperature. At the same time, the apparatus’s drive and lock feeders 38 are turned on. The processed wet material through the nozzle 35 enters the heat exchange disks 3, which at the initial moment are heated by steam or secondary heat sources available at the factory (hot water, condensate, etc.).

Перемешиваясь и перемещаясь по поверхности теплообменного диска 3 с помощью скребковых лопастей 25 и пересыпаясь с диска на диск 3, которые нагреваются с помощью горячего теплоносителя, материал нагревается до температуры, при которой происходит испарение влаги. Далее он поступает на обогреваемые электронагревом теплообменные диски 4, на поверхности которых поддерживается заданная температура. Необходимая температура поддерживается при помощи датчика контроля температуры 12. При превышении заданной температуры теплообменного диска происходит отключение подачи напряжения.By mixing and moving along the surface of the heat exchange disk 3 with scraper blades 25 and pouring from the disk to the disk 3, which are heated with the help of a hot heat carrier, the material is heated to a temperature at which moisture evaporates. Then it enters the heat-exchanging disks 4 heated by electric heating, on the surface of which a predetermined temperature is maintained. The required temperature is maintained using the temperature control sensor 12. When the set temperature of the heat exchange disk is exceeded, the voltage supply is switched off.

При продвижении по поверхности с помощью скребковых лопастей 25 с заданной скоростью (частота вращения вала регулируется, например, с помощью тиристорного преобразователя частоты) материал перемешивается, из него интенсивно испаряются пары и поступают через штуцер 20 в коллекторы 21 и отсасываются на конденсацию и очистку. Проходя теплообменные диски 4 с электронагревом, материал высушивается до заданной конечной влажности и поступает на теплообменные диски 5, которые охлаждаются хладагентом (водой). На дисках 5 материал охлаждается до заданной температуры и через штуцер 36 с помощью питателя (затвора) 38 выгружается из аппарата и поступает на последующую обработку. После появления первой порции материала на выгрузке нагретую воду после теплообменных дисков 5 можно переключить на подачу в теплообменные диски 3 для разогрева исходного материала.When moving along the surface with scraper blades 25 at a given speed (the shaft speed is controlled, for example, using a thyristor frequency converter), the material is mixed, vapors are intensively evaporated from it and fed through the nozzle 20 to the collectors 21 and sucked off for condensation and cleaning. Passing the heat-exchange disks 4 with electric heating, the material is dried to a predetermined final humidity and enters the heat-exchange disks 5, which are cooled by a refrigerant (water). On the disks 5, the material is cooled to a predetermined temperature and through the nozzle 36 using the feeder (shutter) 38 is unloaded from the apparatus and fed to the subsequent processing. After the first portion of the material appears at the discharge, the heated water after the heat exchange disks 5 can be switched to the supply to the heat exchange disks 3 to heat the starting material.

В зависимости от требуемых условий теплообменные диски в аппарате могут быть собраны в любой последовательности, например, для нагревания сыпучих материалов могут быть установлены только обогреваемые электронагревом теплообменные диски. В частном случае выполнения изобретения электронагревательные элементы могут быть выполнены трубчатыми и неодинаковой чередующейся длиной.Depending on the required conditions, the heat transfer disks in the apparatus can be assembled in any order, for example, for heating bulk materials, only heat transfer disks heated by electric heating can be installed. In the particular case of carrying out the invention, the electric heating elements can be made tubular and of varying alternating lengths.

Конструкция заявленного аппарата создана для обработки коксовой мелочи производительностью 1200 кг/ч при начальной влажности 24% и конечной влажности 0,35%, и температуре на выходе 90°С. Однако она может быть с таким же успехом использована для термической обработки любых других сыпучих материалов, из которых требуется удалить избыточную влагу, и при необходимости, нагреть или охладить на выходе из аппарата до заданной температуры.The design of the claimed apparatus was created for the processing of coke breeze with a productivity of 1200 kg / h with an initial moisture content of 24% and a final moisture content of 0.35%, and an outlet temperature of 90 ° C. However, it can be equally well used for heat treatment of any other bulk materials from which it is required to remove excess moisture and, if necessary, heat or cool at the outlet of the apparatus to a predetermined temperature.

Claims

1. The heat exchange disk of the apparatus for heat treatment of bulk materials, made with placed in it an electric heating system, an unloading hole for the processed material and a central hole for the shaft, characterized in that the disk consists of a base and a cover rigidly connected to each other, and the electric heating system is made in the form of electric heating elements installed in the base of the disk, while the electric heating elements are fixed at the ends of the base with the possibility of extraction and connection to current drive rail.

2. The heat exchange disk according to claim 1, characterized in that the electric heating elements are made tubular with an unequal alternating length and are located in the radial channels of the base of the disk.

3. The heat exchange disk according to claim 1, characterized in that an installation flange with an external thread is made on the electric heating element, and threaded holes are made around the circumference of the base of the heat exchange disk to secure the installation flange.

4. Apparatus for heat treatment of bulk materials, comprising a casing with horizontally located and coaxially mounted on the shaft heat exchanger disks having discharge openings, a cooling circuit with cooled heat exchanger disks, located in its lower part, a heating circuit with steam-heated heat exchanger disks, placed in it the upper part, and heat exchange disks with an electric heating system, located in its middle part, while the input of the heating circuit is connected via a coolant to the output of the cooling circuit inter-disk chambers, in which scraper blades are mounted on the shaft, are installed between the disks, located in the lower part of the apparatus, and the inter-disk chambers located in the heating zone of bulk material on steam-heated heat-exchange disks are connected via fittings to a vapor recovery manifold, moreover the unions are installed in the interdisc chambers from the side opposite to the discharge openings in the heat exchange disks, and the heat exchange disks are installed so that the discharge openings are puppies on adjacent heat exchange disks relative to each other in a direction opposite to the movement of bulk material, characterized in that the electric heating system of heat exchange disks located in the middle part of the apparatus is made of electric heating elements installed in the base of the disks and connected to a current-carrying bus, connected through insulators to the base of the disk, and the temperature control sensor of the disk, while between the heat exchange disks there are intermediate rings that are interconnected when oschi concentric projections and depressions formed on upper and lower surfaces of the heat exchanging disks and rings intermediate to form a compound such as "tongue and groove".

5. The apparatus according to claim 1, characterized in that the casing is made in the form of a mesh ventilated fence.