RU2459164C1

RU2459164C1 - Drier

Info

Publication number: RU2459164C1
Application number: RU2011111883/06A
Authority: RU
Inventors: Михаил Дмитриевич Герасимов (RU); Михаил Дмитриевич Герасимов; Михаил Павлович Покушалов (RU); Михаил Павлович Покушалов; Артём Леонидович Покушалов (RU); Артём Леонидович Покушалов
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-08-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed device is intended fro drying fine materials and may be used in mining, construction, chemical industry, etc.It comprises box accommodating scraper conveyor including chain hauling member and bearing element. Hauling member comprises double-action scrapers fitted on pins resting on rollers and having comb work edges with alternating ledges and recesses arranged along hauling member with alternating 180°-turn in horizontal plane. Hollow bearing element is connected via pipeline with working body source. It consists of pan and cover made from fluid- and gat tight material.

EFFECT: ruled compaction of dried material, lower loses.

3 dwg

Description

Устройство предназначено для сушки влажного, прежде всего, тонкодисперсного продукта (ТДП) в промышленности горнорудной, стройматериалов, химической и других отраслях.The device is intended for drying a wet, first of all, finely dispersed product (TDP) in the mining industry, building materials, chemical and other industries.

Известны устройства сушки ТДП в горнорудной промышленности. Например, сушильный барабан для сушки минерального сырья (Чуянов Г.Г. «Обезвоживание, пылеулавливание и охрана окружающей среды». М. «Недра», 1987 г., с.118).Known devices for drying TDP in the mining industry. For example, a drying drum for drying mineral raw materials (Chuyanov GG "Dehydration, dust collection and environmental protection." M. "Nedra", 1987, p.118).

Недостатки этого устройства:The disadvantages of this device:

1) высокие (до 3…4 м/с) скорости теплоносителя, что предопределяет значительный (до 3…5) % унос продукта в окружающую среду;1) high (up to 3 ... 4 m / s) coolant speeds, which determines a significant (up to 3 ... 5)% product entrainment into the environment;

2) значительные убытки, обусловленные уносом продукта в окружающую среду;2) significant losses due to product entrainment into the environment;

3) низкий коэффициент теплопередачи;3) low heat transfer coefficient;

4) загрязнение окружающей среды продуктами уноса;4) environmental pollution by ablation products;

5) высокая энергоемкость процесса сушки, обусловленная потерей тепла с отходящими газами;5) high energy intensity of the drying process due to heat loss with exhaust gases;

6) значительная сложность и стоимость систем очистки отходящих газов.6) the significant complexity and cost of exhaust gas treatment systems.

Наиболее близким по конструкции является «Ленточный конвейер для доставки влажного мелкодисперсного ферромагнитного материала» (А.с. №1747365, бюл. Изобретений №26, 1992 г., автор Покушалов М.П.).The closest in design is the “Conveyor belt for the delivery of wet finely divided ferromagnetic material” (A.S. No. 1747365, Bull. Inventions No. 26, 1992, author Pokushalov MP).

Недостатком прототипа является флокулизация влажного концентрата, что затрудняет удаление влаги из флоккул и приводит к росту энергоемкости и времени сушки.The disadvantage of the prototype is the flocculation of a wet concentrate, which makes it difficult to remove moisture from the flocs and leads to an increase in energy consumption and drying time.

Цель изобретения - предотвращение уплотнения осушаемого материала магнитным полем, повышение коэффициента теплопередачи, снижение потерь с отходящим теплоносителем и увеличение поверхности контакта теплоносителя с осушаемым материалом.The purpose of the invention is the prevention of compaction of the material being drained by the magnetic field, increasing the heat transfer coefficient, reducing losses with the waste heat carrier and increasing the contact surface of the heat carrier with the material being drained.

Заявляемое устройство сушки, содержащее короб и размещенный в нем конвейер с приводом, тяговым и несущими элементами, отличается тем, что конвейер выполнен как двухцепной скребковый, содержащий тяговые цепи, катки, оси и скребки, выполненные с двусторонними рабочими кромками гребенчатой формы с выступами и впадинами, закрепленные на осях с поворотом в горизонтальной плоскости на 180° каждого последующего скребка относительно предыдущего, а оси концами закреплены в цепях и опираются через катки на несущий элемент конвейера с обеспечением заданного зазора между выступами скребков и поверхностью несущего элемента конвейера, выполненного в виде полой конструкции, сообщенной трубопроводом с источником рабочего тела, состоящей из поддона, выполненного из прочноплотного материала и закрывающей поддон крышки, выполненной из проницаемого для жидкости и газов материала, причем полость короба сообщена с устройствами загрузки влажного и выгрузки сухого продукта, а также с внешними системами, обеспечивающими разрежение в полости короба.The inventive drying device containing a box and a conveyor placed in it with a drive, traction and load-bearing elements, characterized in that the conveyor is designed as a two-chain scraper, containing traction chains, rollers, axles and scrapers made with two-sided working edges with a comb shape with protrusions and troughs fixed on the axes with a rotation in the horizontal plane of 180 ° of each subsequent scraper relative to the previous one, and the axes are fixed by the ends in chains and supported through rollers on the supporting element of the conveyor with a predetermined gap between the protrusions of the scrapers and the surface of the carrier element of the conveyor, made in the form of a hollow structure, connected by a pipeline to the source of the working fluid, consisting of a pallet made of durable material and closing the lid pallet made of liquid and gas permeable material, and the box cavity is communicated with devices for loading wet and unloading dry product, as well as with external systems providing vacuum in the cavity of the box.

Отличия заявляемого устройства от прототипа:The differences of the claimed device from the prototype:

1. Тяговый элемент конвейера выполнен двухцепным, с закрепленными в цепях осями, опирающимися на катки, с закрепленными на осях скребками.1. The traction element of the conveyor is made of double-chain, with axles fixed in chains, resting on rollers, with scrapers fixed on axes.

1.1. Скребки выполнены двусторонними с рабочими кромками гребенчатой формы с чередующимися выступами и впадинами.1.1. The scrapers are made bilateral with working edges of a comb shape with alternating protrusions and depressions.

2. Скребки закреплены на осях с поворотом в горизонтальной плоскости на 180° каждого последующего скребка относительно предыдущего.2. The scrapers are fixed on the axes with a rotation in the horizontal plane of 180 ° of each subsequent scraper relative to the previous one.

3. Оси опираются через катки на несущий элемент конвейера с обеспечением заданного зазора между выступами скребков и поверхностью несущего элемента за счет разности диаметра катков и размера скребков по выступам.3. The axles are supported through the rollers on the carrier element of the conveyor to ensure a given clearance between the protrusions of the scrapers and the surface of the carrier element due to the difference in the diameter of the rollers and the size of the scrapers along the protrusions.

4. Несущий элемент конвейера выполнен в виде полой конструкции, сообщенной трубопроводом с источником рабочего тела, и состоит из поддона, выполненного из прочноплотного материала, и закрывающей поддон крышки, выполненной из проницаемого для жидкостей и газов материала.4. The carrier element of the conveyor is made in the form of a hollow structure, connected by a pipeline to the source of the working fluid, and consists of a pallet made of durable material, and a lid covering the pallet, made of liquid and gas permeable material.

Приведенные отличия обеспечивают следующие преимущества заявляемого устройства по сравнению с прототипом:The above differences provide the following advantages of the claimed device compared to the prototype:

1. Выполнение скребков с двусторонними рабочими кромками обеспечивает заданный характер перемещения продукта в прямом и обратном направлениях.1. The implementation of scrapers with two-sided working edges provides a given nature of the movement of the product in the forward and reverse directions.

Выполнение скребков с рабочими кромками из чередующихся выступов и впадин обеспечивает сообщение поперечному сечению продуктов рельефного профиля из впадин и выступов, что увеличивает поверхность испарения продукта и повышает коэффициент влагоотдачи в виде отношения массы влаги, выделяемой из единицы массы осушаемого продукта в единицу времени.The implementation of scrapers with working edges from alternating protrusions and depressions provides a message to the cross-section of relief profile products from depressions and protrusions, which increases the evaporation surface of the product and increases the moisture transfer coefficient in the form of the ratio of the mass of moisture released from the unit mass of the dried product per unit time.

2. Чередующийся поворот каждого последующего скребка на 180° по отношению к предыдущему обеспечивает на поперечном рельефе осушаемого продукта перемещение выступов на место впадин и наоборот - впадин на место выступов, что, по существу, представляет собой поперчено-продольное ворошение продукта в потоке теплоносителя и соответственно увеличение коэффициента теплопередачи.2. The alternating rotation of each subsequent scraper by 180 ° with respect to the previous one ensures that the protrusions move to the place of depressions on the transverse relief of the product being drained and vice versa - depressions to the place of protrusions, which essentially is a transverse-longitudinal tedding of the product in the coolant flow and, accordingly, increase in heat transfer coefficient.

3. Превышение диаметров катков над вертикальным размером выступов скребков предопределяет наличие слоя продукта на поверхности несущего элемента толщиной3. The excess of the diameters of the rollers over the vertical size of the protrusions of the scrapers determines the presence of a product layer on the thickness of the supporting element

δ=(D-h)/2,δ = (D-h) / 2,

где D - диаметр катка;where D is the diameter of the roller;

h - вертикальный размер скребка по выступам.h is the vertical size of the scraper along the protrusions.

Наличие постоянного слоя продукта, доступного для прохождения через него теплоносителя, обеспечивает увеличение времени контакта теплоносителя с продуктом, коэффициента теплопередачи, снижение скорости отходящих газов, снижение потерь продукта с отходящими газами и снижение удельных расходов тепла на осушение.The presence of a constant layer of product available for passage of heat carrier through it ensures an increase in the contact time of the heat carrier with the product, heat transfer coefficient, decrease in the rate of exhaust gases, decrease in losses of the product with exhaust gases and decrease in specific heat consumption for drainage.

4. Выполнение поверхности несущего элемента конвейера - крышки полой конструкции из проницаемого для жидкостей и газов материала - позволяет подавать теплоноситель в зону контакта продукта с поверхностью несущего элемента, повысить коэффициент теплопередачи, снизить коэффициент трения продукта по поверхности несущего элемента.4. The implementation of the surface of the carrier element of the conveyor - the cover of a hollow structure made of a material that is permeable to liquids and gases - allows you to feed the coolant into the zone of contact of the product with the surface of the carrier element, increase the heat transfer coefficient, reduce the coefficient of friction of the product on the surface of the carrier element.

Приведенные отличия обеспечивают преимущества заявляемого устройства по сравнению с прототипами и составляют в целом предмет изобретения.The above differences provide the advantages of the claimed device in comparison with the prototypes and make up the whole subject of the invention.

Устройство сушки изображено на фиг.1 (вид сбоку), фиг.2 (вид сверху), фиг.3 (поперечный разрез) и содержит короб 1, ограниченный верхней крышкой 2, днищем 3, боковыми стенами 4 и торцевыми стенками 5, выполненными из прочного плотного материала, например стали, и соединенными жестко-разборно крепежными деталями 6 по линиям стыкования. Верхняя крышка 2 короба 1 содержит загрузочное окно 7, с которым сообщена течка 8 бункера 9, содержащего осушаемый продукт, и патрубки 10, 11, сообщенные трубопроводами (не показан) с источниками разрежения воздуха (не показан). Внутри короба 1 размещен конвейер, например скребковый, содержащий привод 12 с валом 13, опирающимся через подшипники 14 на боковые стенки 4 короба 1, жестко-разборно закрепленные на валу 13 звездочки 15, тяговый орган, например, цепи пластинчатые 16 с жестко-разборно закрепленными в них осями 17, с жестко закрепленными на них скребками 18, выполненными двусторонними рабочими с наружными кромками из чередующихся выступов и впадин, опирающимися через свободно зацепленные на осях 17 катки 19 на несущие элементы 20, 21, каждый из которых содержит поддон 22, выполненный из прочноплотного материала, например стали, герметично соединенную с поддоном 22 по периметру контакта крышку 23, выполненную из проницаемого для жидкостей и газа материала, например металлокерамики, и патрубки 24 и 25, сообщающие соответственно полости несущих элементов 20 и 21 с источниками рабочего тела (не показано).The drying device is shown in figure 1 (side view), figure 2 (top view), figure 3 (cross section) and contains a box 1, limited by the top cover 2, bottom 3, side walls 4 and end walls 5 made of strong dense material, such as steel, and connected by rigidly collapsible fasteners 6 along the docking lines. The top cover 2 of the box 1 contains a loading window 7, which communicates estrus 8 of the hopper 9 containing the product to be dried, and nozzles 10, 11 communicated by pipelines (not shown) with sources of vacuum (not shown). Inside the box 1 there is a conveyor, for example a scraper, containing a drive 12 with a shaft 13, supported through bearings 14 on the side walls 4 of the box 1, which are rigidly demountably mounted on the sprocket shaft 13 of the sprocket 15, a traction member, for example, chain chains 16 with rigidly collapsibly fixed in them with axes 17, with scrapers 18 rigidly fixed on them, made by two-sided workers with outer edges of alternating protrusions and depressions, resting on rollers 19, freely engaged on axes 17, on supporting elements 20, 21, each of which contains a pallet 22, made of a solid material, for example steel, hermetically connected to the pallet 22 along the perimeter of the contact, a cover 23 made of a material permeable to liquids and gas, such as cermets, and pipes 24 and 25, respectively communicating the cavities of the supporting elements 20 and 21 with the sources of the working fluid ( not shown).

Несущие элементы 20 и 21 опираются жестко-разборно через кронштейны 26 на боковые стенки 4 короба 1, а в днище 3 короба 1 выполнено окно 27 для выгрузки высушенного продукта.Bearing elements 20 and 21 are supported rigidly collapsible through brackets 26 on the side walls 4 of the box 1, and in the bottom 3 of the box 1 there is a window 27 for unloading the dried product.

Скребки 18 крепятся на осях 17 последовательно с поворотом на 180° в горизонтальной плоскости каждого последовательного скребка относительно предыдущего.The scrapers 18 are mounted on the axes 17 in series with a rotation of 180 ° in the horizontal plane of each successive scraper relative to the previous one.

Сушка влажного продукта производится следующим образом. Рабочее тело, например, сжатый и нагретый воздух, поступает в патрубки 24 и 25 несущих элементов 20 и 21 и через поры крышек 23 выходит на наружную поверхность крышек 23. Из бункера 9 через течку 8 и загрузочное окно 7 в крышке 2 короба 1 осушаемый продукт поступает в короб 1, затем перемещается скребками 18 по крышке 23, оставляя на крышке 23 слой продукта толщиной δ, аэродинамическое сопротивление которого не превышает давления рабочего тела после прохода им через поры крышки 23. Скребки 18 перемещают осушаемый продукт, оставшийся над слоем δ, и преобразуют его поверхность в рельеф из выступов и впадин, причем каждый последующий скребок меняет рельеф продукта на противоположный, образовывая на месте выступов впадину и на месте впадины выступы, что, в конечном счете, представляет собой продольно-поперечное ворошение продукта, которое повышает площадь и время контакта продукта с теплоносителем, снижает аэродинамическое сопротивление продукта, повышает степень насыщения теплоносителя влагой и снижает удельный расход тепла на осушение продукта.Drying the wet product is as follows. The working fluid, for example, compressed and heated air, enters the nozzles 24 and 25 of the supporting elements 20 and 21 and through the pores of the covers 23 goes to the outer surface of the covers 23. From the hopper 9 through the estrus 8 and the loading window 7 in the cover 2 of the box 1 drained product enters the box 1, then moves with scrapers 18 along the cover 23, leaving a layer of product δ thick on the cover 23, the aerodynamic resistance of which does not exceed the pressure of the working fluid after it passes through the pores of the cover 23. Scrapers 18 move the drained product remaining above the layer δ, and transform t its surface into a relief of protrusions and depressions, and each subsequent scraper changes the relief of the product to the opposite, forming protrusions at the place of protrusions and protrusions at the place of protrusions, which ultimately represents longitudinal-transverse tedding of the product, which increases the area and time contact of the product with the coolant, reduces the aerodynamic resistance of the product, increases the degree of saturation of the coolant with moisture and reduces the specific heat consumption for draining the product.

При движении скребков 18 по поверхности несущих элементов 20 и 21 в расчетных параметрах осушения - температура, давление рабочего тела, толщина δ, заданная производительность, соотношение площадей выступов и впадин рабочих кромок скребков 18, перепада влажности происходит удаление влаги из осушаемого продукта.When the scrapers 18 move along the surface of the supporting elements 20 and 21 in the calculated drainage parameters — temperature, pressure of the working fluid, thickness δ, predetermined productivity, the ratio of the areas of protrusions and troughs of the working edges of the scrapers 18, moisture drop, moisture is removed from the dried product.

Claims

A device for drying fine materials containing a box and a conveyor placed in it with a drive, traction and load-bearing elements, characterized in that the conveyor is designed as a two-chain scraper, containing traction chains, rollers, axles and scrapers, made with two-sided working edges of comb form with alternating protrusions and depressions, fixed on the axes with a rotation in the horizontal plane of 180 ° of each subsequent scraper relative to the previous one, and the axes with the ends fixed in chains and supported through rollers on the carrier a conveyor element with a predetermined gap between the protrusions of the scrapers and the surface of the conveyor bearing element, made in the form of a hollow structure connected by a pipeline with a source of the working fluid, consisting of a pallet made of durable material and closing the lid pallet made of liquid and gas permeable material moreover, the cavity of the box is in communication with devices for loading wet and unloading dry product, as well as with external systems providing vacuum in the cavity of the box.