RU2780110C1

RU2780110C1 - Drying drum

Info

Publication number: RU2780110C1
Application number: RU2021127222A
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Коняев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью «РУСУГЛЕНЕФТЕГАЗ»
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2022-09-19

Abstract

FIELD: drying.

SUBSTANCE: invention relates to drying equipment, namely, to dryers with a rotating drum. Drying drum is intended for drying and sorting crushed coal and is installed in the coking process line. The drying drum constitutes a rotating drum heated by conduction. A hollow cylinder is installed in the drying drum coaxially with the rotating drum, with a perforation in the initial section, interconnected by a perforated spiral tape equipped with perforated blades. The air-vapour mixture is discharged through the jacket of the loading chute removed outside of the body of the dryer. The dried product is classified in a conical sieve due to the windows on the surface thereof covered with a mesh with holes of different diameters.

EFFECT: creation of a dryer suitable for application in the coking.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к сушилкам с вращающимся барабаном. Сушильный барабан предназначен для сушки и сортировки дробленого угля и устанавливается в технологической линии коксования.The invention relates to drying equipment, namely to dryers with a rotating drum. The dryer drum is designed for drying and sorting crushed coal and is installed in the coking process line.

Известна установка для сушки порошкообразных материалов, содержащая вращающийся барабан с греющей рубашкой (А.с. 1017891 СССР, МПК F26B 11/04, опубл. 15.05.1983) [1]. Known installation for drying powdered materials containing a rotating drum with a heating jacket (AS 1017891 USSR, IPC F26B 11/04, publ. 15.05.1983) [1].

Установка для сушки представляет собой вращающийся барабан с греющей рубашкой на части поверхности и загрузочным устройством в виде гравитационного желоба со стороны камеры подвода теплоносителя, сообщенной с греющей рубашкой, охладительную секцию на разгрузочном конце барабана и пароотводящую трубу. Пароотводящая труба размещена вокруг желоба загрузочного устройства и введена вместе с ним в барабан через камеру подвода теплоносителя, которая со стороны торца барабана снабжена неподвижным экраном, образующим с барабаном щелевой уплотнительный зазор и служащим его торцевой крышкой.The drying plant is a rotating drum with a heating jacket on part of the surface and a loading device in the form of a gravity trough from the side of the coolant supply chamber connected to the heating jacket, a cooling section at the discharge end of the drum and a steam outlet pipe. The steam outlet pipe is placed around the chute of the loading device and is introduced together with it into the drum through the coolant supply chamber, which is equipped with a fixed screen from the end of the drum, forming a slotted sealing gap with the drum and serving as its end cover.

Данная установка для сушки порошкообразных материалов имеет следующие недостатки: большие габаритные размеры в следствии малой поверхности теплопередачи между теплоносителем и высушиваемым материалом, дополнительные затраты энергии на нагрев отходящей паровоздушной смеси в рубашке и утраты части этой энергии в виду низкой интенсивности теплопередачи от отходящей паровоздушной смеси поступающему сырью.This installation for drying powdered materials has the following disadvantages: large overall dimensions due to the small heat transfer surface between the coolant and the material being dried, additional energy costs for heating the outgoing steam-air mixture in the jacket and the loss of part of this energy due to the low intensity of heat transfer from the outgoing steam-air mixture to the incoming raw material .

Известна барабанная сушилка (А.с. 1408173 СССР, опубл. 07.07.1988, ) [2], содержащая теплогенератор с загрузочным устройством, барабан, установленный с помощью бандажей на катках, торцовое кольцеобразное уплотнение типа «воздушный лабиринт, расположенное на передней торцовой стенке вокруг загрузочной горловины барабана в зоне соединения барабана с газоходом теплогенератора. В передней торцовой стенке в зоне размещения колец уплотнения выполнены отверстия, расположенные равномерно по окружности вокруг торцового уплотнения загрузочной горловины барабана. С тыльной части передней торцовой стенки размешена коническая стенка, меньшим основанием сочлененная с кромкой загрузочной горловины, а большим подключенная к продольным каналам, образованным стенкой барабана и обечайкой зигзагообразного профиля. Внутренняя полость через отверстия в торцовой стенке связана с уплотнением. Задняя торцовая стенка с горловиной разгрузочного устройства через торцовое уплотнение подсоединена к вытяжному устройству (вентилятору).A drum dryer is known (A.S. 1408173 USSR, publ. 07.07.1988, ) [2], containing a heat generator with a loading device, a drum mounted with bandages on rollers, an end ring seal of the “air labyrinth” type located on the front end wall around the loading neck of the drum in the area where the drum is connected to the heat generator flue. Holes are made in the front end wall in the area of the sealing rings, which are evenly spaced around the circumference around the mechanical seal of the drum loading neck. A conical wall is placed from the rear part of the front end wall, the smaller base is articulated with the edge of the loading neck, and the larger one is connected to the longitudinal channels formed by the drum wall and the zigzag profile shell. The inner cavity through the holes in the end wall is connected with the seal. The rear end wall with the neck of the unloading device is connected to the exhaust device (fan) through the mechanical seal.

Известная барабанная сушилка имеет следующий недостаток: высокие энергозатраты на проведение процесса сушки, ввиду необходимости нагрева поступающего холодного воздуха.Known drum dryer has the following disadvantage: high energy consumption for the drying process, due to the need to heat the incoming cold air.

Технической задачей является интенсификация тепломассообмена, снижение габаритных размеров и снижение энергозатрат.The technical task is to intensify heat and mass transfer, reduce overall dimensions and reduce energy costs.

Технический результат достигается за счет того, что в сушильном вращающемся барабане с кондуктивным нагревом, в котором происходит удаление влаги из продукта, соосно с вращающимся барабаном, установлен полый цилиндр, на начальном участке имеющий перфорацию, соединенные между собой перфорированной спиральной лентой, снабженной перфорированными лопастями, причем барабан снабжен приваренными к ее наружной поверхности спиральными ребрами, а отвод паровоздушной смеси осуществляется через рубашку загрузочного желоба, вынесенного за пределы корпуса сушилки.The technical result is achieved due to the fact that in the drying rotating drum with conductive heating, in which moisture is removed from the product, a hollow cylinder is installed coaxially with the rotating drum, having a perforation in the initial section, interconnected by a perforated spiral tape equipped with perforated blades, moreover, the drum is equipped with spiral ribs welded to its outer surface, and the steam-air mixture is removed through the jacket of the loading chute, which is placed outside the dryer housing.

В результате описанного выше конструктивного исполнения предложенный барабан сушильный для сушки полидисперсных материалов имеет значительно меньшие габаритные размеры по сравнению с рассматриваемыми аналогами за счет интенсификации процесса ввиду более развитой поверхности контакта высушиваемого материала и теплоносителя через разделительную стенку, меньшие энергозатраты на проведение процесса сушки за счет подогрева материала отходящей паровоздушной смесью в зоне его загрузки.As a result of the design described above, the proposed drying drum for drying polydisperse materials has significantly smaller overall dimensions compared to the analogues under consideration due to the intensification of the process due to the more developed contact surface of the material being dried and the coolant through the separating wall, lower energy consumption for the drying process due to material heating outgoing steam-air mixture in the zone of its loading.

Предлагаемый сушильный барабан схематично изображен на фиг.1 - продольный разрез барабана, на фиг. 2 - поперечный разрез по А-А фиг.1.The proposed drying drum is schematically shown in Fig.1 - a longitudinal section of the drum, in Fig. 2 is a cross section along A-A of Fig.1.

Барабан сушильный, изображенный на фиг. 1 состоит из вращающегося барабана 1, кожуха 2 и конического сита 3. Барабан установлен на четырех катках 4 и снабжен приваренными к ее наружной поверхности спиральными ребрами 5. Цилиндрический кожух барабана выполнен из листовой стали и внутри футерован блоками из жароупорного бетона.The dryer drum shown in Fig. 1 consists of a rotating drum 1, a casing 2 and a conical sieve 3. The drum is mounted on four rollers 4 and is equipped with spiral ribs 5 welded to its outer surface. The cylindrical casing of the drum is made of sheet steel and is lined with refractory concrete blocks inside.

Вращающаяся часть барабана заканчивается металлическим кожухом с окнами, закрытыми сеткой. Разгрузочные камеры для мелкой, средней и крупой фракции соответственно 6, 7 и 8. Весь барабан установлен на наклонной металлической раме (на схеме не указана).The rotating part of the drum ends with a metal casing with windows covered with a mesh. Unloading chambers for fine, medium and coarse fractions, respectively, 6, 7 and 8. The entire drum is mounted on an inclined metal frame (not shown in the diagram).

Привод барабана осуществляется от электродвигателя 9 через редуктор 10 и шестерню 11, смонтированную на барабане.The drum is driven by an electric motor 9 through a gearbox 10 and a gear 11 mounted on the drum.

Загрузочный желоб 12 снабжен рубашкой 13. Внутри вращающегося барабана 1 расположен полый цилиндр 14, перфорированные лопасти 15, перфорированная спиральная лента 16.The loading chute 12 is provided with a jacket 13. Inside the rotating drum 1 there is a hollow cylinder 14, perforated blades 15, a perforated spiral tape 16.

На фиг. 2 изображен поперечный разрез барабана сушильного с указанием расположения перфорированных лопастей 15.In FIG. 2 shows a cross section of the dryer drum showing the location of the perforated blades 15.

Барабан сушильный (фиг. 1) работает следующим образом. Исходный материал (уголь с влажностью 20 % и крупностью 0 ÷ 12 мм) поступает через загрузочный желоб 12 в корпус вращающегося барабана 1 (коэффициент заполнения 0,2, частота вращения 5,85 мин^-1), который наклонно установлен на четырех роликовых катках 4, угол наклона соответственно от зоны загрузки до зоны выгрузки составляет 2° 18', и получает вращательное движение от электродвигателя 9 через редуктор 10 и шестерню 11. Продукт захватывается перфорированными лопастями 15 и перемещается в рабочем объеме, ограниченном перфорированными лопастями 15, перфорированной спиральной лентой 16, наружной поверхностью полого цилиндра 14 и внутренней поверхностью вращающегося барабана 1. Перфорированные лопасти 15 (фиг. 2) расположены под углом 30° с целью увеличения удельной поверхности контакта продукта с нагревающей его поверхностью. Теплоноситель подается в кожух 2 и получает спиралеобразное движение за счет установленной на наружной поверхности вращающегося барабана 1 спиральных ребер 5.Dryer drum (Fig. 1) works as follows. The source material (coal with a moisture content of 20% and a particle size of 0 ÷ 12 mm) enters through the loading chute 12 into the body of the rotating drum 1 (filling factor 0.2, rotation frequency 5.85 min ^-1 ), which is mounted obliquely on four roller rollers 4 , the angle of inclination, respectively, from the loading area to the unloading area is 2° 18', and receives rotational movement from the electric motor 9 through the gearbox 10 and the gear 11. The product is captured by the perforated blades 15 and moves in the working volume, limited by the perforated blades 15, by the perforated spiral tape 16 , the outer surface of the hollow cylinder 14 and the inner surface of the rotating drum 1. The perforated blades 15 (Fig. 2) are located at an angle of 30° in order to increase the specific contact surface of the product with its heating surface. The coolant is fed into the casing 2 and receives a spiral movement due to the spiral ribs 5 installed on the outer surface of the rotating drum 1.

Паровоздушная смесь отводится из рабочих объемов через отверстия в перфорированной спиральной ленте 16 и перфорированные лопасти 15 во взаимно противоположенные стороны. Одна часть паровоздушной смеси выходит из рабочих объемов в зоне классификации высушенного продукта и направляется через полый цилиндр 14 в рубашку 13, вторая часть паровоздушной смеси выходит в зоне загрузки материала через отверстия в полом цилиндре 14 и далее в рубашку 13. Перфорированные лопасти 15 и перфорированная спиральная лента 16 смещены на расстояние соответствующее расположению отверстий в полом цилиндре 14 с целью исключения попадания продукта в полый цилиндр 14. Паровоздушная смесь проходя через рубашку 13 нагревает поступающий через загрузочный желоб 12 исходный материал.The steam-air mixture is discharged from the working volumes through holes in the perforated spiral tape 16 and perforated blades 15 in mutually opposite directions. One part of the steam-air mixture leaves the working volumes in the zone of classification of the dried product and is directed through the hollow cylinder 14 into the shirt 13, the second part of the steam-air mixture leaves in the material loading zone through the holes in the hollow cylinder 14 and further into the shirt 13. Perforated blades 15 and perforated spiral the tape 16 is displaced by a distance corresponding to the location of the holes in the hollow cylinder 14 in order to prevent the product from entering the hollow cylinder 14. The steam-air mixture passing through the shirt 13 heats the source material entering through the loading chute 12.

Высушенный продукт подвергается классификации на коническом сите 3 за счет расположенных на его поверхности окон, закрытых сеткой, имеющий разный диаметр отверстий, в результате чего мелкая фракция поступает в разгрузочную камеру 6, средняя в разгрузочную камеру 7, а крупная в разгрузочную камеру 8. Время пребывания угля в барабане 22,6 мин.The dried product is classified on a conical sieve 3 due to the windows located on its surface, covered with a mesh, having different hole diameters, as a result of which the fine fraction enters the unloading chamber 6, the medium fraction enters the unloading chamber 7, and the large fraction enters the unloading chamber 8. Residence time coal in the drum 22.6 min.

Благодаря данному техническому решению уменьшаются габаритные размеры, снижаются энергозатраты и интенсифицируется процесс тепломассообмена.Thanks to this technical solution, overall dimensions are reduced, energy costs are reduced, and the process of heat and mass transfer is intensified.

Claims

Drying drum, which is a rotating drum with conductive heating, in which moisture is removed from the product, characterized in that a hollow cylinder is installed in the drying drum, coaxially with the rotating drum, having a perforation in the initial section, interconnected by a perforated spiral tape, equipped with perforated blades, and the drum is equipped with spiral ribs welded to its outer surface, and the steam-air mixture is removed through the jacket of the loading chute, which is placed outside the dryer body.