UA155101U - Cпосіб теплової обробки зернистого матеріалу в барабані - Google Patents

Abstract

Спосіб теплової обробки зернистого матеріалу в барабані, що обертають відносно переважно горизонтальної осі, включає подавання матеріалу у камеру барабана, нагрівання шляхом зовнішнього теплообміну та внутрішнього теплопереносу, витримування при температурі випалювання, охолодження та видалення його з камери. Нагрівання та витримування здійснюють при обертанні барабана із біфуркаційним значенням швидкості самозбудження автоколивань зернистого завантаження у поперечному перерізі камери.

Description

Корисна модель стосується технології теплової обробки зернистого матеріалу для твердофазних перетворень і може знайти застосування в металургійній, хімічній, промисловості будівельних матеріалів та інших галузях виробництва.

Під час теплової обробки зернистого матеріалу в барабані стадіями, що суттєво обмежують процес, є зовнішній теплообмін та внутрішній теплоперенос. Це спричинено низькою інтенсивністю відносного руху при циркуляції матеріалу в обертовій камері. Значна частка зернистого завантаження є пасивною, не зазнає деформації і не бере участі у теплообміні.

Активна рухлива частка складає лише 30-45 95.

Відомий спосіб теплової обробки зернистого матеріалу при збудженні автоколивного режиму руху зрідженого шару матеріалу за допомогою імпульсного подавання газоподібного теплоносія, що зріджує, із резонансною частотою (авторське свідоцтво СРСР Мо 1695107, МПК

Е27В 15/00, 1991 р.|.

Зазначений спосіб дозволяє інтенсифікувати зовнішній теплообмін та внутрішній теплоперенос у псевдозрідженому киплячому шарі, проте основним недоліком цього способу є низький градієнт швидкості між окремими шарами та відсутність циркуляції матеріалу.

Найбільш близьким за технічною суттю до технічного рішення, що заявляється, є спосіб теплової обробки зернистого матеріалу в барабані, що обертають відносно переважно горизонтальної осі, який включає подавання матеріалу у камеру барабана, нагрівання шляхом зовнішнього теплообміну та внутрішнього теплопереносу, витримування при температурі випалювання, охолодження та видалення його з камери, при цьому досягається катарактний (водоспадний) режим руху матеріалу за допомогою зміни швидкості обертання із урахуванням граничного значення числа Фруда на циліндричній поверхні камери (патент України Мо 13663,

Е27В 7/00, 2006 р.

Цей спосіб дає змогу дещо підвищити рівень зовнішнього теплообміну та внутрішнього теплопереносу, оскільки посилює розпорошення матеріалу в камері барабана, проте основним недоліком зазначеного способу є загальна невисока ефективність теплообміну та теплопереносу через обмежену інтенсивність циркуляції та усталений режим руху матеріалу.

В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу теплової обробки зернистого матеріалу в барабані, у якому забезпечується збільшення поверхні дотику завислого

Зо у газовому потоці пульсуючого зернистого матеріалу із пришвидшенням нагрівання та посиленням інтенсивності передавання тепла.

Поставлена задача вирішується тим, що у способі теплової обробки зернистого матеріалу в барабані, що обертають відносно переважно горизонтальної осі, який включає подавання матеріалу у камеру барабана, нагрівання шляхом зовнішнього теплообміну та внутрішнього теплопереносу, витримування при температурі випалювання, охолодження та видалення його з камери, згідно з корисною моделлю нагрівання та витримування здійснюють при обертанні барабана із біфуркаційним значенням швидкості самозбудження автоколивань зернистого завантаження у поперечному перерізі камери.

Під час самозбудження автоколивань зернистий матеріал приводиться у періодичний пульсаційний рух у поперечному перерізі камери обертового барабана. Усталений автоколивний режим руху встановлюється внаслідок втрати стійкості при взаємному переході циркуляційного та режиму пристінкового шару (ОєїпеКа К., МайтепКо Ми. Немвєаїнпа Ше теспапізєт ої в5іарійу о55 ої а пмо-їтасіоп дгапшаг Пом/ іп а гоїаййпд агит. Еабвіет-Ешореап

Уоитаї! ої Епіегргіізе Тесппоіодієв. 2022. Мої. 4. Іввйе. 1(118). Р. 34-46).

Суть автоколивного режиму руху пояснюється покадровою розгорткою відеофіксації процесу пульсаційної течії, яка містить послідовні картини одного періоду автоколивань зернистого завантаження камери обертового барабана |Вої Н.-О. (1966). МапіКкогрегрежедипдеп іп дег

Кидеї!тийіє |Моїйоп5 ої Огіпаійпуд ЕІетепіз іп а Ва! МіЩШ. МУР (сбнціпдеп). (Міаео)|. (06т:435- 07т:115)| (див. фото).

Самозбудження автоколивань активізує пасивну частину та збільшує розпорошення внутрішньокамерного завантаження. Це значно збільшує поверхню дотику завислого у газовому потоці пульсуючого зернистого матеріалу, покращує контакт твердої, що перебуває у завислому стані, і газоподібної фаз, пришвидшує нагрівання та посилює інтенсивність передавання теплоти.

Спосіб реалізується за допомогою пристрою, що містить барабан та привод із регулятором швидкості обертання, пружним елементом і реєстратором амплітуди коливань елемента.

Спосіб реалізується таким чином:

Оброблюваний зернистий матеріал подають в камеру. Для визначення біфуркаційного значення швидкості початкову довільну швидкість обертання барабан змінюють із одночасним 60 вимірюванням амплітуди коливань пружного елемента до досягнення максимального значення результатів вимірювання. Надалі нагрівання та витримування здійснюють при біфуркаційному значенні швидкості обертання.

Здійснення заявленого способу приводить до ефективного зовнішнього теплообміну, внутрішнього теплопереносу, твердотільних перетворень і стабілізації фазового складу матеріалу та забезпечує підвищення продуктивності теплової обробки і зниження витрат тепла.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб теплової обробки зернистого матеріалу в барабані, що обертають відносно переважно горизонтальної осі, який включає подавання матеріалу у камеру барабана, нагрівання шляхом зовнішнього теплообміну та внутрішнього теплопереносу, витримування при температурі випалювання, охолодження та видалення його з камери, який відрізняється тим, що нагрівання та витримування здійснюють при обертанні барабана із біфуркаційним значенням швидкості самозбудження автоколивань зернистого завантаження у поперечному перерізі камери.

   Кн ВО й У й ще я я шо оон я В с шо ОО КК МОХ ща її: 5