WO2006062383A1 - Dispositif de traitement hydrothermique et de sechage de pierre a platre - Google Patents

Dispositif de traitement hydrothermique et de sechage de pierre a platre Download PDF

Info

Publication number
WO2006062383A1
WO2006062383A1 PCT/LV2005/000013 LV2005000013W WO2006062383A1 WO 2006062383 A1 WO2006062383 A1 WO 2006062383A1 LV 2005000013 W LV2005000013 W LV 2005000013W WO 2006062383 A1 WO2006062383 A1 WO 2006062383A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
working chamber
pipes
pipe
adjustable
Prior art date
Application number
PCT/LV2005/000013
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lazars-Harijs Cimermanis
Original Assignee
Lazars-Harijs Cimermanis
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lazars-Harijs Cimermanis filed Critical Lazars-Harijs Cimermanis
Priority to EP05813157A priority Critical patent/EP1837315B1/en
Priority to AT05813157T priority patent/ATE546416T1/de
Publication of WO2006062383A1 publication Critical patent/WO2006062383A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00—Calcium sulfate cements
    • C04B11/02—Methods and apparatus for dehydrating gypsum
    • C04B11/028—Devices therefor characterised by the type of calcining devices used therefor or by the type of hemihydrate obtained
    • C04B11/0281—Kettles; Marmites; Autoclaves
    • C04B11/0282—Autoclaves, e.g. using chariots
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum

Definitions

  • the invention relates to the industry of building materials and binders and is intended for the production of high-strength ⁇ - semi-aquatic and ⁇ - anhydrite gypsum binders, and can also be used in the manufacture of cellular concrete and for drying faience and porcelain, wood products and other materials.
  • the hot coolant supply system installed inside the working chamber is made in the form of a rectilinear pipeline with tubular segments fixed to it with perforation and nozzle sockets.
  • Both the switchboards and the coolant supply system are installed in the upper part of the chamber and can heat no more than 2/3 of the upper part of the gypsum stone drying stack.
  • the disadvantage of this device is the uneven drying of the gypsum stone along the height of the stack of gypsum stone above the autoclave trolley, i.e. dry overheating and accelerated drying of the upper layers of stone in a stack and delayed drying of the lower layers, which leads to the formation of a certain amount of ⁇ - hemihydrate and ⁇ - anhydrite in the upper layers and the rehydration of calcium sulfate hemihydrate into hemihydrate in the lower layers.
  • This device contains a horizontal chamber with distributing-collecting collectors located symmetrically relative to the vertical axis of the chamber and divided into two compartments along the length of the chamber, a circulation circuit with a switch dividing the circulation circuit into two branches along the length of the chamber. Inside the distributing-collecting collectors, heating elements are placed, to which water vapor is supplied.
  • the disadvantage of this device is the uneven drying of the products along the length of the chamber. Products that are closer to gas pipelines dry faster.
  • the absence of a receiver with a vacuum pump in this device lengthens the drying time of gypsum stone in comparison with the drying process in the device according to the invention [1].
  • a common disadvantage of the known devices is that the heating elements are installed inside the working chamber. Since hydrothermal treatment and drying of gypsum stone creates an aggressive acidic environment, leading to accelerated corrosion of heating elements, their location inside the working chamber leads to their premature failure, the need for replacement. which is associated with significant forced interruptions in the operation of these installations.
  • the invention was chosen as the prototype [1].
  • the problem solved by the present invention is to increase the reliability of the installation and increase the uniformity of drying of all products (individual pieces of gypsum stone) both in height and in the length of the working chamber of the installation, leading to an improvement in the quality of the obtained high-strength binders.
  • Installation for hydrothermal treatment and drying of gypsum stone including a horizontal cylindrical working chamber - an autoclave with a hot coolant supply system, a vacuum receiver connected to the working chamber and a vacuum pump, gas distribution manifolds, quick-acting pressure-vacuum valves, autoclave trolleys with the processed material
  • the gas directing circuit of the installation is made in the form of a closed gas pipe, consisting of two symmetrical branches, in the middle of each of which gas pipes are connected connecting one of the branches to the pressure head, and the other to the suction fans, and symmetrically installed to the connection point of these pipes in each of the branches two adjustable gas dampers, and main gas pipes connecting it to the gas distribution pipes of the installation are connected symmetrically to the vertical axis of the working chamber to the gas guide circuit.
  • the gas preparation device of the installation is made in the form of a closed loop in which the gas-generating chamber of the air heater at the inlet is connected to a suction fan through a pipe with an adjustable gas damper and to an air intake pipe with an adjustable gas damper, and the pipe from the suction fan is also connected to a steam condenser using a pipe with an adjustable gas damper, and the gas exhaust pipe from the condenser through an adjustable gas damper communicates with the atmosphere and is connected to the air the intake pipe of the heater, which is connected to a gas-pressure fan.
  • the working chamber of the installation is equipped with sensors for temperature, humidity and velocity of the coolant, sensors for temperature and potential for hydration of the processed material, and sensors for controlling the change in mass of the trolley with the processed material.
  • the installation can be equipped with a system for automatically monitoring the readings of sensors, a program for comparing their readings with specified operating parameters of the process and automatic correction of control signals, a system transmitting these signals to actuators that regulate the operation of all dampers and valves of the unit, its fans and vacuum pump.
  • the proposed constructive solution of the installation for hydrothermal treatment and drying of gypsum stone allows you to maintain the same temperature and speed of the coolant both along the length of the working chamber and its height, periodically change the direction of the coolant relative to the treated gypsum stone, and also gradually change the moisture content of the coolant by mixing in the preparation device of the coolant of the spent coolant with a heated dry coolant. This provides a change in the parameters of the coolant during the drying process in accordance with the moisture state of the dried gypsum stone.
  • the combination of a change in the parameters of the coolant with a change in the direction of blowing and periodic pulsed evacuation ensures the release of water separated from the two-water calcium sulfate in the process of its dehydration in the liquid phase to the surface of the gypsum stone and its uniform removal with the spent coolant. This ensures uniform drying, leading to the uniformity of the formed crystals of calcium sulfate ⁇ - modification throughout the cross section of the processed gypsum stone.
  • the possibility of uniform regulation of the drying process with the supply of moisture in the liquid phase to the surface of the stone prevents the appearance of ⁇ -form calcium sulfate crystals in the surface layers of gypsum stone.
  • the possibility of the formation of secondary calcium sulfate dihydrate is also prevented. All this leads to an increase in the quality of the obtained high-strength gypsum binders.
  • FIG. 1 schematically shows the overall construction of the installation; in FIG. 2 shows a cross section of the working chamber according to 2-2; in FIG. Figure 3 shows a receiver sectional view of 4-4.
  • the installation for hydrothermal processing and drying of gypsum stone contains a horizontal cylindrical working chamber (autoclave) 1, an even number of autoclave trolleys 2 with the processed material (products), an even number of identical gas distribution sections 3 of a segment type, located symmetrically to the vertical axis of the working chamber, separated by impermeable vertical partitions 4 from each other and vertical perforated walls 5 from the working volume of the working chamber.
  • the walls 5 have round, rectangular or other shape gas windows at the same distance from each other along the height of the wall 5, while the passage sections of the gas windows increase from top to bottom, for example, according to the Boltzmann barometric formula.
  • Impermeable dividing walls 4 between sections 3 are located in the plane of connection of the autoclave trucks 2.
  • Gas supply pipes 6 are connected to each gas distribution section 3, into which adjustable gas dampers are mounted 7.
  • Gas supply pipes 6 are connected to gas distribution pipes symmetrical with respect to the vertical axis of the autoclave 8.
  • Symmetrically to axis XX , dividing the working chamber in length into two equal zones (1/2 I) A and B, in each gas distribution pipe 8 two adjustable gas dampers 9 are mounted. both pipes are connected to gas distribution symmetrical gas nozzles 10 in which are mounted fast naporno- vacuum valve 11.
  • a vacuum line 12 is also connected to the working chamber 1, into which a quick-acting pressure-vacuum valve is mounted 13.
  • a steam line 14 with a quick-acting pressure-and-vacuum valve 15 is mounted in the autoclave 1.
  • a condensate drain pipe 16 with a quick-acting pressure and vacuum valve 17 is also connected to the working chamber .
  • the second gas directing circuit of the unit (e fgh) is made in the form of a closed gas pipe consisting of two branches 19. In the middle of each of these branches are connected gas pipes 20 connecting one of these branches with a suction fan 21 and the other with a pressure fan 22. In each of the branches 19, gas shutters 23 (4 in total) are installed symmetrically to the junction with the pipes 20.
  • the gas guide circuit is connected via gas mains 24 to the pipes 10 of the gas distribution closed circuit (a, b, c, d).
  • the suction 21 and pressure 22 fans are connected to a gas preparation device, which is a third closed circuit of the unit (I 1 k, I 1 m).
  • the gas preparation device of the installation comprises a steam air heater 25, a condenser 26.
  • the gas-generating chamber of the air heater at the inlet is connected to the suction fan 21 by means of a pipe 27 having a gas damper 28, as well as to an air intake 29 with an adjustable damper (not shown in the drawing).
  • the gas-generating chamber by means of a pipe 30 is connected to the pressure fan 22.
  • the condenser 26 is connected to the pipe 27 by means of the gas supply pipe 31 with a shutter 32 to the pipe 27 connecting the suction fan 21 to the air heater 25.
  • the condenser 26 is connected to the gas exhaust pipe 33, which is connected a pipe 34 with an intake pipe 29.
  • a gas damper 35 is installed in the exhaust pipe 33 behind the connection point of the pipe 34, and a gas damper 36 is installed in the intake pipe 29 behind the connection of the pipe 34.
  • a steam line 37 with an adjustable valve 38 is connected to the heating elements of the air heater.
  • the condenser 26 is connected to a condensate drain pipe 39 with an adjustable valve 40. All the condensate pipes of the installation are connected to a condensate intake line, which can be connected to a water intake pipe of a steam boiler.
  • the installation also contains a receiver 41 having a volume two or more times the free (residual) volume of the working chamber fully loaded with the processed material.
  • the receiver is connected to the working chamber by means of a vacuum pipe 12.
  • a vacuum pump 42 is connected to the receiver 41 by a vacuum pipe 43 with a quick shutter 44.
  • a condensate drain pipe 45 with a shutter 46 is also connected to the receiver 41.
  • the working chamber of the autoclave 1 is filled with autoclave trolleys 2 with special cassettes placed on them with natural two-water gypsum stone with the size of individual pieces of stone 60-120 mm.
  • the valve 15 is closed, the pressure in the working chamber is vented to atmospheric, the steam is throttled through the valves 11 into the air heater 2 and the condenser 26 and begin to remove physically bound water from the gypsum stone. Then the shutters 11 are fully opened, the shutters 9, 28 are opened with the shutters 32 and 36 closed, the shutter 38 is opened, the fans 21 and 22 are turned on. The shutter 23i is closed and the shutter 23g is opened with the shutter 23 3 open and the shutter 23 4 closed.
  • the fan 21 draws water vapor from the left side of the working chamber L (FIG. 2), which, passing through the air heater 25, is pumped by the fan 22 into the right side of the working chamber R (FIG. 2).
  • the shutters 6 regulate the uniform selection of the coolant from the gas distribution sections 3 of the left part L of the working chamber and its uniform supply to the gas distribution sections 3 of the right part R of the working chamber.
  • the heat carrier flow jets are created in the direction R ⁇ L.
  • the heat carrier flow jets are created in the direction L ⁇ R.
  • the heat carrier is drained by adjusting the shutters 32, 35, 36, maintaining the relative humidity of the heat carrier and its temperature in accordance with the process parameters specified by the modes.
  • Transverse heat carrier flows alternate from the direction R ⁇ L to the direction L ⁇ R with a given periodicity.
  • the transverse coolant flows are changed to diagonal in the direction from the AL zone to the BR zone (AL ⁇ BR). To do this, close the shutter 9 2 and 9 3 . Changing the position of the shutters 9i, 9g, 9 3 and 9 4 to the opposite, change the direction of the coolant to the opposite - from the BR zone to the AL zone (BR ⁇ AL).
  • the valves 11 are closed and the coolant is launched through the circuit (e, f, g, i). Open the valve 13 and create in the working chamber a pulsed vacuum of a given depth. After a given period of time, the valve 13 is closed, the valves 11 are opened and all the above steps are repeated until all physically bound water is completely dried from the gypsum stone. Periodically drain the condensate from the working chamber 1, the capacitor 26 and the receiver 41, respectively, through the gates 17, 40, 46.
  • valve 15 In the process of gypsum stone dehydration, steam throttling through the valve 15 allows a predetermined passage of 3 stages of separation of 0.5 H 2 O from calcium sulfate dihydrate to form nuclei of short-celled and prismatic ⁇ - CaSO 4 • 0.5 H 2 O crystals, the formation of which is completed when drying gypsum stone.
  • the application of a periodic rarefaction pulse provides moisture in the liquid phase from the inner layers of the dried product to its surface, determines the successful completion of the formation of short-columned and prismatic crystals ⁇ - CaSO 4 -0.5 H 2 O, which is the main factor in improving the quality of the finished product.
  • the device for the preparation of the coolant which is a closed loop, allows you to utilize the thermal energy removed with the spent coolant from the working chamber, to eliminate steam emission into the atmosphere with waste coolant; it is useful to use condensate discharged from the unit.
  • ⁇ - calcium sulfate antihydrite In the production of ⁇ - calcium sulfate antihydrite, first, using the unit, ⁇ - semi-aqueous calcium sulfate is prepared according to the foregoing.
  • the unit is also applicable in the manufacture of autoclaved aerated concrete products for their drying.
  • the unit can be used for drying and impregnation under pressure of wood.
  • the unit without supplying steam under pressure can be used for drying a wide variety of products and materials: building ceramics, earthenware products, wood and other products.
  • the unit does not create harmful emissions into the environment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ И СУШКИ
ГИПСОВОГО КАМНЯ
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и вяжущих веществ и предназначено для производства высокопрочного α - полуводного и α - ангидритового гипсовых вяжущих, а также может быть использовано при производстве ячеистого бетона и для сушки фаянсовых и фарфоровых изделий, изделий из древесины и других материалов.
Известно устройство (установка) для гидротермальной обработки и сушки гипсового камня при производстве высокопрочного гипсового вяжущего в одном агрегате [1], включающее горизонтальную цилиндрическую герметическую камеру-автоклав, оборудованную системой подвода горячего теплоносителя с распределительным коллектором, ресивер с вакуумнасосом и быстродействующие затворы. Оно снабжено термощитами с генераторами инфракрасного излучения, закрепленными на корпусе камеры с ее внутренней стороны. При этом система подвода горячего теплоносителя, установленная внутри рабочей камеры, выполнена в виде прямолинейного трубопровода с закрепленными на нем трубчатыми сегментами с перфорацией и сопловыми раструбами. Как термощиты, так и система подвода теплоносителя установлены в верхней части камеры и могут обогревать не более, чем 2/3 верхней части сушильного штабеля гипсового камня. Недостатком этого устройства является неравномерность высушивания гипсового камня по высоте штабеля гипсового камня над автоклавной вагонеткой, т.е. сухой перегрев и ускоренная сушка верхних слоев камня в штабеле и замедленная сушка нижних слоев, что приводит к образованию некоторого количества β - полугидрата и β - ангидрита в верхних слоях и регидратации полугидрата сульфата кальция в двугидрат в нижних слоях. Это приводит к понижению качества высокопрочного гипсового вяжущего из-за наличия указанных примесей к основному продукту - α - полуводному сульфату кальция.
Известно также камерное устройство для сушки материалов, предназначенное для сушки гипсового камня после гидротермальной обработки его в другом агрегате-автоклаве [2]. Это устройство содержит горизонтальную камеру с раздающе-собирающими коллекторами, расположенными симметрично относительно вертикальной оси камеры и разделенные на два отсека по длине камеры, циркуляционный контур с переключателем, делящим циркуляционный контур на две ветви по длине камеры. Внутри раздающе-собирающих коллекторов размещены нагревательные элементы, к которым подают водяной пар.
Недостатком этого устройства является неравномерность сушки изделий по длине камеры. Быстрее высушиваются изделия, находящиеся ближе к газоразводящим трубопроводам. Отсутствие в этом устройстве ресивера с вакуумнасосом удлиняет продолжительность сушки гипсового камня по сравнению с процессом сушки в устройстве по изобретению [1].
Общим недостатком известных устройств является также то, что нагревательные элементы в них установлены внутри рабочей камеры. Так как при гидротермальной обработке и сушке гипсового камня создается агрессивная кислотная среда, приводящая к ускоренной коррозии нагревательных элементов, то расположение их внутри рабочей камеры приводит к их преждевременному выходу из строя, необходимости их замены . что связано со значительными вынужденными перерывами в работе этих установок.
Исходя из того, что для недопущения охлаждения гипсового камня при перегрузке в сушильную установку после гидротермальной обработки в автоклаве и сокращения времени общей продолжительности гидротермальной обработки и сушки гипсового камня наиболее целесообразной является обработка в одном агрегате в, качестве прототипа выбрано изобретение [1]. Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение надежности работы установки и повышение равномерности сушки всех изделий (отдельных кусков гипсового камня) как по высоте, так и по длине рабочей камеры установки, приводящее к улучшению качества получаемых высокопрочных вяжущих.
Это достигается следующими конструктивными решениями. Установка для гидротермальной обработки и сушки гипсового камня, включающая цилиндрическую горизонтальную рабочую камеру- автоклав с системой подвода горячего теплоносителя, вакуумный ресивер, соединенный с рабочей камерой и вакуум-насосом, газораспределительные коллекторы, быстродействующие напорно- вакуумные задвижки, автоклавные вагонетки с обрабатываемым материалом, согласно предлагаемому изобретению, содержит четное количество автоклавных вагонеток с обрабатываемым материалом и такое же количество симметричных относительно вертикальной оси рабочей камеры газораспределительных секций сегментного типа, отделенных друг от друга непроницаемой вертикальной перегородкой таким образом, что длина секции равна длине автоклавной вагонетки, а вертикальные прямоугольные стенки, отделяющие газораспределительные секции от рабочего объема рабочей камеры, имеют перфорацию с увеличением проходного сечения газовых окон или их количества по высоте стенки сверху вниз, например по барометрической формуле Больцмана, а каждая газораспределительная секция подключена к газоподводящей трубке с регулируемой газовой заслонкой, и все газоподводящие трубки подключены к симметричным относительно вертикальной оси рабочей камеры газораспределительным трубам, в каждую из которых вмонтированы симметричные вертикальной плоскости, делящей рабочую камеру по длине на две равные зоны, по две регулируемые газовые заслонки, а эти газораспределительные трубы в середине своей длины подключены к патрубкам с быстродействующими напорно - вакуумными задвижками, а эти соединительные патрубки подключены к симметричным относительно горизонтальной оси рабочей камеры магистральным газовым трубам, подключенным симметрично к газонаправляющему контуру, который подключен к газоподготовительному устройству. Газонаправляющий контур установки выполнен в виде замкнутой газовой трубы, состоящей из двух симметричных ветвей, посредине каждой из которых подключены газовые трубы, соединяющие одну из ветвей с напорным, а другую - с отсасывающим вентиляторами, а симметрично к месту подключения этих труб в каждую из ветвей установлены по две регулируемые газовые заслонки, и симметрично к вертикальной оси рабочей камеры к газонаправляющему контуру подключены магистральные газовые трубы, соединяющие его с газораспределительными трубами установки.
Газоподготовительное устройство установки выполнено в виде замкнутого контура, в котором газообразующая камера калорифера на входе подключена к отсасывающему вентилятору посредством трубы с регулируемой газовой заслонкой и к воздухозаборной трубе с регулируемой газовой заслонкой, причем труба от отсасывающего вентилятора подключена также к конденсатору пара при помощи трубы с регулируемой газовой заслонкой, а газоотводящая от конденсатора труба через регулируемую газовую заслонку сообщается с атмосферой и при этом соединена с воздухозаборной трубой калорифера, который подключен к газонапорному вентилятору. Рабочая камера установки оборудована датчиками температуры, влажности и скорости движения теплоносителя, датчиками температуры и потенциала оводнения обрабатываемого материала, и датчиками контроля изменения массы вагонетки с обрабатываемым материалом.
Установка может быть снабжена системой автоматического контроля показаний датчиков, программой сравнения их показаний с заданными режимными параметрами технологического процесса и автоматической корректировки сигналов регулирования, системой передачи этих сигналов на исполнительные механизмы, регулирующие работу всех заслонок и задвижек агрегата, его вентиляторов и вакуум- насоса.
Предложенное конструктивное решение установки для гидротермальной обработки и сушки гипсового камня позволяет поддерживать одну и ту же температуру и скорость прохождения теплоносителя как по длине рабочей камеры, так и по ее высоте, периодически менять направление теплоносителя относительно обрабатываемого гипсового камня, а также постепенно менять влагосодержание теплоносителя путем смешения в устройстве подготовки теплоносителя отработанного теплоносителя с разогретым сухим теплоносителем. Это обеспечивает изменение параметров теплоносителя в процессе сушки в соответствии с влажностным состоянием сушимого гипсового камня. Сочетание изменения параметров теплоносителя с изменением направления обдува и периодическим импульсным вакуумированием обеспечивает поступление отделившейся от двуводного сульфата кальция в процессе его дегидратации воды в жидкой фазе к поверхности гипсового камня и ее равномерное удаление с отработанным теплоносителем. Этим обеспечивается равномерность сушки, приводящая к однородности образующихся кристаллов сульфата кальция α - модификации по всему сечению обрабатываемого гипсового камня. Возможность равномерного регулирования процесса сушки с подводом влаги в жидкой фазе к поверхности камня предотвращает появление кристаллов сульфата кальция β- формы в поверхностных слоях гипсового камня. Также предотвращается возможность образования вторичного двугидрата сульфата кальция. Все это приводит к повышению качества получаемых высокопрочных гипсовых вяжущих.
На фиг. 1 схематично изображена общая конструкция установки; на фиг. 2 показано сечение рабочей камеры по 2-2; на фиг. 3 показано сечение ресивера по 4-4. Установка для гидротермальной обработки и сушки гипсового камня содержит горизонтальную цилиндрическую рабочую камеру (автоклав) 1 , четное количество автоклавных вагонеток 2 с обрабатываемым материалом (изделиями), четное количество одинаковых газораспределительных секций 3 сегментного типа, расположенных симметрично вертикальной оси рбочей камеры, отделенные непроницаемыми вертикальными перерогодками 4 друг от друга и вертикальными перфорированными стенками 5 от рабочего объема рабочей камеры. Стенки 5 имеют круглые, прямоугольные или другой формы газовые окна на одинаковом расстоянии друг от друга по высоте стенки 5, при этом, проходные сечения газовых окон увеличиваются сверху вниз, например, по барометрической формуле Больцмана.
Непроницаемые разделительные перегородки 4 между секциями 3 расположены в плоскости стыковки автоклавных тележек 2. К каждой газораспределительной секции 3 подключены газоподводящие трубки 6, в которые вмонтированы регулируемые газовые заслонки 7. Газоподводящие трубки 6 подключены к симметричным относительно вертикальной оси автоклава газораспределительным трубам 8. Симметрично оси X-X, делящей рабочую камеру по длине на две равные зоны (1/2 I) А и В в каждую газораспределительную трубу 8 вмонтированы по две регулируемые газовые заслонки 9. К обеим симметричным газораспределительным трубам подключены газовые патрубки 10, в которые вмонтированы быстродействующие напорно- вакуумные задвижки 11.
К рабочей камере 1 также подключен вакуумный трубопровод 12, в который вмонтирована быстродействующая напорно-вакуумная задвижка 13. В автоклав 1 вмонтирован также паропровод 14 с быстродействующей напорно-вакуумной задвижкой 15. К рабочей камере также подключена конденсатоотводящая труба 16 с быстродействующей напорно-вакуумной задвижкой 17. Таким образом выполненная рабочая часть установки при закрытых всех напорно-вакуумных задвижках 11 , 13, 15, 17 и затворах 18 представляет собой герметичный напорно-вакуумный газораспределительный замкнутый контур установки (а, b, с, d). Второй газонаправляющий контур агрегата (е f g h) выполнен в виде замкнутой газовой трубы, состоящей из двух ветвей 19. Посредине каждой из этих ветвей подключены газовые трубы 20, соединяющие одну из этих ветвей с отсасывающим 21 вентилятором, а другую - с напорным 22 вентилятором. В каждой из ветвей 19 симметрично месту соединения с трубами 20 установлены газовые заслонки 23 (всего 4).
Симметрично вертикальной оси рабочей камеры газонаправляющий контур при помощи магистральных газовых труб 24 подключен к патрубкам 10 газораспределительного замкнутого контура (а, b, с, d).
Отсасывающий 21 и напорный 22 вентиляторы подключены к газоподготовительному устройству, представляющему собой третий замкнутый контур агрегата (I1 k, I1 m).
Газоподготовительное устройство установки содержит паровой калорифер 25, конденсатор 26. Газообразующая камера калорифера на входе подключена к отсасывающему вентилятору 21 посредством трубы 27, имеющего газовую заслонку 28, а также к воздухозаборной трубе 29 с регулируемой заслонкой (на чертеже не показана). На выходе газообразующая камера при помощи трубы 30 подключена к напорному вентилятору 22. На входе конденсатор 26 посредством газоподводящей трубы 31 с заслонкой 32 подключен к трубе 27, соединяющей отсасывающий вентилятор 21 с калорифером 25. На выходе конденсатор 26 подключен к газоотводящей трубе 33, которая соединена трубой 34 с воздухозаборной трубой 29.
В газоотводящую трубу 33 за местом подключения трубы 34 установлена газовая заслонка 35, а в воздухозаборную трубу 29 за местом подключения трубы 34 установлена газовая заслонка 36. К нагревательным элементам калорифера подключен паропровод 37 с регулируемой задвижкой 38. Конденсатор 26 подключен к конденсатоотводящей трубе 39 с регулируемой задвижкой 40. Все конденсатоотводящие трубы установки подключены к конденсатозаборной магистрали, которая может быть подключена к водозаборной трубе парового котла. Установка содержит также ресивер 41 , имеющий объем, в два и более раз превышающий свободный (остаточный) объем полностью загруженной обрабатываемым материалом рабочей камеры. Ресивер подключен к рабочей камере при помощи вакуумпровода 12. К ресиверу 41 подключен вакуумнасос 42 при помощи вакуумпровода 43 с быстродействующей заслонкой 44. К ресиверу 41 также подключена конденсатоотводящая труба 45 с затвором 46.
Пример работы агрегата при производстве α- полуводного сульфата кальция.
Рабочую камеру автоклава 1 заполняют автоклавными тележками 2 с уложенными на них специальными касетами с природным двуводным гипсовым камнем с размером отдельных кусков камня 60 - 120 мм.
Закрывают затворы 18 и задвижки 11 , 15, 17. В ресивере создают разрежение до 600 - 650 мм.рт.ст. Открывают задвижку 13 и создают в рабочей камере автоклава разряжение. Закрывают задвижку 13 и открывают задвижку 15, через которую пускают в рабочую камеру пар, поступающий от парового котла по паропроводу 14. При помощи задвижки 15 регулируют давление пара в рабочей камере в соответствие с заданным температурным режимом отделения химически связанной воды от двуводного сульфата кальция до образования полуводного сульфата кальция по уравнению реакции дегидратации
CaSO4 • 2 H2O → CaSO4 • 0,5 H2O + 1 ,5 H2O.
После истечения заданного времени на дегидратацию закрывают задвижку 15, сбрасывают давление в рабочей камере до атмосферного дросселируя пар через затворы 11 в калорифер 2 и конденсатор 26 и начинают удаление из гипсового камня физически связанной воды. Затем полностью открывают задвижки 11 , открывают заслонки 9, 28 при закрытых заслонках 32 и 36, открывают задвижку 38, включают вентиляторы 21 и 22. Закрывают заслонку 23i и открывают заслонку 23г при открытой заслонке 233 и закрытой заслонке 234.
При таком положении заслонок вентилятором 21 из левой части рабочей камеры L (фиг.2) забирается водяной пар, который, проходя через калорифер 25, вентилятором 22 нагнетается в правую часть рабочей камеры R (фиг.2). Заслонками 6 регулируется равномерный отбор теплоносителя из газораспределительных секций 3 левой части L рабочей камеры и его равномерная подача в газораспределительные секции 3 правой части R рабочей камеры. Создаются струи потока теплоносителя в направлении R → L. Меняя положение заслонок 23ч, 23г, 23з и 234 на противоположное, создают струи потока теплоносителя в направлении L → R.
Пропустив водяной пар, скопившийся в рабочей камере, заданное время через калорифер, начинают осушение теплоносителя путем регулирования заслонок 32, 35, 36, поддерживая относительную влажность теплоносителя и его температуру в соответствии с заданными режимами параметрами процесса.
Чередуют поперечные потоки теплоносителя от направления R → L к направлению L → R с заданной периодичностью.
Через заданные промежутки времени поперечные потоки теплоносителя меняют на диагональные в направлении от зоны AL к зоне BR (AL → BR). Для этого закрывают заслонки 92 и 93. Меняя положение заслонок 9i, 9г, 93 и 94 на противоположное, меняют направление теплоносителя на противоположное - от зоны BR к зоне AL (BR → AL).
В заданные промежутки времени, или по сигналу контрольно- измерительных датчиков, закрываются задвижки 11 , и пускают теплоноситель через контур (е, f, g, i). Открывают задвижку 13 и создают в рабочей камере импульсное разрежение заданной глубины. Через заданный отрезок времени закрывают задвижку 13, открывают задвижки 11 и повторяют все вышеописанные действия до полного высушивания из гипсового камня всей физически связанной воды. Периодически спускают конденсат из рабочей камеры 1 , конденсатора 26 и ресивера 41 соответственно через затворы 17, 40, 46.
В процессе дегидратации гипсового камня дросселирование пара через задвижку 15 позволяет осуществить заданное прохождение 3 стадий отделения по 0,5 H2O от дигидрата сульфата кальция с образованием зародышей короткостолбчатых и призматических кристаллов α - CaSO4 • 0,5 H2O, образование которых завершается при сушке гипсового камня.
Соответствие газораспределительных секций вагонеткам с сушимым материалом, распределение перфорации вертикальных стенок этих секций с увеличением проходного сечения сверху вниз, возможность постепенного осушения теплоносителя по заданному режиму, или по сигналам контрольно - измерительной температуры, в контуре (I, I, k, m), регулирование подвода теплоносителя к каждой отдельной газораспре-делительной секции индивидуальной регулируемой заслонкой и чередование направления теплоносителя R → L и L → R, AL → BR и BR → AL обеспечивает равномерный съем влаги с поверхности всех высушиваемых кусков гипсового камня.
Приложение периодического импульса разрежения обеспечивает подвод влаги в жидкой фазе из внутренних слоев сушимого изделия к его поверхности, обуславливает успешное завершение образования короткостолбчатых и призматических кристаллов α - CaSO4 -0,5 H2O, что является основным фактором повышения качества готового продукта.
Устройство подготовки теплоносителя, представляющее замкнутый контур, позволяет утилизировать тепловую энергию, отводимую с отработанным теплоносителем из рабочей камеры, ликвидировать выброс пара в атмосферу с отработанным теплоносителем, полезно использовать отводимый из агрегата конденсат.
При производстве α - антигидрита сульфата кальция сперва при помощи агрегата получают α - полуводный сульфат кальция согласно вышеизложенному.
Затем поднимают температуру теплоносителя до заданной температуры отделения 0,5 H2O согласно реакции дегидратации
α- CaSO4 - 0,5 H2O → α - CaSO4 + 0,5 H2O
и периодически меняют направление теплоносителя, и в случае необходимости создают импульсные разрежения в рабочей камере, согласно вышеизложенному.
Агрегат применим также при производстве изделий из автоклавного ячеистого бетона для их высушивания. Агрегат может быть использован для сушки и пропитки под давлением древесины. Агрегат без подвода пара под давлением может быть использован для сушки самых разнообразных изделий и материалов: строительной керамики, фаянсовых изделий, древесины и других изделий. Агрегат не создает вредных выбросов в окружающую среду.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Авторское свидетельство СССР Ns 588894, кл. C04B41/30, F26 В 9/06, 1977. (прототип)
2. Авторское свидетельство СССР Ns 1137288, кл. F26 В 9/06, F26 B 21/04, 1984.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Установка для гидротермальной обработки и сушки гипсового камня, включающая горизонтальную цилиндрическую рабочую камеру- автоклав с системой подвода горячего теплоносителя, вакуумный ресивер, соединенный с рабочей камерой и вакуум-насосом, газораспределительные коллекторы, быстродействующие напорно- вакуумные задвижки, автоклавные вагонетки с обрабатываемым материалом, отличающаяся тем, что она содержит четное количество автоклавных вагонеток с обрабатываемым материалом и такое же количество симметричных относительно вертикальной оси рабочей камеры газораспределительных секций сегментного типа, отделенных друг от друга непроницаемой вертикальной перегородкой таким образом, что длина секции равна длине автоклавной вагонетки, а вертикальные прямоугольные стенки, отделяющие газораспределительные секции от рабочего объема рабочей камеры, имеют перфорацию с увеличением проходного сечения газовых окон или их количества по высоте стенки сверху вниз, например по барометрической формуле Больцмана, а каждая газораспределительная секция подключена к газоподводящей трубке с регулируемой газовой заслонкой, и все газоподводящие трубки подключены к симметричным относительно вертикальной оси рабочей камеры газораспределительным трубам, в каждую из которых вмонтированы симметричные вертикальной плоскости, делящей рабочую камеру по длине на две равные зоны, по две регулируемые газовые заслонки, а газораспределительные трубы в середине своей длины подключены к патрубкам с быстродействующими напорно - вакуумными задвижками, а соединительные патрубки подключены к симметричным относительно горизонтальной оси рабочей камеры магистральным газовым трубам, подключенным симметрично к газонаправляющему контуру, который подключен к газоподготовительному устройству.
2. Установка по п.1., отличающаяся тем, что ее газонаправляющий контур выполнен в виде замкнутой газовой трубы, состоящей из двух симметричных ветвей, посредине каждой из которых подключены газовые трубы, соединяющие одну из ветвей с напорным, а другую - с отсасывающим вентиляторами, а симметрично к месту подключения этих труб в каждую из ветвей установлены по две регулируемые газовые заслонки, и симметрично вертикальной оси рабочей камеры к газонаправляющему контуру подключены магистральные газовые трубы, соединяющие его с газораспределительными трубами установки.
3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что газоподготовительное устройство выполнено в виде замкнутого контура, в котором газообразующая камера калорифера на входе подключена к отсасывающему вентилятору посредством трубы с регулируемой газовой заслонкой и к воздухозаборной трубе с регулируемой газовой заслонкой, причем труба от отсасывающего вентилятора подключена также к конденсатору пара при помощи трубы с регулируемой газовой заслонкой, а газоотводящая от конденсатора труба через регулируемую газовую заслонку сообщается с атмосферой и притом соединена с воздухозаборной трубой калорифера, который подключен к газонапорному вентилятору.
4. Установка по одному из п. п.1-3, отличающаяся тем, что рабочая камера-оборудована датчиками температуры, влажности и скорости движения теплоносителя, датчиками температуры и потенциала оводнения обрабатываемого материала, и датчиками контроля изменения массы вагонетки с обрабатываемым материалом.
5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что она снабжена системой автоматического контроля показаний датчиков, программой сравнения их показаний с заданными режимными параметрами технологического процесса и автоматической корректировки сигналов регулирования, системой передачи этих сигналов на исполнительные механизмы, регулирующие работу всех заслонок и задвижек агрегата, его вентиляторов и вакуум-насоса.
PCT/LV2005/000013 2004-12-09 2005-12-07 Dispositif de traitement hydrothermique et de sechage de pierre a platre WO2006062383A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05813157A EP1837315B1 (en) 2004-12-09 2005-12-07 Plant for hydrothermally treating and drying plaster stone
AT05813157T ATE546416T1 (de) 2004-12-09 2005-12-07 Vorrichtung zur hydrothermalen behandlung und trocknung von rohgips

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-04-143A LV13312B (en) 2004-12-09 2004-12-09 Arrangement for hydrothermal treatment and dehumidification of gypsum rock
LVP-04-143 2004-12-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006062383A1 true WO2006062383A1 (fr) 2006-06-15

Family

ID=35745333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/LV2005/000013 WO2006062383A1 (fr) 2004-12-09 2005-12-07 Dispositif de traitement hydrothermique et de sechage de pierre a platre

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1837315B1 (ru)
AT (1) ATE546416T1 (ru)
EA (1) EA008126B1 (ru)
LV (1) LV13312B (ru)
WO (1) WO2006062383A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8468716B1 (en) * 2007-10-23 2013-06-25 Mary A. Walker Pressurized drying system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102374766B (zh) * 2011-09-29 2014-02-19 云南建水锰矿有限责任公司 球团烘干设备和烘干球团的方法
CN105217982B (zh) * 2015-10-23 2017-06-16 中国新型建材设计研究院 一种强制式石膏陈化均化装置
CN106904853B (zh) * 2017-05-11 2019-07-05 郑州三迪建筑科技有限公司 工业副产石膏煅烧炉
RU2712596C1 (ru) * 2019-07-03 2020-01-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Автоклав для производства изделий из ячеистого бетона

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU568817A1 (ru) * 1974-05-28 1977-08-15 Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов Установка дл сушки капилл рно-пористых материалов
SU724897A2 (ru) * 1978-10-09 1980-03-30 Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов Установка дл сушки капилл рнопористых материалов
EP0041309A1 (en) * 1980-06-03 1981-12-09 Norgips B.V. Method and plant for making gypsum products

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1220451B (de) * 1964-07-09 1966-07-07 Degussa Durchsatzofen zur Waermebehandlung von Metallen unter Schutzgas
SU1137288A1 (ru) * 1983-06-24 1985-01-30 Латвийский научно-исследовательский и экспериментально-технологический институт строительства Госстроя ЛатвССР Сушильна установка
ATE36004T1 (de) * 1984-03-21 1988-08-15 Voest Alpine Ag Trocknungsanlage fuer wasserreiche braunkohlen.
DE19615363C1 (de) * 1996-04-18 1997-06-19 Sicowa Verfahrenstech Kammertrockner
RU2156934C1 (ru) * 1999-06-04 2000-09-27 Научно-технический центр по разработке технологий и оборудования Установка для сушки древесины

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU568817A1 (ru) * 1974-05-28 1977-08-15 Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов Установка дл сушки капилл рно-пористых материалов
SU724897A2 (ru) * 1978-10-09 1980-03-30 Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов Установка дл сушки капилл рнопористых материалов
EP0041309A1 (en) * 1980-06-03 1981-12-09 Norgips B.V. Method and plant for making gypsum products

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8468716B1 (en) * 2007-10-23 2013-06-25 Mary A. Walker Pressurized drying system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1837315A1 (en) 2007-09-26
EP1837315A4 (en) 2009-08-19
EP1837315B1 (en) 2012-02-22
EA200501665A1 (ru) 2006-06-30
LV13312B (en) 2005-07-20
ATE546416T1 (de) 2012-03-15
EA008126B1 (ru) 2007-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006062383A1 (fr) Dispositif de traitement hydrothermique et de sechage de pierre a platre
CN102551185B (zh) 一种恒温喷雾回潮机
EA019825B1 (ru) Способ и система для получения высокопрочного гипса
WO2009010018A1 (en) Device for drying loose and pasty materials and sludges
CN105481275A (zh) 一种利用工业脱硫副产石膏生产建筑石膏的系统及方法
RU2679698C1 (ru) Способ сушки зерна в бункерах активного вентилирования пневмопотоком
CN204138536U (zh) 一种用于干燥和煅烧脱硫石膏的装置
CN107462048A (zh) 一种基于分区控制的热泵带式干燥设备及其干燥方法
RU2012118569A (ru) Способ охлаждения твердого гранулированного материала и установка непрерывного обжига
SE451067B (sv) Sett att snabbherda betong eller andra liknande gjutmaterial genom karbonatisering
CN207387963U (zh) 一种加气轻质砌块的蒸压釜
US20240077254A1 (en) Apparatus for Drying Gypsum Boards
CN107478039A (zh) 一种基于分区控制的热泵带式干燥系统及其干燥方法
CN210082054U (zh) 一种基于后张法预制箱梁蒸汽发生器的养护装置
RU2382306C1 (ru) Автоматизированная установка для сушки нетканых материалов с волокнистой и пористой структурой
RU66267U1 (ru) Термостенд для формования железобетонных изделий
JP2002052399A (ja) 化成スラッジ脱水乾燥装置
SU1102792A1 (ru) Устройство дл тепловой обработки железобетонных изделий
KR102528538B1 (ko) 에어노즐을 이용한 폐슬러지의 저온 건조방법
JP2018023332A (ja) 碾茶炉
RU2513385C1 (ru) Установка для сушки табака
CN206257898U (zh) 烘房排湿及余热循环系统
RU2128917C1 (ru) Установка для сушки зерна в кипящем слое
RU2700883C2 (ru) Шахтная печь для обжига сыпучего материала
RU2535727C1 (ru) Устройство для сушки растительных и животных материалов

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KN KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005813157

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005813157

Country of ref document: EP