Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1719833 А 17/10 5)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторское бюроГлавстройпрома(56) Авторское свидетельство СССРМ 827918; кл. Е 26 В 17/10, 1979,Филиппов В,А. Конструкции, расчет иэксплуатация устройства и оборудованиядля сушки минерального сырья. М.: Недра,1979, с. 136 - 137,(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ НЕСГОРАЕМЫХ ПЕСКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к устройствамдля сушки несгораемых пескообразных материалов во взвешенном слое и может бытьиспользовано в промышленности строительных материалов. Целью изобретенияявляются интенсификация процесса сушки иповышение надежности. Установка для сушки несгораемых пескообразных материаловв качестве газораспределительного устройИзобретение относится к установкам для сушки несгораемых пескообразных материалов преимущественно во взвешенном слое и может быть использовано в промышленности строительных материалов.Известна установка для термической обработки полидисперсных зернистых материалов в кипящем слое, содержащая устройства загрузки и выгрузки термообрабатываемого сыпучего материаства содержит горелку для печей с кипящим слоем и дополнительно обойму, в которой установлены и закреплены деталями топливные трубы с амортизационными пружинами и обечайками, заглушенными с концов, предохранительно-запорный клапан, распределитель газового топлива, продувочную систему и газоподводящие трубы к топливным трубам горелки и установленные на каждой из них краны регулирования подачи газового топлива, причем верх сушильной камеры расширен и представляет сепарационную зону прямоугольного сечения, к которой с открытого торца прикреплен диффузор для подсоединения к пылегазоотводящей системе, а с лицевой стороны у нее выполнены створки, закрывающиеся наглухо посредством вкладыша и болтов, корпуса роторных питателей загрузки и выгрузки выполнены разъемными, а роторы имеют опоры, сменные ковши и ванночки. Дутьевой вентилятор, дымосос и питатель для удаления высушенного материала снабжены устройствами автоматики безопасности, 11 ил. ла, поярусную сушильную камеру, газораспределительную решетку, устройство для сжигания газового топлива над кипящим слоем в верхнем ярусе, систему отвода продуктов сгорания из сушильной камеры под газораспределительную решетку, дутьевой вентилятор и устройство для подсоединения к газоотводящей системе.Недостатками укаэанной установки являются неэффективное использование теп1719833 оставитель Г,Гурьяновехред М.Моргентал Корректор М.Демчик ктор А.Ога Заказ 761 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ГКН изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101лового излучения от сжигания газового топлива в сушильной камере над кипящим слоем и частичная теплопередача газовым теплоносителем конструкциям теплоподводящей системы под газораспределительную решетку, что приводит к снижению срока службы последней и увеличению за,трат энергоресурсов, При этом интенсивкость радиации сверху кипящего слоя по толщине его быстро ослабляется и время сушки более крупных частиц, находящихся в прирешеточном пространстве кипящего слоя, в результате не сокращается.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для сушки пескообразных материалов во взвешенном слое, содержащая специальную топку с горелкой для сжигания топлива, дутьевой вентилятор, бункер сырого продукта, питатель, сушильную камеру прямоугольногосечения с газораспределительной решеткой, подрешеточный газоподводящий корпус, газоотводящую систему, роторный питатепь для удаления высушенного материала, дымосос, а также датчики температуры, давления и.разрежения.Недостатком известной установки является .сложность, обусловленная наличием топки с горелкой для сжигания топлива, способствующей увеличению затрат энергоресурсов, исключению использования теплового излучения для увеличения степени интенсивности сушки, снижению срока службы.газораспределительной решетки от воздействия на нее высокотемпературного теплоносителя,: являющегося продуктом сгорания топлива.Цель изобретения - интенсификация процесса сушки и повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что установка для сушки несгораемых пескообраэных материалов, содержащая сушильную камеру прямоугольного сечения, газораспределител.ьное устройство, газовый кран дпя подачи топлива в устройство для его сжигания, датчики температуры и давления, взрывной клапан, бункер с заслонкой, заключенные в корпус роторный питатель для загрузки сырого материала и роторный питатель для удаления высушенного материала, дутьевой вентилятор, пылегазоотводящую систему и дымосос, дополнительно содержит источник электропитания, электромагнитный выключатель и электромагнит, газорасп ределитвльное устройство выполнено в виде горелки, установленной в обойме, снабженной системой подачи топлива, включающей топливные трубы с амортизационными пружинами иобечайками, заглушенными с концов, газо- подводящая труба которой снабжена предохранительно-запорным клапаном и топливораспределителем с продувочной системой, система подачи топлива подключена к топливным трубам горелки через подводящие трубы с установленными на каждой из них кранами регулирования, причем сушильная камера в верхней части снабжена сепаратором прямоугольного сечения с диффузором, подключенным к пылегазоотводящей системе, а с фасадной стороны - плотными створками, снабженными каждая вкладышем и болтами, корпусы роторных питатепей для загрузки и удаления материала выполнены разъемными, а их роторы снабжены опорами, сменными ковшами и ванночками, причем валы дутьевого вентилятора, дымососа и питателя для удаления высушенного материала снабжены каждый 20 устройством контроля скорости их вращения, выполненным в виде двух неподвижных электроконтактовзакрепленных на токонепроводящем диске, и подвижных 25 медных щеток, закрепленных на свободных . концах токонепроводящих рычагов; шарнирно соединенных противоположными концами с кольцом, плотно насаженным на торец соответствующего вала, причем ЗО неподвижные электроконтакты поспедовательно соединены с источником электропитания и параллельно с электромагнитным выключателем, снабженным якорем, контактирующим с электромагнитом посредством электроконтактов замыкания и разрыва электроцепи электромагнита; связанным с предохранитепьно-запорным клапаном газоподводящей трубы.На фиг, 1 изображена установка для алов, вид справа, на фиг. 2 - то же, вид спереди, без дутьевого вентилятора; на фиг. 3 - то же, вид сзади; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5- узелна фиг. 4; на фиг. 45 6 - узелна фиг, 4; на фиг. 7 - электромеханическое устройство и электрическая схема автоматики безопасности; на фиг. 8 - горелка; на фиг. 9- разрез Б-Б на фиг. 8; на фиг. 10" загрузочное устройство; на фиг. 11 50 55- разгрузочное устройство.Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов во взвешенном слое содержит сушильную камеру 1 прямоугольного сечения, которая в своей верхней части расширена и представляет сепарационную зону 2 прямоугольного сечения, к открытбму торцу которой прикреплен диффузор 3 для подсоединения к пылегазоотводящей системе, а с фасадной стороны установлен взрывной клапан 4, бункер 5 с 40 сушки несгораемых пескообразных материзаслонкой 63, прикрепленный к сушильнойкамере.1, роторный питатель 6 для загрузки сырого материала с разьемным корпусом 7, несьемная часть которого прикреплена к сушильной камере, с ротором 64, закрепленными на нем опорами 65 и сменнымиковшами 66, дутьевой вентилятор 8; подсоединенный к установке посредством воздуховода:9, роторный питатель 10 дляудаления высушенного материала с разьемным корпусом 11, несьемная часть которогоприкреплена к сушильной камере, с.ротором 67, закрепленными на нем опорами 65 и сменными ванночками.68, горелку 12 дляорганизации взвешенного (кипящего) слоя, вго перемещения и сжигания в нем топлива, установленную в обойме 13, с топливными трубами 14, прикрепленными деталями 39 к обойме, с размеЩенными на них амортизационными пружинами 40 и обечайками 15 сзаглушками 41 и 42 на противоположных концах, с закрепленными на обойме навесным стопорным устройством 51 и корпусом подгорелочной камеры 53, с продольнымисоплами 54 на топливных трубах и штуцерами 55, с кольцевыми зазорами 56, заглушенными с одноготорца и имеющими на выходе продольные щели 57 и расположенную вдоль них на обечайкахперфорацию 58, а на противоположной стороне - окна 59 для входа воздуха, с ручками 60 для поворота .обечаек относительно топливных труб, с крепежными гайками 52 для закрепления ручек, с выполненным по верху обоймы хладоносителем 61 и с соединительными цилиндрическими муфтами 62 для подсоединения топливных труб к газоподводящим, опорные стойки 16 под обойму и раму 17 под стойки, газовый кран 18 на газоподводящей трубе 19 для подачи газового топлива в устройство для его сжигания, предохранительно-запорный клапан 20 на газо- подводящей трубе 19 для автоматического прекращения поступления газа к регулятору и к топливораспределителю 21 с продувочной системой 22, газоподводящие трубы 23 к топливным трубам 14 горелки 12 и установленные на каждои из них краны 24 регулирования подачи газового топлива дляосуществления расчетного режима сушки,датчики 25 температуры, установленные в гильзы створок 26, выполненных на фасадной стороне сушильной камеры 1, наглухо закрытых посредством екладыша и болтов,152035 40 датчики 2 и 28 давления газового топлива 55и давления или разрежения воздуха и отходящих газов, устройства 29 контроля скорости вращения, установленные на дутьевам вентиляторе 8, дымососе и питателе 10, включающие два неподвижныхэлектроковтакта 30, закрепленные на токонепроводящем диске 31, и подвижные электроконтакты 32, собранные из медных щеток 33, закрепленных на свободных концах токонепроводящих легких, но достаточно прочных рычагов 34, имеющих шарнирное соединение 35 противоположного конца с кольцом 36, плотно насаженным на торце каждого вала 37 дутьевого вентилятора 8, дымососа и питателя 10, электромагнит 38, смонтированный с предохранительно-запорным клапаном 20 через рычаг 47, кронштейн 48, коромысло 49 и штифт ударника 50, электромагнитный выключатель 43 с якорем 44 и источники 45 электропитания с выключателями 46,Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов работает следующим образом,После проверки соответствия всем требованиям к установке, работающей на газовом топливе, устанавливают угол поворота обечаек 15 согласно теоретически разработанному режиму сушки и закрепляют ручку 60 крепежными гайками 52 и навесным стопорным устройством 51, включают питатели 6 и 10 соответственно для загрузки сырого материала и удаления высушенного. Включением дымососа и дутьевого вентилятора 8 обеспечивают соответственно требуемое разрежение в диффузоре 3 в месте примыкания его к сепарационной зоне 2 и давление в подгорелочной камере 53 горелки 12, используя для этого датчики 28. Воздух с температурой окружающей наружной среды всасывается из нее дутьевым вентилятором 8 и подается им .по воздуховоду 9 в подгорелочную камеру 53, где он частично проходит через щели между обечайками 15 в сушильную камеру 1, а основная часть поступает через окна 59 обечайки 15 под топливные трубы 14, где повторно разделяется на две части, одна из которых проходит в зазор 56 между сплошным элементом обечайки 15 и топливной трубой 14, а другая поступает в зазор 56 между перфорированным элементом обечайки 15 и топливной трубой 14 и с большой скоростью вырывается через отверстия перфорации 58 в надгорелочное пространство сушильной камеры 1 и организует направленный взвешенный слой.Согласно режиму сушки открывают газовый кран 18, установленный на газоподводящей трубе 19. Газовое топливо через открытый газовый кран 18 проходит по газо- подводящей трубе 19 через камерную диафрагму газового расходомера с датчиком 27, предохранительно-запорный клапан 20 и топливораспределитель 21 к продувочнойсистеме 22 и к запальнику. Разожженный запальник вводится в сушильную камеру 1 через предусмотренный канал в корпусе 11 питателя 10 для удаления высушенного материала и укладывается горящим на крайние обечайки 15. Согласно режиму сушки открывают газовые краны 24, установленные на газоподводящих трубах 23, Газовое топливо поступает из топливораспределителя 21, проходит по газоподводящим трубам 23, затем по топливным трубам 14 и вырывается через их продольные сопла 54 в зазоры 56 между топливными трубами 14 и сплошными элементами обечаек 15, где оно 5 10 смешивается с воздухом и в виде газовоздушной смеси с большой скоростью вырывается через продольные щели 57 в надгорелочное пространство сушильной камеры 1, где происходит повторное смеши 20 вание с выходящим из перфорированной части обечаек 15 воздухом и одновременно с этим сжигание газового топлива. Разжигают всю горелку 12 или ее расчетную часть, доводя до расчетного давления газового топлива и одновременно до расчетной температуры, используя для этого соответственно датчики 27 на газоподводящей трубе19 и датчики 25, вставленные в гильзы створок 26. Расчетная температура регулируется 30 автоматически. Датчики 25 температуры передают сигнал на исполнительный механизмрегулятора давления (газорасходомера) газового топлива, уста 35 ноаленного за предохранительно-запорным клапаном 20, Исполнительный механизм срабатывает, и пропускная способность газорасходомера увеличивается при температуре меньше расчетной или 40 исключают проникновение газа под его давлением в окружающую среду за счет большого сопротивления. опорных мест в отверстиях обоймы 13, предусмотренная деталь 39, скрепляющая топливную трубу 14 50 с обоймой 13 и воспринимающая продольные нагрузки от реакции давления газового топлива, а также амортизационная пружина . 40, установленная на топливной трубе 14 между деталью 39 и заглушкой 42, гасящая температурные напряжения, возникающие при температурном удлинении обечайки 15 в случае ее нагрева.В надгорелочное пространство поступают газовое топливо, смешанное с воздухом, и воздух в общем соотношении,умейьшается при температуре больше расчетной в сушильной камере.При этом надежность работы установки . обеспечивают, установленные с обеих концов обечайки 15 заглушки 41 и 42, которые соответствующем условиям полного сгорания газового топлива. Горение сопровождается тепловым излучением как в объеме направленного взвешенного слоя, так и вне его.Сырой материал поступает в бункер 5 с заслонкой 63, предварительно установленной на требуемую высоту от верха ротора 64 питателя 6 для загрузки сырого материала. Скорости вращения роторов 64 и 67 питателей 6 и 10 равные, сменные ковши 66 и ванночки 68 выполнены с одинаковыми обьемами, поэтому концентрация сушимого материала в сушильной камере 1 всегда постоянная, что способствует обеспечению качества сушки, Бункер 5 снабжен диафрагменным контактным уровнемером, который установлен в окошке одной из наиболее наклоненных сторон бункера. Заполнение сырым материалом бункера 5 поддерживается на определенном уровне с помощью уровнемера, с тем чтобы обьем над ротором 64 питателя 6 до нижней кромки заслонки 63 постоянно находился в загрукенном состоянии, Под действием собственного веса сырой материал загружается в перемещаемые по вертикальной траектории окружности ковши 66 и под действием сил инерции и центробежной разбрасывается из них поверх площади начального расчетного участка взвешен ного слоя через предусмотренный проем в торцовой стенке сушильной камеры 1. Частицы материала увлеченные воздухом и раскаленной газо- воздушной смесью, направленной под углом к площади горелки 12, перемещаются к питателю 10 для удаления высушенного материала разобщенными пламенем во взвешенном горячем слое, где тепловое излучение окрукает каждую частичку сыпучего материала и передается ей в полном объеме энергии максимального излучения, что обеспечивает значительное увеличение степени сушки одновременно по всему сечению объема взвешенного слоя.Пескообразный материал имеет в своем составе частицы размером не свыше 5 мм. Условия организации взвешенного слоя способствуют рассосредоточению его по высоте сушильной камеры от частиц максимального размера в пригорелочной зоне до частиц минимального размера в сепарационной зоне 2 сушильной камеры 1. В сепарационной зоне 2 за счет расширенной части сушильной камеры 1 резко уменьшаются скорости частиц и отходящей отработанной газовоздушной смеси, а также происходит снижение их температуры. Частицы, потеряв скорость, под действием собственного веса опускаются в приторцовой1719833 10 15 25 30 40 45 зоне сушильной камеры 1 и, достигнув проема выгрузки, попадают через него в камеру над ротором .67 питателя 10 для удаления высушенного материала, так как этому способствует пневматическое удаление частиц за счет снижения направления воздуха,выходящего из обечаек 15, повернутых продольной щелью 57 и закрепленных под углом, например, 20 - 0 на участке горелки 12, примыкающем к приемной течке питателя 10, до горизонтального, в результате чего в указанной зоне образуется значительно плотная воздушная подушка. Частицы, не потерявшие скорости инерции взвешенного состояния, вместе с потоком отходящей газовоздушной смеси отсасываются дымососом в пылеосадительную систему,При отказе в работе по какой-либо причине дутьевого вентилятора 8 или дымососа,или питателя 10 срабатывают устройства 29 контроля скорости вращения системы автоматики безопасности; установленные на торцах их вращающихся валов, и предохранительно-запорный клапан 20, срабатывая,перекрывает поступление газового топлива, При вращении с большой скоростью валов установленные на кольце 36 через шарнир 35 рычаги 36 с медными щетками 33 под действием центробежных сил поднимаются и размыкают неподвижные электра- контакты 30, В результате прекращения вращения или снижения скорости вращения валов указанных установок, способствующего уменьшению центробежной силы до величины, меньшей веса рычага 34 с медной щеткой 33, происходит замыкание электрической цепи в результате падения медной щетки 33 на два неподвижных электроконтакта 30, закрепленных на токонеподводящем диске 31, подсоединенных последовательно к источнику 45 электропитания через преобразователь тока и парал-. лельно электромагнитному выключателю 43, якорь 44 которого является подвижным электроконтактом для замыкания или разрыва другой электроцепи, включающей последовательное соединение электромагнита 38 с выключателем 46, источником электропитания и электроманитным выключателем 43 через его якорь 44. Замыкание 50 неподвижных разьединенных электроконтактов 30 медной щеткой 33 создает напря-. жение на клеммах электромагнитного выключателя 43 и его якорь 44 с электроконтактами прижимается к электроконтактам 55другой электроцепи, создавая напряжение на клеммах электромагнита 38. В результате якорь электромагнита 38 под воздействием магнитных сил втягивается в катушку и поднимает Свободный конец рычага 47, пйвешенного на шарнире кронштейна 48, Противоположный конец рычага 47, опускаясь, входит в зацепление с коромыслом 49 предохранительно-запорного клапана 20, нажимает на него и выводит из зацепления со штифтом ударника 50; Молоток ударника 50 падает и ударяет по концу анкерного рычага предохранительно-запорного клапана, который выходит из зацепления с анкером и падает, В результате этого золотник предохранительно-запорного клапана опускается на седло и подача газового топлива через клапан прекращается.Устройства 29 контроля скорости вращения., установленные на дутьевом вентиляторе 8, дымососе и питателе 10, подключены параллельно электромагнитному выключателю 43.Обычно несгораемые пескообразные материалы обладают абразивными свойствами, поэтому для проверки состояния ковшей 66 и ванночек 68 соответственно . питателей 6 и 10 у последних отвинчивают болты и гайки и снимают корпуса 7 и 11, Проворачивают вручную ротор 64 или 67, осматривая состояние ковшей 66 или ванночек 68, и при обнаружении эксплуатационных дефектов их заменяют новыми или исправленными, после чего корпуса 7 или 11 устанавливают на место и затягивают их болтами и гайками. Для проверки состояния обечайки 15 и футеровки откручивают гайки с болтов вкладыша и створок 26, первый снимают, а вторые открывают, осматривают каждую обечайку 15, Если на какой-то обечайке или на группе обечаек обнаруживаются эксплуатационные дефекты, то освобождают от зацепления стопорное устройство 51, свинчивают гайки 52 и вынимают поврежденные обечайки 15 с заглушками 41 через отверстия в обойме 13, а вместо них устанавливают новые или исправные. При сборке все операции выполняют в обратной последовательности. Использование предлагаемой установки для сушки несгораемых пескообразных материалов позволяет интенсифицировать сушку в связи сжиганием газового топлива во взвешенном слое сырого материала, Изобретение обеспечивает упрощение установки за счет исключения специальной топки для генерирования горячих газов, а также снижает энергоресурсы и повышает качество сушки, увеличивает надежность работы установки и исключает условия возникновения взрывов в связи с установкой на дутьевом вентиляторе, дымососе и питателе для удаления высушенного материала устройства автоматики безопасности, 1719833 12Формула изобретения Установка для сушки несгораемых пескообразных материалов, содержащая сушильную камеру прямоугольного сечения, газораспределительное устройство, газовый кран для подачи топлива в устройство для его сжигания, датчики температуры и давления, взрывной клапан.,бункер с заслонкой, заключенные в корпус роторный питатель для загрузки сырого материала и роторный питатель для удаления высушен-. ного материала, дутьевой вентилятор, пылегазоотводящую систему и дымосос, о т л и ча ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и повышения надежности, установка дополнительно содержит источник электропитания, электромагнитный выключатель и электромагнит, газораспределительное устройство выполнено в виде горелки, установленной в обойме, снабженной системой подачи топлива, включающей топливные трубы с амортизационными пружинами и обечайками, заглушенными с концов, газоподводящая труба которой снабжена предохранительно-запорным клапаном и топливораспределителем с продувочной системой, система подачи топлива подключена к топливным трубам горелки через подводящие трубы с установленными на каждой из них кранами регулирования, причем сушильная камера в верней части снабжена сепаратором прямоугольного сечения с диффузором, подключенным к пылегазоотводящей систе ме, а с фасадной стороны - плотными створками, снабженными каждая вкладышем и болтами, корпусы роторных питателей для загрузки и удаления материала выполнены разъемными, а их роторы снабжены опора ми, сменными ковшами и ванночками, при. чем валы дутьевого вентилятора, дымососа и питателя для удаления высушенного материала снабжены каждый устройством контроля скорости их вращения, выполненным в 15 виде двух неподвижных электроконтактов,закрепленных на токонепроводящем диске, и подвижных медных щеток, закрепленных на свободных концах токонепроводящих рычагов, шарнирно соединенных противо положными концами с кольцом, плотно насаженным на торец соответствующего вала, причем неподвижные электроконтакты последовательно соединены с источником электропитания и параллельно с электро магнитным выключателем, снабженнымякорем, контактирующим с электромагнитом посредством электроконтактов замыкания и разрыва электроцепи электромагнита, связанным с предохранительно-запорным 30 клапаном газоподводящей трубы,