Способ охлаждения материала для брикетирования и устройство для его осуществления

, 142175 Я 0 4 С 10 Р 9/00, Г 2 2, 5/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт торфа АН БССР (72) А.М.Абрамец, Г.П.Бровка и И,О.Матвиенко(56) Авторское свидетельство СССР У 461284, кл. Р 26 В 3/02, 1973.Авторское свидетельство СССР В 840626, кл. Г 26 В 5/04, 1979. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(5) Изобретение относится к техноло гии торфяного производства и м,б, использовано в технологических процессах термообработки влажных дисперсных материалов в химической, пищевой, угольной и других отраслях пром и Цель - повышение зффективности путем интенсификации тепломас-.сообмена и снижения энергозатрат.Способ охлаждения материала для брикетирования включает вакуумированиематериала. Ведут вакуумирование дискретно, чередуя его с периодами выдержки материала. Выдержку проводятв вакууме, при котором температура(Т) кипения воды в материале ниже Тматериала и вьппе Т корпуса тепломассообменника (ТМО) 1. Для сброса давления перед выгрузкой материал обраба".тывают газом, в качестве которого используют аммиак. Корпус ТМО 1 имеетрубашку 11 охлаждения, в которую вода подается от насоса 12 по трубкам13 через теплообменник 14. Внутри кор-пуса ТМО 1 размещена газопроницаемаянасадка 2. Подачу аммиака осуществляют по патрубку 4. слив конденсата 1производят в емкость 3, охлаждаемый ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1421759 Изобретение относится к технологии торфяного производства, в частности к технологии подготовки торфяного сырья к брикетированию после его сушки в сушилке, и может быть использовано в технологических процессах термообработки влажных дисперсных материалов в химической, пищевой, угольной и других отраслях промьппленности.Цель изобретения - повышение эфФективности путем интенсификации тепломассобмена и снижение энергозатрат.Способ охлаждения материала для брикетирования включает вакуумирование материала с последующей его обработкой газом для сброса давления перед выгрузкой, вакуумирование ведут дискретно, чередуя его с периодами выдержки материала, при этом выдержку проводят в вакууме, нри котором температура кипения воды в материале ниже температуры материала и выше температуры корпуса тепломассообменника,а . в качестве газа для сброса давления используют аммиак.На чертеже схематически изображено устройство для осуществления способа,В нижней части тепломассообменника 1 установлены емкость для слива 40 конденсата 3 с патрубком, соединяющим тепломассообменник 1 и емкость 3,а также патрубок и вентиль 4 для подачи в тепломассообменник аммиака. материал засыпают в ТМО 1 через загрузочный люк 6 и посредством термопары измеряют Т материала. Затемвключают насос 12 и охлаждают корпусТМО 1 до Т 10 . Затем включают вакуумный насос 9 и доводят давление вТМО 1 до 400 мм, при котором Т кипеУстройство содержит тепломассооб- менник 1 с газопроницаемой насадкой 2, емкость 3 для слива конденсата с патрубком, вентилем 4 и патрубком для подачи аммиака, манометром 5, люками 6 и 7 для загрузки и выгрузки торфа 8, вакуумную систему с вакуумным насосом 9, патрубками и вентилем 10, систему охлаждения тепломассообменика с водяной рубашкой 11, насосом 12 и трубами 13 для подачи воды в рубашку, а также с теплообменником 14 для охлаждения воды, термопары 15 для нз" ния воды ниже Т материала. Периодически включая и отключая вакуумный насос 9, доводят Т материала до велио чины, превышающей на 2-3 С требуемое значение. После этого вводят аммиак. Материал из ТМО 1 выгружают через люк . 2 с.п. Ф-лы, 1 ил. мерения температуры материала (с цифровым индикатором).Тепломассообменник 1 выполнен ввиде вертикального цилиндра, в кото ром коаксиально установлена газопроницаемая насадка 2, представляющая собой, например, набор телескопических труб, установленных с небольшим зазором между ними, или металлическую 1 О сетку, ТорФ в насадке движется сверхувниз (при разгрузке), Насадка существенно снижает вынос торфа в вакуумную систему, одновременно не препятствуя доступу пара к корпусу тепломассооб 15 менника 1, выполняющему функцию конденсатора воды. Под воздействием теп".ла торфа насадка приобретает температуру, равную температуре торФа. Весьма пар, образующийся в торфе под воздей ствием Физического тепла материала(торфа), переносится и конденсируется на корпусе тепломассообменника 1. Причем для обеспечения интенсивной кон" денсации пара на внутренней поверхнос ти корпуса тепломассообменника 1 егоохлаждают подачей в рубашку 11 воды с температурой ниже температуры торфа,В верхней части тепломассообменника 1 установлены манометр 5 для изме рения величины давления, а также патрубок, соединяющий вакуумный насос 9 с тепломассообменником. Трехходо.вой вентиль 10 позволяет соединятьтепломассообменник напрямую либо с 3" атмосферой, либо с вакуумным насо".сом 9.1421759 30200 мм рт,ст. и Г - 10 мин приР ( 50 мм рт.ст.), Кроме того, вовремя отлежки материала (после выключения вакуумного насоса 9) в тепломассообменнике 1 несколько поднимаетЗ 5 ся давление, что обусловлено процессами дегазации материала, фазовымипереходами (испарением) воды, т.е.установлением равновесия в системевлажный материал - газовая фаза. щ Наиболее удобно и точно время установления равновесия оценивать по изменению температуры материала (постоянство температуры материала свидетельствует об установлении равнове сия в тепломассообменнике 1).На заключительном этапе, когдатемпература материала на 2-3 С превышает требуемое значение, насос 9 отключают, закрывают вентиль 1 О, а 50 вентиль 4 открь 1 вают, впуская аммиакв тепломассообменник 1, пока давлениев нем не будет равно атмосферному,После этого вентиль 4 закрывают. Температура материала начинает падать 55 (вследствие взаимодействия аммиака сторфом, а также интенсивного растворения газообразного аммиака во влаге .Материала 8), В результате тем"пература торфа 8 в тепломассообменВ период вакуумирования торфа вентиль4 закрыт.Вверху тепломассообменник 1 герметично закрывается люком 6, предназ- бначенным для осуществления загрузкиматериала 8, а снизу - люком 7 длявыгрузки материала 8.Термостатирование (охлаждение)внутренней поверхности корпуса тепломассообменника 1 осуществляетсяпутем циркуляционной прокачки водыс помощью насоса 12, труб 13 черезтеплообменник 14 и водяную рубашку(камеру) 11При поступлении в камеру 11 вода охлаждает поверхность корпуса тепломассообменника 1, а нагретая вода выходит из камеры 11, потрубам 13 подается в тепломассообменник 14, где охлаждается и охлажден-., ная снова подается насосом 12 в теп;лообменную камеру 11 . В принципе возможны и другие схемы охлаждения тепломассообменника 1. Схема охлаждениякорпуса тепломассообменника не имеетпринципиального значения и ее выбирают исходя иэ производственных возможностей. При использовании указаннойсхемы охлаждения представляется возможным использовать тепло материала8 для нужд отопления хозяйственныхи производственных помещений, подсобных хозяйств (например, теплиц).Способ осуществляется следующимобразом,Охлажденный материал (торф) посОле сушилки, имеющий температуру 90 С,засыпают в тепломассообменник 1 через загрузочный люк 6, который затемзакрывают, предварительно поместив вторф 8 термопару 15 для измерениятемпературы. Вентиль 4 подачи аммиака также перекрывают. Вентиль 1 О устанавливают в положение, обеспечивающеесвязь тепломассообменника 1 с вакуумным насосом 9. Включают насос 12 дляохлаждения поверхности корпуса тепломассообменника 1 до 10 С. После этоговключают вакуумный, насос 9 и доводятдавление в тепломассообменнике до400 мм рт.ст. ( давление 400 мм рт.ст.соответствует температуре кипенияводы, равной примерно 82 С, что обес"печивает отлежку материала при вакууме, при котором температура кипения воды ниже температуры материа".:-.ла 8).Затем насос 9 отключают, наблюдаяза скоростью изменения температуры материала 8 (скорость изменения температуры материала вначале максимальна и постоянно снижается). Скоростьпадения температуры материала 8 зависит от его влажности, плотностии объема загрузки материала 8, дру"гих свойств). При существенном снижении скорости изменения температу" ры материала во времени насос 9 включают повторно и доводят давлениев тепломассообменнике 1 до 300 мм рт.ст. Затем насос 9 сноваотключают, наблюдая за изменениемтемпературы материала, которая регистрируется датчиком 15 (содержащимтермопары и цифровой вольтметр),Операции вакуумирования и отлежкиповторяют до тех пор, пока температура материала не достигнет величины,на 2-3 С превышающей требуемого значения (обычно 20 С - температурыокружающей среды). Количество перио," дов вакуумирования и отлежки материала выбирают исходя из. свойств конкретного сырья, вспомогательного оборудования, В данном случае (опытнаяустановка) время отлежки не превышало 3:10 мин (3:5 мин при 600 ), Р Ъ1421759 Формула изобретения Составитель И.СиницкаяТехред М Лоргентал Корректор С.Черни Редактор В.Данко Тираж 4 б 4 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 45Заказ 4390/25 Пройзводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 нике 1 при введении в него аммиака зависит от влажности материаласоотношения обьема тепломассообменникаи материала 8 в нем. После установления равновесия в тепломассооб 5 ,меннике . 1 (манометр 5 регистрирует поСтоянство давления в тепломассообменнике 1) открывают вентиль 10, ус" танавливая его в положение, обеспе чивающее связь тепломассообменника с ааюосферой. После выравнивания давления в тепломассообменнике 1 атмосферным открывают люк 7 и выгружают материе 81.Способ охлаждения материала для брикетирования, включающий вакуумиро ванне материала с последующей его обработкой газом для сброса давления перед выгрузкой, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения эфФективности путем интенсификации тепломассообмена и снижения энергозатрат, вакуумирование ведут дискретно1 чередуя его с периодами выдержки ма". териала, при этом выдержку проводят в вакууме, при котором температура кипения воды в материале ниже температуры материала и выше температуры корпуса тепломассообменника, а в качестве газа для сброса давления используют аммиак,2,Устройство для охлаждения материала для брикетирования, включающее тепломассобменник, размещенную внутри него газопроницаемую насадку, вакуумный насос и конденсатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что корпус тепломассообменника снабжен рубашкой охлаждения и размещенными в его нижней части узлом подачи аммиака и емкостью для слива конденсата.