Установка для термообработки сыпучего материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 91 (И) 4 Р 27.В ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСНО СВИДЕТЕЛЬСТ ско-техров с 4. Установка по п ч а ю щ а я с я тем предотвращения разр тора на выгрузке, р ройство выполнено в ной полки, располож о л, чтоуш ения згруз с ц катализачное усторизонталь од наклон.но ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Специальное конструкторнологическое бюро катализатоопытным производством(56) Авторское свидетельство СССРВ 667780, кл, Р 27 В 1/00, 1977.Патент США 9 2. 020504,кл,263-30,1935,(54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА; содержащаятеплоизолированный обогреваемый кор-пус с загрузочным и разгрузочнымустройствами, выполненный из установленных друг на друга с образованиемзигзагообразного рабочего пространства жаростойких секций, каждая из которых выполнена с горизонтальной полкой и окном пересыпки, и бункер-холодильник, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью расширения технологических возможностей установки иповышения качества обрабатываемогоматериала, она снабжена распределительным устройством с патрубками дляимпульснои подачи сжатого воздухаили инертного газа, а корпус выполнен с каналами для подвода сжатоговоздуха или инертного газа на каздуюполку для перемещения материала ипродувки его, при этом каждая секциявыполнена с углублениями в нижнейплоскости: одним с образованием щелевого отверстия по всей ширине окна пересылки и другим - с образованием замкнутой плоскости и состыкована с соседними секциями по наружной поверхности горизонтальных полок, причем замкнутая полость каждой секции соединена с соответствующим каналом подвода сжатого воздуха или инертного газа,2. Установка по п,1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью предварительного подогрева сжатого воздуха или инертного газа, предварительного подогрева сжатого воздуха или инертного газа, подаваемого на полку, каждая секция выполнена с кало. рифером в виде сквозных каналов, соединяющих ее замкнутую полость с щелевым отверстием вышестоящей секции,3. Установка по п.1, о т.л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюупрощения стыковки каналов, проходящих в горячих зонах и патрубками распределительного устройства, корпус снабжен подпружиненными роликовыми прижимами, каждая секция выполнена с отверстиями, а патрубки раслределитель ного устройства выполнены с компенсируннцими гибкими вставками и буртиками, при этом каналы для подвода сжатого воздуха или инертного газа обра-зованы совмещением отверстий в секциях, а вставки патрубков установлены в отверстиях нижней секции до упо ра буртиком в ее торец и зафиксированы прижимами.116512ными стенками бункера-холодильника с ложной ей - щелевого отверстия по образованием с одной из них окна по всей ширине полки, сообщенного с расвсей ширине стенки, а с противопо- пределительньм устройством.1Предлагаемое устройство относитсяк оборудованию термообработки сыпучих материалов и может быть использовано, в частности, в производстве катализаторов для химической промышленности,Известна установка для термообработки материала, содержащая теплоизолированный корпус, загрузочное и разгрузочное устройства для материала иряд поярусно расположенных полок илилотков, образующих загзагообразныйканал, Перемещение материала с полкина полку осуществляется при вибрацииполок или вертикальных колебанияхвсей камеры с заданной частотой.Вибрации, действующие на корпусеили полки, уменьшают надежность работы установки, а при выполнении ееиз неметаллических материалов - такая конструкция практически неработоспособна из-за их низкой устойчивости против циклически действующих нагрузок,Наиболее близкой по техническойсущности к изобретению является сушилка для порошкообразных материалов,содержащая вертикальный корпус изсовмещенных секций,Каждая из секций имеет горизонтальную незамкнутую перегородку, соединенную с наклонньм листом, прикрепленным к стенкам и образующим наклонную полку,Поочередная установка секций другнад другом с разворотом окна пересыпки на 180 создает зигзагообразныйканал, по которому обрабатываемыйпродукт перемещается сверху вниз самотеком.Внутренние полости полок между горизонтальными и наклонными перегородками являются камерами сгорания газообразного топлива, смешанного своздухом, Из этих полостей горячиепродукты сгорания по специальным пат 2рубкам поступают в рабочее пространство, захватывают пары влаги и удаляются через отверстия в боковыхстенках секций.Использование данной конструкциидля термообработки катализатора затруднено или невозможно из-за особыхтребований, предъявляемых к катализаторам:невозможность обеспечения одинакового времени пребывания всего объемапродукта в зоне прокалки из-за раз.ницы в скоростях перемещения продукта, соприкасающегося со стенками иполкой и продукта, находящегося всредней части слоя, Это обстоятельство приводит к большой неоднородности прокаленного продукта;невозможность регулирования вре мени термообработки материала припостоянной толщине слоя. Для продуктов, требующих времени термообработки,. исчисляемого многими часами, число секций, а соответственно, и высота установки возрастает многократно;многие продукты в катализаторномпроизводстве не только не могут подвергаться воздействию продуктов сгорания топлива из-за полной потери акЗ 0 тивности, но требуют еще и регулярнойпродувки инертными газами с заданнымгазообменом с целью удаления продуктов термораэложения;ограниченная прочность катализа торов, сормованных с виде шариков,таблеток, черенков, колец, трубок ит,д, на истирание приводит к разрушению их на выгрузке из печей при использовании механических устройств 40 типа питателей (порционных, дисковых,шнековых и других). целью изобретения являются расширение технологических воэможностей 45 установки и повышение качества обраба. тываемого материала.Указанная цель достигается тем, что установка для термообработки сыпучего материала, содержащая тепло- изолированный обогреваемый корпус с загрузочным и разгрузочным устройст- . вами, выполненный из установленных друг на друге с образованием зигзагообразного рабочего пространства жаростойких секций, каждая из которых вы 10 15 этом каждая секция выполнена с углуб 20 лениями в нижней плоскости: одним с .образованием щелевого отверстия по всей ширине окна пересыпки и другим - с образованием замкнутой плоскости и состыкована с соседними секциями по наружной поверхности горизонтальных полок, причем замкнутая полость каждой секции соединена с соответствующим каналом подвода сжатого воздуха или инертного газа.Кроме того, целесообразно с целью предварительного подогрева сжатого воздуха нли инертного газа, подаваемого на полку, каждую секцию выполнять с калорифером в виде сквозных каналов, соединяющих ее замкнутую полость с щелевым отверстием вышестоящей секции с целью упрощения стыковки каналов, проходящих в горячих зонах с патрубками распределительного устройства, корпус снабжать подпружиненными роликовыми прижимами, каждую секцию выполнять с отверстия 25 30 40 ми, а патрубки распределительного уст. ройства выполнять с компенсирующимигибкими вставками и буртиками, приэтом каналы для подвода сжатого воздуха или инертного газа образовыватьсовмещением отверстий в секциях, авставки патрубков устанавливать.вотверстиях нижней секции до упора 45 50 буртиком в ее:торец и фиксировать прижимами, а с целью предотвращения разрушения катализатора на выгрузке разгрузочное устройство выполнять в виде горизонтальной полки, расположенной под наклонными стенками бункера- холодильника с образованием с одной из них окна по всей ширине стенки,полнена с горизонтальной полкой и окном пересыпки, и бункер"холодильник, снабжена распределительньм устройст- вом с патрубками для импульсной подачи сжатого воздуха или инертного газа, а корпус выполнен с каналами для подвода сжатого воздуха или инертного газа на каждую полку для переме" щения материала и продувки его, при а с противоположной ей - щеленогоотверстия по всей ширине полки, сообщенного с распределительным устройством.На фиг.1 изображена предлагаемаяустановка, разрез по оси симметрии(теплоэащита и нагревающие устройства условно не показаны); на фиг,2 -сечение А-А на фиг,1; на фиг .3сечение Б-Б на фиг.1.Установка состоит из узла загрузки 1, присоединенного к жаростойкому корпусу 2, заканчивающегося внизубункером-холодильником 3 с разгрузочным устройством 4,Корпус 2 состоит из ряда секций 5,уложенных друг на друга таким образом, что имеющаяся в каждой из нихниша 6 и отверстие 7 образуют зигзагообразный канал, являющийся рабочимпространством. На нижней плоскостикаждой секции имеются углубления 8и 9. Углубление 8 со стороны сквоз.ного отверстия 7 соединяется с нишей 6 по всей ширине и в рабочем состоянии образуют щелевое отверстие.для подачи сжатого воздуха или инертного газа на полку для перемещенияматериала, Углубление 9 замкнуто совсех сторон и имеет выступающий изконтура участок 10, соответствующийотверстию 11 предыдущей секции, Врабочем состоянии углубление 9, замкнутое верхней плоскостью нижележащей секции, является коллектором. Вуглублениях 9 выполнен ряд сквозныхотверстий 12, выходящих в углубления 8, Отверстия 12 являются калориферами. Их количество определяетсятребуемой площадью теплопередачи отстенок секции проходящему газу. Ккаждой полке газ подводится черезсвой калорифер по своему каналу 13,образованному из совмещенных отверстий 11 в секциях, уложенных друг надруга.Каналы 13 соединены с металлическими подводящими патрубками 14, причем последние свободно вставлены вотверстия нижней секции и поджатысвоим буртиком 15 к торцу посредствомподпружиненного роликового прижима 16.При необходимости таким же образом можно присоединить патрубки и кверхней секции. Усилие поджима патруб"ков должно быть большим силы воздействия сжатого газа, Подводящие пат-,рубки 14 подсоединены к штуцерам га 5 11651зового распределительного устройства17 упругими вставками 18 (например,отрезками шлангов), компенсирующимиперекосы и деформационные смещенияпри изменении температуры, Бункерхолодильник 3 крепится к раме 19, прижамаясь верхним торцом к нижней секции корпуса, Разгрузочное устройствовыполнено в виде горизонтальной полки 29, над которой имеется эверстие 21, пропускающее материал, и щелевое отверстие 22 из полости 23 дляимпульсной подачи сжатого воздуха наполку 20, Полка закрыта с боков и спереди ограждениями 24 с патрубками 25, 15подсоединенными к вентилятору 26 спылеулавливающим устройством 27 (любой известной конструкции). Для отсоса отработанного газа иэ печи служитвентилятор 28, отделенный сеткой 29 20от узла загрузки,Узел загрузки 1 содержит бункер 3 Ои трубу 31, входящую в патрубок 32,присоединяемый к верхней секции корпуса 2. Сечение и длина трубы 31 выбирается таким, чтобы гидравлическоесопротивление находящегося в ней материала обеспечивало заданное разрежение в рабочем пространстве установки при работе вентилятора 28, 30Работает установка следующим образом.Поступающий в бункер ЗО продукт в виде таблеток, черенков, ,гранул, сфер или колец по трубе 3.1 скатывает 35 ся в отверстие 7 верхней секции корпуса 2, Перемещение продукта по полке в нижележащую секцию осуществляется импульсной подачей порции сжатого 40 воздуха или инертного газа из распределйтельного устройства 17 по своему каналу 13. Количество каналов 13 соответствует количеству полок в секциях, (В нижней части корпуса могут быть секции без полок, как указано на фиг.1), Поочередная импульсная подача сжатого воздухаили инертного газа на каждую полку с заданным интервалом времени обеспечивает производительность установки и требуемое время нахождения продукта в рабочем пространстве.За время прохождения продукта через верхнюю часть рабочего пространства происходит досушка его и плавный разогрев до рабочей температуры термообработки за счет теплопередачи от центральной обогреваемой части корпуса по стенкам секций и проходящимсквозь продукт отработанным газом изнижних более горючих секций, Послепрохождения зоны прокаливания продуктпоступает через зону охлаждения в бун.кер-холодильник. Его объем выбирается, исходя иэ производительности установки и заданной скорости охлаждения.Охлаждение происходит эа счет теплопередачи от горячего продукта через стенки холодильника в помещение.Присоединение подводящих сжатыйгаэ патрубков 14 с помощью подпружи -ненных роликовых прижимов 16 продиктовано различием коэффициентов линейного расширения металлов и жароупорных материалов, из которых выполненысекции корпуса 2. Это решение позволяет легко произвести замену любого изпатрубков при выходе их из строя,Выгрузка продукта из печи осуществляется при импульсной подаче сжатогооэдуха через щелевое отверстие 22на полку 20. При этом отработанныйвоздух отсасывается вентилятором 26,очищаясь от пыли в пылеулавливающемустройстве 27,Заданная производительность установки обеспечивается частотой подачиимпульсов сжатого газа на полки, длительностью импульсов и давлением газа, определяющими скорость перемещения продукта в целом по зигзагообразному рабочему пространству.Скорость витания частиц материала в момент перемещения весьма незначительна иэ-за ограниченности размеров рабочего пространства, при которых частички на коротком пути перемещения не могут разогнаться, Скорость их не превышает десятков сантиметров в секунду,Для исключения вреднЬго воздействия холодного газа на разогретый про дукт в момент перемещения в каждой секции встроен калорифер перед щелевым отверстием, Он подогревает подаваемый воздух до температур достаточ. но близких к температуре стенок в данном районе корпуса.Описанная конструкция выгодно отличается от известных, так как устранение вибрирующих элементов в конструкции установки, выполненных, как правило, иэ металла, позволяет создать установку из огнеупорных материалов для термообработки сыпучих7 1165121 8продуктов при температурах вьппе пре- того, описанная установка по своим дела рабочих температур для конструк- габаритам занимает меньше производстций из жаростойких металлов. Кроме венной площади.11 б 5121 оставит ель ехред М.Х Силь нягина дак Заказ 4938 Тираж 542 И Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, е ВНИИП д,4/5 приятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 изв одс тв енно-полиграфическое Иноз емцеванич Корректор С. Черни Подпискомитета СССРи открытийаушская наб