Сушка с частичной рециркуляцией отработанного воздуха

При сушке по этой схеме (рисунок 1.4) часть отработанного воздуха возвращается и смешивается перед наружным калорифером со свежим воздухом, по­ступающим в сушилку. В некоторых схемах смешение отработанного воздуха со свежим может происходить после наружного калорифера. При сушке с частичной циркуляцией материал сушится при более низких температурах воздуха, чем в сушилке основной схемы. При добавлении части отработанного воздуха к свежему увеличивается объем циркулирующего воздуха, а следовательно, и скорость его движения через сушилку, что способствует более интенсивному тепло- и влагообмену. Для сушилки с рециркуляцией требуется боль­ший расход энергии на вентилятор и большие капитальные затраты, чем для сушилки основной схемы.

Рисунок 1.4 – Сушка с частичной рециркуляцией отработанного воздуха

При сушке с частичной циркуляцией материал сушится при более низких температурах воздуха, чем в сушилке основной схемы. При добавлении части отработанного воздуха к свежему увеличивается объем циркулирующего воздуха, а следовательно, и скорость его движения через сушилку, что способствует более интенсивному тепло- и влагообмену. Для сушилки с рециркуляцией требуется боль­ший расход энергии на вентилятор и большие капитальные затраты, чем для сушилки основной схемы.

Барабанные сушилки

Барабанные сушилки широко применяются для непре­рывной сушки при атмосферном давлении кусковых, зернистых и сыпу­чих материалов (рисунок 1.7).

Эта сушилка имеет цилиндрический барабан 1, установленный с небольшим наклоном к горизонту и опи­рающийся с помощью бандажей 2 на ролики 8. Барабан приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу 4 и редуктор. Чис­ло оборотов барабана обычно не превышает 5 – 8 мин^-1; положение его в осевом направлении фиксируется упорными роликами 5. Материал по­дается в барабан питателем 6, предварительно подсушивается, перемеши­ваясь лопастями 7 приемно-винтовой насадки, а затем поступает на внут­реннюю насадку, расположенную вдоль почти всей длины барабана. Насадка обеспечивает равномерное распределение и хорошее перемеши­вание материала по сечению барабана, а также его тесное соприкоснове­ние при пересыпании с сушильным агентом – топочными газами. Газы и материал особенно часто движутся прямотоком, что помогает избежать перегрева материала, так как в этом случае наиболее горячие газы со­прикасаются с материалом, имеющим наибольшую влажность. Чтобы избежать усиленного уноса пыли с газами последние просасываются че­рез барабан вентилятором 8 со средней скоростью, не превышающей 2 – 3 за м/сек. Перед выбросом в атмосферу отработанные газы очищаются от пыли в циклоне 9. На концах барабана часто устанавливают уплотнительные устройства, затрудняющие утечку сушиль­ного агента.

1 – барабан; 2 – бандаж; 3 – ролики; 4 – зубчатая передача; 5 – ролики;

6 – питатель; 7 – лопасти приемно-винтовой насадки; 8 – вентилятор; 9 – циклон;

10 – камера; 11 – разгрузочное устройство.

Рисунок 1.7 – Барабанная сушилка

 

У разгрузочного конца барабана имеется подпорное устройство в виде сплошного кольца или кольца, образованного кольцеобразно рас­положенными поворотными лопатками в виде жалюзи. Назначение это­го кольца – поддерживать определенную степень заполнения барабана ма­териалом; как правило, степень заполнения не превышает 20%. Время пребывания обычно регулируется скоростью вращения барабана и реже – изменением утла его наклона. Высушенный материал удаляется из камеры 10 через разгрузочное устройство 11, с помощью которого гер­метизируется камера 10 и предотвращается поступление в нее воздуха извне. Подсосы воздуха привели бы к бесполезному увеличению произ­водительности и энергии, потребляемой вентилятором 5.

Устройство внутренней насадки барабана зависит от размера кусков и свойств высушиваемого материала.

Камерные сушилки

Камерные сушилки – аппараты периодическо­го действия, работающие при атмосферном давлении. Они представляют собой герметичные камеры, внутри которых высушиваемый материал в зависимости от его вида располагается на сетках, противнях, шестах, зажимах и других приспособлениях.

Материал в этой сушилке (рисунок 1.5) сушится на лотках, установленных на стеллажах или вагонетках, находящихся внутри сушильной камеры 1. На каркасе камеры между вагонетками 2установлены козырьки 3,ко­торые как бы делят пространство камеры на три расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется сушильный агент. Свежий воздух, нагретый в наружном калорифере 4,засасывается вен­тилятором 5 и подается вниз камеры сушилки. Здесь он движется, два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах 6и 7. Часть отрабо­танного воздуха с помощью шибера 8направляется на смешение со свежим.

Камерные сушилкиобладают низкой производительностью и продолжительность сушки в них велика. Сушка в них неравномерна из-за неравномерности температур в камере, возникающей за счет частичного про­хода воздуха в вышерасположенные зоны кратчайшим путем. Для создания более равномерной циркуляции воздуха в некоторых конструкциях камерных сушилок наружный вентилятор заменяют внутренними реверсивными осевыми вентиляторами или применяют эжекторы. В эжекционных камерных сушилках рециркулирующий отработанный воздух подсасывается свежим, что позволяет уменьшить расход электроэнергии на циркуляцию воздуха.

 

 

1 – сушильная камера; 2 – вагонетки; 3– козырьки; 4,6,7 – калориферы;

5 – вентилятор; 8 – шибер.

Рисунок 1.5 – Камерная сушилка

Петлевые сушилки

В непрерывно действующих петлевых сушилках, работающих при атмосферном давлении производят сушку пастообразных материалов, а также тонких листовых (рисунок 1.6).

Питатель 1 подает материал на бесконечную гибкую сетчатую ленту 2, которая проходит между обогреваемыми паром валь­цами 3, вдавливающими пасту внутрь ячеек ленты. Лента с впрессованным материалом поступает в сушильную камеру, где образует петли.

 

 

1 – питатель; 2 – бесконечная сетчатая лента; 3 – прижимные вальцы;

4 – цепной конвейер; 5 – направляющий ролик; 6 – автоматическое ударное устройство;

7 – разгрузочный шнек; 8 – вентилятор.

Рисунок 1.6 – Петлевая сушилка

 

Это достигается с помощью шарнирно соединенных звеньев ленты и расположенных на ней через определенные промежутки поперечных планок, опирающихся на цепной конвейер 4. С помощью направляющего ролика 5 лента отводится к автоматическому ударному устройству 6, посредством которого высушенный материал сбрасывается с ленты и выводится из сушилки разгрузочным шнеком 7.

Циркуляция воздуха осуществляется с помощью осевых вентиляторов 8, причем горячий воздух или газ движется поперек ленты 2. Сушилка обычно работает по варианту с промежуточным подогревом воздуха и частичной рециркуляцией его по зонам.

В петлевых сушилках сушка производится в слое небольшой толщины при двусторон­нем омывании ленты горячим воздухом и прогреве запрессованного ма­териала металлическим каркасом (сеткой), нагретым вальцами 3. Это обе­спечивает большую скорость сушки по сравнению с камерными сушил­ками. Петлевые сушилки отличаются сложностью конструк­ции и требуют значительных эксплуатационных расходов.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 07 07 02 ПЗ

Разраб.

Дранчук Е. В.

Провер.

Калишук Д. Г.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Калишук Д. Г.   .

Обоснование и описание установки

Лит.

Листов

БГТУ 4 20 06 07 09   04 31 06 19 07

2 Обоснование и описание установки

Выбор рационального способа сушки, типа сушильной установки и конструкции сушильного аппарата представляет собой сложную технико-экономическую задачу. Большинство сушилок, в принципе, имеют схожее применение. Но основным критерием выбора типа сушилки является температурный режим работы, агрегатное состояние высушиваемого материала и его физические и химические свойства.

Барабанные сушилки широко применяют для непрерывной сушки, как правило, при атмосферном давлении, кусковых, зернистых и сыпучих материалов, не прилипающих к стенкам и не пылящих. Поэтому для сушки песка рекомендуется использовать барабанную сушилку, работающую по нормальному сушильному варианту. Она получила наибольшее распространение в промышленности благодаря простоте устройства и эксплуатации.

 

 

1 – вентилятор; 2 – бункер влажного материала; 3 – циклон; 4 – барабанная сушилка; 5 – бункер высушенного материала; 6 – ленточный транспортер; 7 – пылесборник; 8 – смесительная камера; 9 – топка; 10 – питатель.

Рисунок 2.1 – Принципиальная схема прямоточной барабанной сушилки

 

 

Влажный материал из бункера 2 (согласно рисунку 2.1) с помощью питателя 10 подается в барабанную сушилку 4. Параллельно материалу в сушилку подается сушильный агент, образующийся от сгорания топлива в топке 9 и смешение топочных газов с воздухом в смесительной камере 8. Воздух в топку и смесительную камеру подается с помощью вентилятора 1. Отработанный сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается в циклоне 3. Пылевая фракция поступает в бункер - пылесборник 7. Высушенный материал собирается в бункере 5, далее с помощью питателя 10 поступает на ленточный транспортер 6.

Барабанная сушилка имеет цилиндрический сварной барабан, установленный с небольшим наклоном к горизонту, опирающийся с помощью бандажей на ролики. Барабан приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу. Частота вращения барабана обычно не превышает 5 – 8 мин^-1. Газовая фаза и материал в данном случае движутся прямотоком, что позволяет избежать перегрева материала, однако движущая сила процесса меньше, чем у противоточной установки. К недостаткам барабанных сушилок можно отнести: необходимость мощных приводов, т.к. имеются большие перегрузки в пусковой период и наибольшим перегрузкам подвергается зубчатая передача.

В сушильном барабане неизбежно происходит частичное истирание материала. Наиболее мелкие частицы выносятся из барабана потоком газа. Для улавливания последних чаще всего используют циклоны. Запыленный газ поступает тангенциально через патрубок прямоугольного сечения в верхнюю часть корпуса циклона. Здесь поток запылённого газа движется по спирали вдоль внутренней поверхности стенок циклона. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам корпуса. Пыль концентрируется вблизи стенок и переносится потоком в разгрузочный бункер. Здесь пыль оседает, а очищенный газ, продолжая вращаться по спирали, поднимается к верху и удаляется.

Для транспортировки больших количеств газа при низких давлениях применяют вентиляторы. В данной схеме используется центробежные вентиляторы. В спиралевидном корпусе вентилятора вращается рабочее колесо с большим числом лопаток. Газ поступает по оси колеса через всасывающий патрубок, захватывается лопатками и выбрасывается из корпуса через нагнетательный патрубок.

Установки, предназначенные для сжигания топлива без проведения технологических процессов в них, называются топками. Топки подразделяются на отдельно стоящие и встроенные. В данном случае используются отдельно стоящие топки, предназначенные для сжигания жидкого и газообразного топлива с целью получения теплоносителя необходимых параметров, используемые в различных технологических установках. Топки должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать полное сжигание топлива и высокую экономичность его использования; быть надежными и достаточно простыми для монтажа и обслуживания; быть безопасными в эксплуатации и достаточно дешевыми.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 07 07 03 ПЗ

Разраб.

Дранчук Е. В.

Провер.

Калишук Д. Г.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Калишук Д. Г.   .

Расчет барабанной сушилки

Лит.

Листов

БГТУ 4 20 06 07 09   04 31 06 19 07

3 Расчет барабанной сушилки