Сушилка вибрационная

 

 

 

 

 Сушилка вибрационная (вибросушилка) предназначена для сушки сыпучих материалов в пищевой, химической, угольной промышленности, промышленности строительных материалов и пр.

 
    Вибросушилки просты в конструктивном исполнении, сопротивление  слоя высушиваемого материала в 5 - 6 раз меньше чем в сушилках кипящего слоя. Поскольку сопротивление  слоя меньше, то меньше и скорость теплоносителя подаваемого в сушилку, что позволяет увеличить время контакта теплоносителя с материалом подвергаемом сушке. Расход тепла в вибросушилках составляет 3500 - 4500 ккал на один кг испаренной влаги. Предприятием разработаны вибросушилки с площадью решетки 2 и 3 м². На рисунке показана одна из модификаций вибрационной сушилки в которой процесс сушки совмещен с измельчением. Такое решение позволяет измельчить менее прочный материал, например каолин, во время сушки и вывески его из сушилки с отработанным теплоносителем, а песок вывести через устройство выгрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сушила для сушки материала  в пневмопотоке и в кипящем  слое 

 

Для интенсификации процесса сушки в последние годы начала внедряться сушка сыпучих материалов в пневмопотоке и в кипящем слое. Такие сушила имеют ряд преимуществ по сравнению с барабанными: сушка происходит более интенсивно с резким сокращением пребывания материала в сушиле, уменьшается стоимость установки при той же производительности. В пневмопоточных сушилах процесс сушки сочетается с пневмотранспортом высушиваемого материала. Сырые сыпучие материалы при помощи питателя подаются в трубу, где со скоростью, в несколько раз превышающей скорость витания крупинок высушиваемого материала, движется теплоноситель. Благодаря большой поверхности соприкосновения сыпучего материала с теплоносителем и большой скорости омывания его теплоносителем происходит быстрая сушка — в течение нескольких секунд. При выходе из трубы высушенный материал отделяется в сепараторе и охлаждается в холодильнике. Разработанная Теплопроектом установка для сушки песка состоит из топки с камерой смешения, трубы, в верхней части которой расположен сепаратор для отделения и выгрузки песка, холодильника и циклонов для осаждения пыли из выбрасываемых отработавших газов. В нижней части трубы расположен питатель сырого песка. Материал поступает из бункера через питатель в трубу, подхватывается сушильным агентом, имеющим температуру 800° С, высушивается, отделяется в сепараторе и охлаждается в холодильнике.

Принцип действия сушила в кипящем  слое заключается в том, что через  слой высушиваемого материала, лежащего на решетке, с определенной скоростью  продувают теплоноситель (воздух, дымовые газы); при этом слой расширяется, высота его увеличивается, он становится похожим на кипящую жидкость (псевдоожиженное состояние). Установка разработанная для сушки формовочных песков, которая работает на газе или мазуте. Установка состоит из топки для сжигания топлива, камеры смешения, рабочей решетки, рабочей камеры, загрузочного и разгрузочного устройств, дымоотсасывающей установки с пылеуловителями для очистки отработавших газов и холодильника. Живое сечение рабочей решетки примерно 3%. Вся установка работает под разрежением. Газ, подаваемый в сушило, выполняет две функции: приводит материал в псевдоожиженное состояние и отбирает у высушиваемого   материала влагу.

Рабочая решетка бывает двух типов: провальная и беспровальная. В беспровальной решетке сверху над отверстиями устанавливаются колпачки или разрезанная пополам труба с боковыми отверстиями препятствующие просыпанию высушиваемого материала.

Для сушки материалов, выдерживающих  высокую температуру теплоносителя (1000—1200°С), применяют распределительные решетки из жаростойкого бетона с колпачками из шамота или других жароупорных материалов.  

 

 

 

 

 

 

 

Сушильные камеры ГЕЙЗЕР-termowood Алюминиевые камеры конвективного типа от 20 до 200 м3. Европейское качествоАдрес и телефон termowood.ru 

Сушка/охлаждение в кипящем  слое — это процесс пропускания  горячего/холодного воздуха через  твердый зернистый продукт, в результате которого происходит сначала его разрыхление, а затем переход в состояние, которое похоже на состояние кипящей воды. Продукт в этом случае называется кипящим, а его состояние получило название псевдоожиженное. В результате продукт перемешивается и высушивается/охлаждается. Одновременно с этими процессами происходит и перемещение обрабатываемой массы. 
 
Основной сферой применения установок для сушки в кипящем слое является производство сахара. В них можно высушить сахар до влажности 0,03% и охладить его до 25˚С. 
 
Сушильно-холодильная установка СПС 20(рис. б). 
Аппарат имеет призматический корпус, который изготовлен из листовой стали. Корпус разделен внутри перегородками, в результате чего в нем имеются сушильная 4 и охладительная 8 камеры. В нижней части охладительной камеры располагаются решетки. Они установлены друг над другом. Верхние — 2 и 13 — используются в качестве поддерживающих элементов для перемещаемого сахара. Снизу располагаются решетки 1 и 14, благодаря которым воздух, нагнетаемый вентиляторами под слой продукта, распределяется более равномерно. 
 
Решетки 2 и 13 — это плоские листы, которые изготовлены из профильных элементов из нержавеющей проволоки между которыми имеется зазор в 0,3 мм. Этот зазор необходим для пропускания через решетку воздуха. Живое сечение составляет 8%, оно имеет уклон в 3˚ в направлении перемещения слоя сахара. Решетки 1 и 14 изготовлены из листовой стали. Они перфорированы. Диаметр отверстий 9 мм, расположены они в шахматном порядке. Шаг между отверстиями составляет 20 мм. Решетки соединены с коллекторами 18 и 15. С их помощью подается соответственно горячий (в камеру 4) и холодный воздух (в камеру 8). На конечной части поддерживающей решетки, которая располагается в сушильной камере 4, находится секторный шибер 16. Он предназначен для изменения толщины слоя сахара, находящегося в псевдоожиженном состоянии. Эта величина может составлять от 25 до 45 см. Кроме того, через него можно убрать из камеры 4 сахарные комки. Если шибер установить в вертикальное положение, то образуется пространство между самим шибером и решеткой. Через это пространство комки падают в камеру 8. Из охладительной камеры комки убираются шибером 10, который также располагается на конечной части поддерживающей решетки в этой камере. С его помощью тоже можно менять толщину слоя сахара в камере 8. В данном случае эта величина составит от 80 до 120 мм. 
 
В верхней расширенной части корпуса имеются аспирационные коллекторы 5 и 9. Коллектор 5 удаляет отработавший воздух из камеры 4. Коллектор 9 удаляет воздух из камеры 8. В патрубок 7 поступает воздух от обоих коллекторов, откуда он и выбрасывается из установки для сушки. 
 
Установка для сушки в кипящем слое СПС 20 имеет затвор через который загружают сахар. Затвор, соединён с трубой 3. Этот шлюзовой затвор позволяет добиться полной герметичности в момент загрузки сырья. Сахар транспортируется по решетке в сушильной камере благодаря потоку нагретого воздуха. Этот воздух подается под решетку с давлением 250 — 350 Па. Изменение положение шибера позволяет скорректировать время нахождения сахара в камере 4. Благодаря тому, что воздух подается именно с таким давлением, процесс просушки протекает интенсивно (присутствует вихревое кипение) и сахар может перемещаться из камеры 4 в камеру 8. 
 
В камере 8 давление воздуха составляет 80 — 120 Па, высота кипящего слоя сахара меньше и он перемешается вдоль решетки, будучи во взвешенном состоянии. Охлажденный сахар самотеком выходит через патрубок 11, проходя перед этим через шибер 10. На конце патрубка 11 имеется шлюзовой затвор. 
 
Для визуального контроля процессов, которые происходят в аппарате, предусмотрены смотровые окна 12.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 01.4 Порозность кипящего слоя и схемы аппаратов кипящего слоя

Порзность взвешенного  слоя частиц равна:

  

 

 

  

 

Реклама : Желаете заказать качественный шкаф сушильный? Тула-Терм поможет Вам! 

Схемы аппаратов кипящего слоя.

Сушка различных мелкодисперсных материалов в кипящем слое нашла широкое применение в строительной, химической, пищевой и других отраслях промышленного производства.

Отличительной особенностью этого конвективного метода сушки  является его интенсивность, например, объемный коэффициент теплообмена, отнесенный к слою материала, составляет 20000 - 40000 кДж/(м ³ч⁰ С), в то время как для барабанных сушилок он составляет на весь объем не более 2000 кДж/(м³ч^.0С). Удельный съем влаги с 1 м² решетки в зависимости от дисперсности материала и температурного режима сушки А = 60 - 3000 кг/(м ² ч).

В установках с кипящим  слоем можно проводить процессы сушки при температуре теплоносителя  от 80 до 900 ⁰С, а при обжиге - от 400 до 1200 ⁰С.

Сушильные аппараты с кипящим  слоем различаются как по конструктивным особенностям, так и по гидродинамическим и тепловым режимам работы. Их можно классифицировать по следующим признакам:

•  по количеству зон - однокамерные и многокамерные; 
 
•  характеру движения материала - с направленным и ненаправленным движением материала к месту его выгрузки; 
 
•  использованию теплоносителя - однократное и многократное; 
 
•  конфигурации сушильной камеры - круглые, прямоугольные и т.д.

Кроме того, сушильные аппараты можно классифицировать по характеру  высушиваемого материала, что особенно важно для выбора типа сушилки. По этому признаку сушилки разделяются на две группы [1]:

1) для зернистых материалов; 
 
2) пастообразных материалов, растворов, суспензий, расплавов. 
 
По режиму работы сушильные установки бывают непрерывного и периодического действия. 
 
Непрерывнодействующие сушильные установки получили наибольшее распространение в промышленности. В этих аппаратах загрузка и выгрузка материала происходит непрерывно. 
 
Периодически действующие сушильные установки применяются в малотоннажных производствах при необходимости получения однородного по влажности продукта. Сушильную камеру загружают материалом и по окончании процесса полностью разгружают. 
 
Рассмотрим одну из наиболее распространенных схем сушки известняка, мергеля, доломита, ракушечника, шлаков доменных печей, кварцевого песка и других термостойких неорганических материалов. По этой схеме топочные газы получают при сжигании мазута, природного газа или угля. 
 
Схема сушильной установки для сушки термостойких материалов и компоновка односекционного аппарата КС для сушки кварцевого песка приведены на рис. 1.3, 1.4. 
 
Другие типовые схемы для сушки, например, хлористого калия, с использованием аппаратов круглого и прямоугольного сечения представлены на рис.1.5, 1.6. 
 
При сушке термостойких материалов в соответствии со схемами, приведенными на рис.1.3 - 1.6, могут использоваться аппараты с выносными и со встроенными топками, схемы которых приведены на рис .1.7, 1.8 [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кипящий слой, псевдоожиженный слой, состояние слоя зернистого сыпучего материала, при котором под влиянием проходящего через него потока газа или жидкости (сжижающих агентов) частицы 

Рис. 2 к ст. Кипящий слой.

твёрдого материала интенсивно перемещаются одна относительно другой. В этом состоянии слой напоминает кипящую жидкость, приобретая некоторые её свойства, и его поведение подчиняется законам гидростатики. ВКипящий слой достигается тесный контакт между зернистым материалом и сжижающим агентом, что делает эффективным применениеКипящий слой в аппаратах химическойпромышленности, где необходимо взаимодействие твёрдой и текучей фаз (диффузионные, каталитические процессы и др.). 
 
  Переход неподвижного слоя в кипящий происходит при такой скорости ожижающего агента, когда гидродинамическое давление потока Р уравновешивает силу тяжести G,действующую на частицы. При дальнейшем увеличении скорости слой вначале расширяется при неизменном гидравлическом сопротивлении, а при достижении условияP>G частицы начинают выноситься из слоя. На приведена диаграмма, характеризующая зависимость перепада давления в слое DР от скорости движения сжижающего агента w₀.Пока слой неподвижен, Р возрастает при увеличении w₀ (участок АВ). После точки В, соответствующей переходу слоя в кипящее состояние, сопротивление слоя не изменяется при росте скорости (участок ВС). После точки С, соответствующей началу уноса частиц твердого материала, сопротивление слоя падает. Скорости ожижающего агента, соответствующие точкам В и С, называются скоростью псевдоожижения (w"₀) и скоростью уноса (w»₀). Отношение W= w""₀/w"₀ называется числом псевдоожижения. Оно характеризует интенсивность перемешивания частиц в Кипящий слой Наиболее интенсивному перемешиванию соответствует W=2, при дальнейшем росте W слой становится неоднородным: происходит прорыв крупных пузырей газа через него и начинается интенсивное выбрасывание частиц в пространство над его поверхностью. Возможно также образование газовых пробок. Кипящий слой характеризуется постоянством температуры по высоте и сечению, даже если в нём протекают процессы с большим тепловым эффектом, а также высокими значениями коэффициента теплопередачи к поверхностям теплообмена. 
 
  Аппараты с Кипящий слой широко применяются в промышленности благодаря простоте устройства, интенсивности действия, лёгкости  благодаря простоте устройства, интенсивности действия, легкости автоматизации, относительно небольшому гидравлическому сопротивлению слоя (независимо от скорости ожижающего агента. Помимо осуществления химических процессов, их используют для адсорбции веществ из газов и жидкостей, теплообмена, сушки твердого материала, а также для его перемешивания, классификации и транспортировки. Примером, наглядно демонстрирующим работу аппарата с Кипящий слой, является действие установки для сушки в Кипящий слой (). Воздух поступает через фильтр 1 и калорифер 2 в сушильную камеру 3, где создаётся Кипящий слой материала, подаваемого шнеком 4. После обеспыливания в циклоне 5 и очистки в фильтре 6 воздух выбрасывается в атмосферу вентилятором 7. Высушенный материал переливается через порог 8 и удаляется из аппарата. Другим примером аппаратов такого типа является кипящего слоя печь. 
 
  К недостаткам аппаратов с Кипящий слой относятся истирание частиц твёрдого материала, унос их потоком сжижающего агента, эрозия аппаратуры, ограниченный диапазон скоростей сжижающего агента. 
 
  
 
  Лит.: Гельперин Н. И., Айнштейн В. Г., Кваша В. Б., Основы техники псевдоожижения, М., 1967; Забродский С. С., Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном (кипящем) слое, М. — Л., 1963; Лева М., Псевдоожижение, пер. с англ., М., 1961.  
 
  В. Л. Пебалк.  
 
 
Рис. 2 к ст. Кипящий слой. 
 
 
Рис. 1 к ст. Кипящий слой.

 

 

 

 

Сушильные установки кипящего и виброкипящего слоя, шнековые и  вибрационные питатели, ленточные, ковшовые и вибрационные транспортеры, металлоконструкции и нестандартное оборудование. Это - далеко не полный перечень того, что мы можем предложить нашим заказчикам.

Основной принцип  нашей деятельности заключается  не в том, чтобы просто продать  типовое оборудование, а в том, чтобы оптимальным образом решить технологическую задачу заказчика при минимальных инвестиционных и производственных затратах.

Базой наших  технологических решений являются аппараты кипящего (псевдоожиженного) и виброкипящего слоя. Такие аппараты не являются панацеей, они не могут быть универсальными по определению, как, например, барабанные сушилки. Но там, где они применимы, их использование дает впечатляющий экономический эффект, в чем на практике убедились наши заказчики.

Отлаженная организация технологических, производственных и управленческих процессов, жесткий внутренний надзор за качеством проведения исследовательских и конструкторских работ, а также процессом изготовления оборудования, дает нам возможность гарантировать нашим заказчикам ожидаемый конечный результат, описываемый в категориях качества, цены и сроков.

Еще одним направлением нашей деятельности является оказание услуг по оптимизации существующих технологических линий сушки  с точки зрения аудита технологического процесса и минимизации энергетических затрат. По нашему опыту, допустимое изменение режимов работы существующего оборудования и внедрение простейших технологических доработок, позволяет пи минимальных инвестиционных затратах экономить 10-25% затрат на энергоносители (в отдельных случаях - до 50%).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сушка песка является одним из важнейших  этапов приготовления сухих строительных смесей (ССС), в значительной мере определяющих качество и стоимость выпускаемого продукта. Сушка песка может осуществляться в сушильных установках кипящего слоя, в сушилках виброкипящего слоя, а также во вращающихся сушильных барабанах. Сушилки кипящего слоя обладают весьма высокой тепловой эффективностью, обеспечивают влагосъем 150-200 кг/м3 установки и плоскостное напряжение около 1000 кг влаги с кв. метра решетки в час. Удельный расход тепла в таких установках - в пределах 5000-6500 кДж на кг испаренной влаги.  
 
Рис. 1. Установка для сушки дисперсных материалов в кипящем слое.  
 
1 - вентилятор подачи воздуха; 2 - подача топлива; 3 - топка; 4 - окно для подачи воздуха; 5 - аварийная труба; 6 - бункер с питателем подачи материала; 7 - решетка; 8 - сушильная камера; 9 - выгрузка продукции; 10 - циклон; 11 - батарейный циклон; 12 - отсасывающий вентилятор; 13 - конвейер готовой продукции.  
 
  
 
На рис. 1представлена схема сушилки кипящего слоя, состоящей из топки 3, сушильной камеры 8 и запечных устройств для очистки и удаления отходящих газов 10, 11, 12. Недостатком установок кипящего слоя является повышенный расход электроэнергии, необходимый для создания кипящего слоя, а также сложность поддержания режима кипения при полифракционном составе песка.  
 
Для преодоления этих трудностей разработана сушилка с виброкипящим слоем, где кипящий слой создается за счет вибрации решетки 8, осуществляемой специальным виброприводом (рис. 2).  
 
Рис. 2. Установка для сушки дисперсных материалов с виброкипящим слоем.  
 
1 - подача воздуха на горение; 2 - подача топлива; 3 - топка; 4 - окно для подачи воздуха; 5 - аварийная труба; 6 - вибропривод решетки; 7 - питатель; 8 - решетка; 9 - сушильная камера; 10 - циклон; 11 - отсасывающий вентилятор; 12 - вагонетка для выгрузки уносов; 13 - выгрузка продукции; 14 - конвейер.  
 
  
 
Преимуществом этих агрегатов является высокая интенсивность теплопередачи и, соответственно, низкий удельный расход тепла на сушку. Недостатком - сложность вибропривода и повышенные требования к стабильности фракционного состава песка, поступающего на сушку. Большое распространение для сушки песка получили барабанные сушилки, схематически представленные на рис. 3.  
 
Рис. 3. Барабанная сушильная установка.  
 
1 - топка; 2 - смесительная камера; 3 - окно для подачи холодного воздуха; 4 - аварийная труба; 5 - подача материалов; 6, 11 - концевые камеры сушилки; 7 - уплотнительные кольца; 8 - опорные бандажи; 9 - металлический барабан; 10 - венцовая шестерня; 12 - циклон; 13 - отсасывающий вентилятор; 14 - конвейер; 15 - челюстной затвор; 16 - роликовые подшипники; 17 - вентилятор подачи воздуха на горение; 18 - подача топлива.  
 
  
 
Основные узлы сушилки - топка 1, вращающийся барабан 9, разгрузочное устройство 11 и устройство для очистки и удаления отходящих газов 12, 13. Недостаток такой установки - высокая стоимость, преимущество - высокая надежность при непрерывной работе с выпуском десятков тонн сухого песка в сутки.  
 
Для повышения интенсивности сушки вращающийся барабан оборудуется встроенными насадками, примеры конструкций которых приведены на рис. 4.  
 
Рис. 4. Насадки для сушильных барабанов.  
 
а) - ячейковая; б) - промежуточного типа; в) - подъемно-лопастная.  
 
  
 
Важным этапом проектирования сушильных аппаратов является выбор спутной или противоточной схемы теплообмена. Спутная схема применяется при сушке материалов, не допускающих перегрева материала, например, горючих, взрывоопасных или теряющих качество при перегреве. При такой схеме теплообмена получаем повышенную температуру отходящих газов и, соответственно, повышенные тепловые потери.  
 
Для сушки песка предпочтительна противоточная схема теплообмена, рис. 5.  
 
Рис. 5. Схема изменения температур материала и сушильного агента в барабанной сушильной установке.  
 
a) - при прямотоке; b) - при противотоке.  
 
  
 
При проектировании сушильного барабана исходят из удельного паронапряжения сушильного барабана g, определяемого по номограмме.  
 
Далее находят количество испаряемой воды по формуле:  
,  
где Q - производительность барабана по высушенному песку, W1 - начальная влажность, W2 - конечная влажность, %, G - количество высушиваемой воды в килограммах..  
 
Размеры барабана определяют делением количества испаряемой воды на паронапряжение:  
  
выбором диаметра D из типового ряда и расчетом длины барабана по формуле:  
  
при отношении длины L к диаметру D в пределах 6-9.  
 
Развитие техники сушки песка во вращающихся барабанах идет в двух направлениях:  
 
1. Повышение скорости вращения барабана в сочетании с установкой пересыпных лопастей и повышением температуры теплоносителя до 1400 -1600?С позволяет увеличить производительность сушильного агрегата в 2-3 раза. Однако при этом неизбежно повышается температура выходящего сухого песка и составляет 130-150?С.  
 
2. Применение схемы "труба в трубе" для сушки песка во вращающемся барабане.  
 
Агрегат состоит из двух эксцентрично соединенных барабанов, вращающихся совместно. Внутренний барабан имеет диаметр 0,7 - 0,8 наружного. Барабаны соединены между собой по образующей и поэтому при вращении всей конструкции вокруг оси наружного барабана внутренний барабан описывает неподвижную окружность. Эта окружность может быть использована для организации подачи топлива и сырого песка на сушку. Схема агрегата представлена на рис. 7.  
 
Рис. 7. Сушильный барабан типа "труба в трубе"  
 
  
 
Материал подается шнеком в загрузочное окно внутреннего барабана (8). В это же загрузочное окно подается и топливо, сжигаемое в горелке с подачей воздуха в заданном соотношении. Материал движется сначала по внутреннему барабану, а потом по наружному. Движение материала осуществляется за счет пересыпныых лопастей. В результате барабан не имеет уклона к горизонту, что существенно упрощает конструкцию агрегата. Высокая интенсивность теплопередачи обеспечивается включением кондуктивной теплопередачи от стенки внутреннего барабана к материалу, находящемуся в наружном барабане.  
 
Рассмотрим основные показатели агрегатов, применяемых для сушки песка.