Сушилка вибрационная

 
 
Особенности сушки песка  для производства ССС  
 
При сушке песка для производства ССС необходимо учитывать некоторые особенности:  
 
1. Влажность песка не должна быть выше 0.5%, поэтому должен быть обеспечен тщательный контроль за влажностью выходящего продукта.  
 
2. Температура песка, используемого для производства, должна быть низкой, не более 50?С, поэтому сушилка должна быть обеспечена холодильником для охлаждения песка. Один из возможных типов холодильников - барабанный, обеспечивающий возврат тепла выходящего песка в процесс сушки.  
 
3. Учитывая плохие условия горения топлива внутри барабана, сушилки, работающие на мазуте, угле и других видах топлива, способных образовывать золу, должны быть обеспечены камерой сгорания. При работе на газовом топливе и некоторых видах жидких топлив имеется возможность отказаться от использования камер сгорания за счет использования современных горелочных устройств.  
 
4. Учитывая, что при производстве ССС предъявляются весьма жесткие требования к фракционному составу песка, целесообразно оборудовать сушилки системой барабанных сит для первичного фракционирования песка.  
 
Установка для производства песка состоит из вращающегося барабана размером ф 2.0 х 20 м, барабанного холодильника ф2.0 х 6.0 м, выносной топки, системы барабанных сит для первичного фракционирования и запечной системы очистки отходящих газов. Производительность установки составляет около 4 тонн сухого песка в час. Годовая мощность установки оценивается в 30 тыс. тонн.  
 
Литература Сушилки со взвешенным (кипящим) слоем являются наиболее прогрессивными среди установок для сушки мелкодисперсных и сыпучих материалов. Процесс во взвешенном слое позволяет значительно увеличить поверхность контакта между частицами материала и сушильным агентом, интенсифицировать испарение влаги из материала и сократить до нескольких минут продолжительность сушки. Наиболее распространены однокамерные сушилки непрерывного действия.

Однокамерная  сушильная установка со взвешенным слоем:  
1 – камера сушки; 2 – топливно-смесительная камера; 3 – вентилятор подачи воздуха; 4 – транспортер влажного материала; 5 – бункер; 6 – питатель;  
7 – газораспределительная решетка; 8 – разгрузочное устройство;  
8 – транспортер-разгрузчик; 9 – бункер; 10 – транспортер; 11 – элеватор;  
12 – скруббер или циклон; 13 – батарейный пылеуловитель; 14 – вентилятор

Высушиваемый  материал подается из бункера 5 питателем 6 в слой материала, «кипящего» на газораспределительной решетке в камере сушки 1. Сушильный агент – горячий воздух или топочные газы, разбавленные воздухом, который подается в смесительную камеру 2 вентилятором 3, – проходит с заданной скоростью через отверстия решетки и удаляется через верхний патрубок сушильной камеры. Далее отработаные газы очищаются от унесенной пыли в циклоне 12 и батарейном пылеуловителе 13, после чего выбрасываются в атмосферу.

Сушильная камера имеет расширяющееся кверху сечение, при этом скорость газа внизу камеры должна превышать скорость осаждения самых крупных частиц, а вверху – быть меньше скорости осаждения самых мелких частиц.

При повышении  скорости движения сушильного агента динамическое давление потока газа возрастает, приближаясь по значению к давлению слоя материала. Частицы материала при этом начинают перемещаться в пределах слоя. Объем, занимаемый материалом, увеличивается, а слой становится псевдоожиженным.

При дальнейшем увеличении скорости сушильного агента сначала отдельные, наиболее легкие, частицы материала начинают взлетать над поверхностью слоя, затем наступает «кипение» всего слоя. Частицы материала практически теряют контакт друг с другом и свободно перемещаются под давлением потока газа в пределах слоя.

Продолжая увеличивать скорость газа, достигают  критической скорости (скорости витания), при которой весь материал находится  во взвешенном состоянии, удерживаясь  в объеме установки силами динамического  давления потока газа. При этом частицы материала, потерявшие влагу, становятся легче, захватываются потоком газа и уносятся, причем расстояние транспортирования зависит от размеров частицы.

Сжигая  топливо в топке, и смешивая дымовые  газы с воздухом, получают сушильный  агент, подаваемый вентилятором под решетку с материалом. Газы, проходя через решетку и слой материала, захватывают высушенные мелкие фракции и транспортируют их в пылеосадительные камеры и циклоны, в которых фракции, обеспыливаются, а газы охлажденными выбрасываются в атмосферу. Материал из загрузочного бункера подают в сушилку, перемещают по решетке и выгружают на шнековый транспортер. Таким же образом выгружают материал из пылеосадительных камер и циклонов.

В установках данного типа высота взвешенного  слоя зависит от размеров частиц материала  и давления, создаваемого вентилятором, и, составляет 200-700 мм. Температура газов  на входе в установку 300-400 °С, температура отходящих газов 100-125 °С, удельный расход теплоты 5000-6000 кДж/кг испаренной влаги.

Так как  температура отходящих газов  невелика, но превышает температуру  высушенного материала, для повышения  эффективности и экономичности  установок целесообразно высушиваемый материал располагать в несколько ярусов по ходу потока газов. На этом принципе основана конструкция многоярусных сушилок. Однако в подобных сушилках для создания кипящего слоя сушильный агент необходимо подавать с большой скоростью и для этого требуется установка высоконапорных вентиляторов. Если же решетку с материалом подвергнуть вибрации, то аэродинамическое сопротивление слоя значительно уменьшается, что дает возможность существенно снизить напор вентилятора.

При инженерном расчете установок со взвешенным слоем сначала графоаналитическим способом определяют основные параметры процесса сушки. Далее рассчитывают необходимую для создания взвешенного слоя скорость сушильного агента, определяют диаметр сушилки и высоту кипящего слоя. Затем находят полную высоту аппарата и его гидравлическое сопротивление. В заключение расчета выбирают вентиляционное оборудование.

Основным методом  подготовки формовочных песков является их сушка. Она необходима потому, что природные пески в зависимости от времени года и погоды имеют различную влажность. Часто содержание влаги в песках превышает допустимую влажность формовочных смесей. Поэтому для приготовления формовочной смеси с оптимальной влажностью необходимо применять высушенные пески с влажностью не более 0,5 %. 
Для сушки песков раньше в основном применяли барабанные сушила с горизонтальной осью вращения. В последнее время применяют установки для сушки песка в «кипящем» слое. Производительность барабанных сушил (в зависимости от модели) составляет до 45 тч, а производительность установок для сушки в «кипящем» слое - 3-24 тч. 
С повышением температуры сушки ее продолжительность сокращается. Однако для предотвращения растрескивания песчинок (из-за мо-дификационных превращений кварца) сушку песка производят при температуре не выше 500 °С. Температура сушки песка устанавливается также в зависимости от содержания в нем глины. При увеличении содержания глины в песке до 10 % температуру сушки песка снижают до 250-300 °С, чтобы не происходили потери кристаллогидратной влаги глинистых минералов. 
После сушки песок просеивают для удаления случайных включений (гальки, комков и т. п.) с помощью полигональных барабанных сит или вибрационных установок, имеющих размеры ячеек 3-5 мм. 
Все высокоогнеупорные наполнители формовочных смесей и противопригарных красок (хромит, хромомагнезит, магнезит и др.) должны иметь такой зерновой состав, который соответствовал бы их назначению. В противном случае их перед применением измельчают (дробят, размалывают) и просеивают. Например, хромитовые пески применяют обычно таких групп: 01, 016 и 02. Кусковой хромит подвергают измельчению в дробильно-размольных машинах: щековых и конусных дробилках, а затем в размольных вальцах или бегунах с просеиванием на ситах до получения фракции 3,2-0,5 мм. Измельчение хромита до размера зерен менее 0,06 мм производят в трубных мельницах.

В сушилке с кипящим  слоем материал уложен на решетку, продуваемую газом со скоростью, необходимой для создания кипящего слоя. Принципиальная схема сушилки с кипящим слоем показана на рис. 6-8,а. В этой сушилке для устранения неравномерности сушки применяется направленное движение материала вдоль удерживающей его решетки. С этой целью подача сырого материала производится в верхнюю часть с одной стороны сушилки, а удаление сухого ма

териала осуществляется из нижней части с противоположной стороны установки. Большую равномерность сушки дает более компактная ступенчатая сушилка с кипящим слоем, схема которой показана на рис. <6-8,б.

Достоинствами сушки материалов в кипящем слое являются: высокая интенсивность сушки (сотни килограммов влаги на 1 ж3 объема сушилки в час); почти одинаковая и сравнительно легко регулируемая температура высушиваемого материала в слое; возможность регулирования времени пребывания материала в сушилке. Недостатками являются: большие расходы электроэнергии для создания значительных давлений (300—.500 мм вод. ст.), необходимых для кипения слоя, а также измельчение частиц материала в сушилке. Время пребывания материала в сушилках с кипящим слоем обычно определяется несколькими минутами. При Сушке пшеницы с начальной влажности 25,5% До конечной 18,1% в кипящем слое горячим воздухом = = 110° С; температура его на выходе составляла t2 = 52° С, а температура слоя "дм=55° С при высоте кипящего слоя Я=370 мм. Продолжительность сушки т= 11 мин. Удельный расход тепла q= 1 100 ккал/кг влаги, воздуха £=50,3 кг/кг влаги. Потеря давления воздуха, проходящего через кипящий слой, составляла 300 мм вод. ст. и через решетку 75 мм вод. ст.

В настоящее  время созданы также вихревые и вихревые импульсные сушилки, в которых горячий воздух или его смесь с топочными газами со скоростью, значительно меньшей, чем в сушилках с кипящим слоем, последовательно (с импульсом 6 мин) подается через несколько (4—5) распределительных щелей (отверстий), устроенных в стенках конического днища. Такая система подачи сушильного агента исключает каналообразование в слое и уменьшает измельчение частиц сушимого материала. Еще

Выбор сушилок зависит от ряда факторов. К ним относятся, в первую очередь, свойства высушиваемого материала, а именно:

• время сушки;  
• агрегатное состояние;  
• допускаемая температура нагрева;  
• взрыво - и пожароопасность;  
• токсичность, усадка, загрязнение и др.;

Кроме того, необходимо принимать  во внимание:  
• требования к равномерности сушки;  
• требования к системе пылеулавливания и т. д.

Ужесточение требований к охране окружающей среды, необходимость экономии энерго- и трудоресурсов обусловливает совершенствование техники сушки. Особое внимание следует уделять развитию и внедрению в производство следующих направлений:

• применение технологий, при которых  на сушку поступают наиболее подготовленные к ней материалы (например, тонкодисперсные, с широкими порами и т. п.);  
• внедрение типовых сушилок, пригодных для сушки больших групп материалов;  
• рациональное совмещение подготовительных стадий механического обезвоживания, выпаривания (для сгущения жидкой фазы), предварительного перегрева растворов (при распылительном высушивании) и собственно сушки;  
• внедрение в производство комбинированных, микроволновых и инфракрасных сушилок, в том числе со сбросом давления (в материале происходят самовскипание и частичный механический вынос влаги);  
• использование экологически рациональных сушилок.