сушильный барабан

Формула изобретения

1. СУШИЛЬНЫЙ БАРАБАН, содержащий загрузочный и разгрузочный торцевые концы и расположенные между ними внутри барабана рабочие зоны: со стороны загрузочного конца зону цепных завес, со стороны разгрузочного зону теплообменной насадки в виде свободных тел вращения, узел подачи теплоносителя, отличающийся тем, что барабан снабжен по меньшей мере одним размещенным в зоне цепных завес или между рабочими зонами дополнительным свободным телом вращения, выполненным в виде винтовой лопасти, витки которой скреплены жесткой связью, и по меньшей мере одной решетчатой поперечной перегородкой, при этом дополнительное свободное тело вращения установлено с упором в упомянутую перегородку.

2. Барабан по п. 1, отличающийся тем, что при размещении двух и более дополнительных свободных тел вращения упомянутые тела выполнены с уменьшающимся в сторону разгрузочного торцевого конца диаметром.

3. Барабан по п.1 или 2, отличающийся тем, что теплообменная насадка выполнена в виде по меньшей мере двух групп свободных тел вращения в форме стержней, разнесенных по длине барабана, барабан снабжен закрепленными по его внутреннему диаметру между группами стержней радиальными лопастями, при этом каждая группа стержней установлена с упором в решетчатую поперечную перегородку.

4. Барабан по п. 3, отличающийся тем, что группы стержней выполнены с уменьшающимся в сторону разгрузочного торцевого конца диаметром.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике сушки и гранулирования пластичных, преимущественно глинистых, материалов, и может быть использовано в строительной промышленности.

Известен сушильный барабан, содержащий в загрузочной его части приемно-винтовую насадку в виде листовых и цепных лопастей, а в средней части цепные поперечные перегородки и несколько разновидностей лопастей: из продольных и поперечных цепей, из подвижных и неподвижных решеток, из подвижных уголков, при этом цепи поперечных перегородок расположены с зазором, уменьшающимся в сторону разгрузочной части барабана, а лопасти из продольных цепей размещены в шахматном порядке [1]

Известен сушильный барабан, содержащий приемно-винтовую насадку в виде листовых и цепных лопастей в загрузочной части, цепные поперечные перегородки в средней и разгрузочной частях и подъемно-винтовые цепные лопасти, закрепленные на кронштейнах прямоугольного профиля. В таком барабане с целью уменьшения налипания материала между смежными кронштейнами дополнительно установлены продольные цепи со свободно подвешенными отрезками цепей, а также между боковыми стенками каждого кронштейна закреплены петли из отрезков цепей [2]

Комбинации цепей в известных сушильных барабанах исключают в определенной степени налипание на стенки барабана и рабочие элементы перерабатываемого материала и способствуют его продвижению к разгрузочному концу. Однако по отношению к высоковязким глинистым материалам такие конструкции сушильных барабанов не обеспечивают достаточного измельчения и формирования оптимального гранулометрического состава.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является барабанная сушилка, содержащая наклонно установленный с возможностью вращения барабан с загрузочным и разгрузочным торцами, размещенные внутри барабана в зоне загрузочного торца цепную завесу, а в зоне разгрузочного торца теплообменную насадку в виде свободно лежащих один на другом цилиндров, перекатывающихся при вращении барабана [3]

В этой сушилке совмещены процессы сушки и размола глины, и при переработке сырья умеренной влажности с помощью агрегатов такой конструкции получают материал удовлетворительного качества. Но в случае, если сырье вязкие мокрые глины, переувлажненные атмосферными осадками, цепные завесы не обеспечивают такого размельчения материала, чтобы в зону со свободно лежащими перемалывающими телами вращения, в частности цилиндрами, сырье попадало достаточно высушенным. В результате происходит слипание цилиндров посредством недосушенной вязкой глины и система тел вращения превращается в единой массивный валок, уже не выполняющий ни измельчающей, ни теплообменной функции.

Задача изобретения повышение эффективности сушильного барабана при переработке глин, особенно повышенной влажности.

Задача решается тем, что в сушильном барабане, содержащем загрузочный и разгрузочный торцевые концы и расположенные между ними внутри барабана рабочие зоны: со стороны загрузочного конца зону цепных завес, а со стороны разгрузочного зону теплообменной насадки в виде свободных тел вращения, в частности удлиненных цилиндров или стержней, установленных с возможностью перекатывания при вращении барабана, узел подачи теплоносителя, согласно изобретению в зоне цепных завес или между рабочими зонами размещено по меньшей мере одно дополнительное свободное тело вращения, выполненное в виде винтовой шнековой лопасти, витки которой скреплены жесткой связью. При этом барабан снабжен по меньшей мере одной поперечной решетчатой перегородкой, выполняющей роль упорного элемента для винтовой лопасти, обеспечивая ее нахождение в определенной по длине барабана зоне и в то же время участвуя в процессе измельчения.

Применение дополнительного свободного тела вращения в виде перекатывающейся по внутренней поверхности барабана шнековой лопасти, установленной на том участке барабана, где перерабатываемый материал еще сырой и характеризуется липкостью, несыпучестью, комковатостью, позволяет достичь следующего. Ребра лопасти при перекатывании раздавливают комки глины, измельчая ее, винтовая поверхность способствует продвижению материала к разгрузочному концу, краевая грань ребра лопасти счищает налипшую глину с поверхности барабана. При этом предложенная форма дополнительного свободного тела вращения не препятствует движению материала по наклонному барабану, так как в отличие от шнека является пространственной структурой со сквозным проходным каналом вместо вала.

Эффективность сушки и измельчения повышается, если последовательно по длине барабана установить несколько винтовых шнековых лопастей, чередуя их с цепными завесами. Целесообразно внешний диаметр каждой следующей к разгрузочному концу лопасти выполнить меньшим, так как по мере продвижения материал измельчается, характеризуется меньшей фракцией, теряет липкость.

Решению задачи способствует также то, что теплообменная насадка выполнена в виде по меньшей мене двух разнесенных по длине барабана групп свободных тел вращения, каждая из которых представляет собой лежащие один на другом с возможностью перекатывания при вращении барабана стержни. Между двумя группами стержней по внутреннему диаметру барабана закреплены радиальные лопасти, при этом каждая группу установлена с упором в решетчатую поперечную перегородку.

Стержни группы, ближе расположенной к разгрузочному торцовому концу барабана, имеют меньший диаметр, чем стержни другой группы. Это также повышает эффективность измельчения и сушки.

Таким образом, задача решается тем, что в сушильном барабане по мере высыхания материала и потери им липкости постепенно меняется характер и функции элементов, установленных внутри этого барабана. В зоне наибольшей липкости размещены цепи: элементы, самоочищающиеся в процессе работы, разбивающие крупные комья. В зоне остаточной липкости установлены шнековые винтовые лопасти, счищающие налипшую глину с внутренней поверхности барабана, раздавливающие и частично истирающие неразмельченные комья. В зоне полной потери липкости установлены элементы измельчающие, истирающие глину до необходимого гранулометрического состава. При этом все истирающие элементы скомбинированы таким образом, что по мере более близкого расположения к разгрузочному концу барабана они выполнены с меньшим диаметром. Таким образом, учтена зависимость их веса и площади истирания и теплообмена от состояния перерабатываемого материала.

Сравнительный анализ существующего уровня техники не выявил наличия в сушильных и измельчающих устройствах свободно установленного тела вращения в виде винтовой шнековой лопасти, витки которой скреплены жесткой связью, выполняющего совокупность функций; измельчение, перемещение материала, очистку с поверхности налипшего материала. А также не обнаружено в каком-либо устройстве аналогичного назначения заявляемой комбинации измельчающих элементов, уменьшающихся по диаметру по мере более близкого размещения к разгрузочному концу. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения изобретательскому уровню.

На фиг.1 изображен сушильный барабан, разрез (загрузочный и разгрузочный торцовые концы закрыты); на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 вид А на фиг.2; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 сечение В-В на фиг.1.

Сушильный барабан содержит наклонно установленный вращающийся барабан 1, внутренний объем которого служит сушильным пространством, загрузочный торцовой конец с загрузочным устройством 2 и разгрузочный торцовой конец, включающий разгрузочный бункер 3, узел 4 подачи во внутренний объем барабана теплоносителя. Со стороны загрузочного торцового конца во внутреннем объеме барабана 1 размещены цепные завесы 5. В зоне цепных завес и после них установлены дополнительные свободные тела 6 и 7 вращения, каждое из которых выполнено в виде винтовой лопасти 8, витки которой скреплены жесткой связью, например с помощью приваренных к ним прутков 9. Диаметр тела 6 вращения больше, чем диаметр тела 7. Со стороны разгрузочного торца в барабане 1 последовательно размещены две группы свободных тел вращения: одна группа состоит из свободно лежащих один на другом стержней 10, а другая из аналогично размещенных стержней 11. Диаметр стержней 10 больше диаметра стержней 11. Дополнительные тела 6 и 7 вращения и группы стержней 10 и 11 лежат на внутренней поверхности барабана с упором в его поперечные решетчатые перегородки 12 и с возможностью перекатывания при вращении барабана 1. Это вращение осуществляется посредством привода 13.

Сушильный барабан работает следующим образом.

При включении привода 13 барабан 1 начинает вращение. Посредством загрузочного устройства 2 глину подают в объем барабана 1, куда через узел 4 поступает теплоноситель. За счет наклона барабана и в результате его вращения глина начинает перемещаться к противоположному концу барабана в противотоке с теплоносителем и сначала подвергается воздействию цепных завес 5, которые перемешивают ее и частично разбивают крупные куски. При дальнейшем продвижении перерабатываемого материала он попадает под воздействие винтовой лопасти 8 тела 6. Поверхность ребра лопасти 8 раздавливает крупные куски, краевая грань ребра при перекатывании лопасти по внутренней поверхности барабана счищает прилипшую к ней глину, винтовые поверхности способствуют перемещению материала в сторону разгрузочного конца. Прохождение материала через поперечную решетчатую перегородку 12 также способствует его измельчению и улучшает условия его сушки. Затем глина попадает под воздействие цепных завес и винтовой лопасти 8 тела 7 вращения, диаметр которого меньше диаметра тела 6. Это продиктовано тем, что размер измельчаемых комков глины меньше, чем на предыдущем участке, а следовательно, и усилие воздействия, необходимое для измельчения, может быть меньшим.

В момент попадания глины в зону теплообменной насадки в виде стержней 10 происходит полная потеря материалом липкости. Сухая без крупных комьев глина перетирается перекатывающимися стержнями 10, а затем стержнями 11 меньшего диаметра. Переработанный, высушенный и измельченный, материал выгружается в разгрузочный бункер 3.