установка для термической сушки дисперсного сыпучего материала

Формула изобретения

Установка для термической сушки дисперсного сыпучего материала, преимущественно гранулированного керамического флюса, содержащая установленный наклонно по направлению движения материала вращающийся барабан с загрузочным и разгрузочным коробами, нагревательный элемент в виде газовой горелки и тепловентиляционное оборудование, отличающаяся тем, что она снабжена загрузочным устройством влажного полуфабриката материала, выгрузным устройством прокаленного материала и средством для прокалки и транспортирования прокаленного материала с образованием канала циркуляции теплоносителя из зоны нагрева в зону прокалки по замкнутому контуру, причем средство для прокалки и транспортирования прокаленного материала размещено в зоне нагрева теплоносителя, выполнено в виде соосно размещенного в полости барабана и установленного с возможностью поочередного реверсивного вращения в обе стороны трубопровода, который состоит из радиальных силовых перемычек с внутренним продольным оребрением и направляющих криволинейных завихрителей, при этом силовые перемычки и криволинейные завихрители жестко укреплены к внутренней поверхности трубопровода и размещены с чередованием друг друга с постоянным шагом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов, преимущественно гранулированного керамического флюса, и может быть использовано в качестве оборудования, предназначенного для подготовки и производства сварочных работ в различных отраслях промышленности, например на железнодорожном транспорте.

Известен прямоточный сушильный барабан для сыпучих материалов, содержащий вращающийся на опорных катках цилиндрический корпус с приемной воронкой и системами винтовых и радиальных лопастей, камеру смешения топлива, сообщенную с горелкой, и трубопроводную арматуру для подвода топлива и воздуха (см., например, описание изобретения к авт. свид. СССР №1746170, кл. F 26 В 11/04, опубл. 1992).

Однако такое устройство не обеспечивает правильную регулировку формы и места расположения пламени горелки при сгорании различных видов топлива, вследствие чего низка экономичность и эффективность всего устройства в целом.

Наиболее близкой из известных по технической сущности и достигаемому результату является выбранная в качестве прототипа установка для термической сушки дисперсного сыпучего материала, содержащая установленный наклонно по направлению движения материала вращающийся барабан с загрузочным и разгрузочным коробами, нагревательный элемент в виде газовой горелки и тепловентиляционное оборудование (см., например, описание изобретения к патенту РФ №2039331, кл. F 26 В 11/04, опубл. 1995).

К недостаткам установки можно отнести возможный перегрев пограничных слоев сыпучего материала, что неизбежно ведет к перерасходу топлива и прогару высокотемпературной зоны сушилки, а также ограниченные технологические возможности, исключающие возможность прокалки материала.

Сущность заявляемого изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением технического результата, который выражается в расширении технологических возможностей за счет обеспечения возможности термодинамической сушки и прокалки керамического флюса, а также в повышении эксплуатационной надежности и увеличении срока службы.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для термической сушки дисперсного сыпучего материала, содержащая установленный наклонно по направлению движения материала вращающийся барабан с загрузочным и разгрузочным коробами, нагревательный элемент в виде газовой горелки и тепловентиляционное оборудование, снабжена загрузочным устройством влажного полуфабриката материала, выгрузным устройством прокаленного материала и средством для прокалки и транспортирования прокаленного материала с образованием канала циркуляции теплоносителя из зоны нагрева в зону прокалки по замкнутому контуру, причем средство для прокалки и транспортирования материала размещено в зоне нагрева теплоносителя, выполнено в виде соосно размещенного в полости барабана и установленного с возможностью поочередного реверсивного вращения в обе стороны трубопровода, который состоит из радиальных силовых перемычек с внутренним продольным оребрением и направляющих криволинейных завихрителей, при этом силовые перемычки и криволинейные завихрители жестко укреплены к внутренней поверхности трубопровода и размещены с чередованием друг друга с постоянным шагом.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники.

Предложенное устройство является промышленно применимым существующими техническими средствами и соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. оно явным образом не следует из уровня техники, при этом из последнего не выявлено каких-либо преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности изобретения.

Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.

На фиг.1 представлена предложенная установка, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Установка непрерывного действия для термической сушки и прокалки дисперсного сыпучего материала, преимущественно гранулированного керамического флюса, содержит вращающийся от электропривода 1 на опорных катках 2 цилиндрический барабан 3 с загрузочным 4 и разгрузочным 5 коробами и, соответственно, загрузочной 6 и разгрузочной 7 камерами с уплотнительными элементами 8, системами внутренних винтовых и радиальных лопастей (не показаны), нагревательный элемент в виде газовой горелки 9 и тепловентиляционное оборудование (не показано), включающее аппаратуру управления с системой автоматики, камеру топливовоздушного смешения, сообщенную с установленной в топке газовой горелкой, трубопроводную арматуру для подвода газа и воздуха из соответствующих емкостей, запорные вентили и обратные клапаны, соответственно, топлива и воздуха, установленные в соответствующих подводящих топливной и воздушной магистралях (не показаны).

Цилиндрический барабан 3 снабжен размещенным в средней части ободом 10 для взаимодействия с опорными катками 2 и зубчатым колесом 11, взаимодействующим с приводной шестерней электропривода 1. Барабан 3 имеет также ограничительные ролики 12 для исключения осевого смещения и установлен с наклоном к продольной оси по направлению протекания технологического процесса сушки.

На выходе барабана установлен воздушный коллектор 13 и вытяжной коллектор 14, а также емкость для сбора механических примесей (не показана). Для загрузки гранулированного флюса в установку предусмотрен загрузочный короб 4 и грузонесущий конвейер (не показан).

Установка снабжена загрузочным устройством 15 влажного полуфабриката материала, выгрузным устройством 16 прокаленного материала и средством 17 для прокалки и транспортирования прокаленного материала с образованием внутреннего канала 18 циркуляции теплоносителя из зоны нагрева в зону прокалки по замкнутому контуру, причем средство для прокалки и транспортирования прокаленного материала размещено в зоне нагрева теплоносителя, выполнено в виде соосно размещенного в полости цилиндрического барабана 3 и установленного с возможностью поочередного реверсивного вращения в обе стороны трубопровода, который состоит из радиальных силовых перемычек 19 с внутренним продольным оребрением 20 типа "розочка", образующим зону прокалки керамического флюса в виде канала циркуляции теплоносителя, и направляющих криволинейных завихрителей 21.

Силовые перемычки 19 и криволинейные завихрители 21 жестко укреплены к внутренней поверхности трубопровода и размещены с чередованием друг друга с постоянным шагом.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Сыпучий материал, в данном случае гранулированный керамический флюс, непрерывно подается грузонесущим конвейером (не показан) через приемный короб 4 в цилиндрический барабан 3, нагретый до температуры 250°С. Одновременно во входную часть корпуса поступают раскаленные продукты сгорания топлива от газовой горелки 9. Винтовые лопасти корпуса, перемешивая и пересыпая керамический флюс, подают его к системе радиальных лопастей, при этом ограничительные ролики 12 исключают осевое смещение барабана. Затем керамический флюс поступает в основную часть барабана и за счет его продольного наклона, перемещаясь по корпусу барабана, высушивается и поступает к месту выгрузки. Далее просушенный флюс поступает в камеру выгрузки и через выгрузочную трубу-лоток передается на ленточный конвейер подачи (не показано) в зону прокалки в трубопровод 17 прокалки и транспортирования прокаленного флюса, где последовательно происходит его интенсивное перемешивание и пересыпание с удалением избыточной влаги до 0,05% при рабочей температуре в интервале 400-1100С. Готовый прокаленный флюс далее поступает в зону выгрузки на охлаждение и упаковку.

Горячий поток теплоносителя от газовой горелки 9 подается в канал 18 циркуляции теплоносителя зоны прокалки флюса (противоточная схема нагрева), проходит внутри барабана и выходит со стороны загрузочной камеры, при закрытой заслонке системы вытяжки движется в обратном направлении между наружной поверхностью трубопровода прокалки и транспортирования прокаленного флюса и внутренней поверхностью цилиндрического барабана в направлении, указанном стрелками, увеличивая теплоотдачу на корпус барабана, затем через систему вытяжки удаляется.

Отработанные газы через вытяжной коллектор 14 удаляются в атмосферу, а механические примеси, имеющие плотность и удельный вес больше керамического флюса, поступают в емкость для сбора механических примесей (не показана), откуда удаляются по мере ее заполнения.

Благодаря наличию защитной зоны сыпучего материала, который постоянно обновляется при его перетекании, а также наличию поочередно вращающегося в обе стороны активного трубопровода прокалки и транспортировки керамического флюса расширяются технологические возможности термодинамической сушки, увеличивается эксплуатационная надежность и срок службы установки за счет исключения прогаров ее элементов, а также повышается эффективность установки и потребительские свойства.