12.3. Трубы-сушилки

Газовые трубы-сушилки (рис.12.3) предназначены для сушки продуктов обогащения крупностью не более 8 – 13 мм. Эти сушилки нашли широкое применение для сушки угольных концентратов на углеобогатительных фабриках и углей на брикетных фабриках. Они с успехом могут быть также применены для сушки мелких концентратов других полезных ископаемых с небольшой плотностью.

Рис. 12.3 Схема трубы-сушилки

1 – труба-сушилка; 2 – питатель-забрасыватель; 3 – циклон; 4 – смесительная камера; 5 – топка; 6 – водяной затвор; 7 – бункер

Через трубу-сушилку вверх пропускают горячие дымовые газы. Сушимый материал питателем-забрасывателем подается в нижнюю часть трубы и потоком газов выносится по трубе вверх. При этом частицы материала нагреваются газами, и содержащаяся в них влага испаряется. Газовый поток направляется в циклон, где высушенный материал отделяется от газов. Отработавшие газы после дополнительной очистки выбрасываются в атмосферу и частично, в случае необходимости, возвращаются в процесс сушки.

Скорость движения газов в трубе-сушилке должна быть достаточной для подъема наиболее крупных частиц сушимого материала. Провалившиеся (не вынесенные газами) крупные комкующиеся частицы материала собираются в нижней части трубы и через водяной затвор выводятся наружу из трубы.

Трубы-сушилки выполняются диаметром 0,83; 0,90, 1,0; 1,1 и 1,2 м. Длина труб колеблется в пределах 15 – 40 м. Высота загрузки принята в пределах 2,5 – 6 м. Продолжительность сушки материала в трубе-сушилке очень кратковременна (доли секунды) и определяется длиной трубы и скоростью потока газа.

Начальная температура газа от 700 до 1000 ⁰С, конечная 80 – 190 ⁰С. Расход электроэнергии на 1 т испаренной влаги составляет 35 – 60 кВт·ч. Время контакта сушимого материала с горячими газами около 0,5 секунд, а во всей системе 5 секунд. Влагонапряжение сушилки составляет 700 – 900 кг/м³·час.

Недостатки трубы сушилки: для материала не более 8-13 мм невысокой плотности, сушка материала во взвешенном состоянии и весь материал выносится из трубы, следовательно, требуется очистка газов.

Преимущество сушки материалов во взвешенном состоянии – простота конструкции сушилки, невысокие капитальные затраты, большая скорость сушки.

Скорость сушильного агента 30 – 50 м/с. Скорость сушильного агента должна быть больше скорости витания зерна.

Применяется для угля и неметаллических полезных ископаемых влажность материала при этом 0,5-1,5 %.

12.4. Сушилки кипящего слоя

Обычно сушку в кипящем слое используют для мелкозернистого материала. Сущность этого способа заключается в том, что материал, подлежащий сушке, подается на распределительную решетку и приводится в псевдоожиженное состояние потоками газа, подаваемого под решетку. Скорость потока газов через решетку подбирают такой, чтобы материал находился на решетке во взвешенном «кипящем» состоянии.

Сушилка кипящего слоя (рис. 12.4) состоит из двух камер: нижней топливосмесительной и верхней сушильной. Камеры разделены между собой решеткой. Отверстия в решетке выполнены таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение воздуха по всей ее площади. Верхняя камера снабжена загрузочным и разгрузочным устройствами. Материал подается в сушильную камеру в надрешетное пространство. При прохождении нагретого воздуха через кипящий слой с поверхности частиц испаряется влага. Отработанный сушильный агент вместе с испаренной влагой после прохождения через пылеулавливающие устройства выбрасывается в атмосферу.

В сушилках с кипящим слоем есть возможность регулирования времени пребывания материала на решетке. Продолжительность сушки больше, чем в трубах-сушилках, что дает возможность осуществить более глубокую и равномерную сушку материала.

Рис. 12.4 Схема сушильной установки для сушки газами в кипящем слое

1 – камера сушки; 2 – решетка; 3 – камера смешения; 4 – опоры; 5 – топка; 6 – смесительная камера

Высота кипящего слоя 300 – 1000 мм. Площадь решета 2,5 – 7 м², живое сечение 11 %. Длительность витания частиц в слое 14 – 15 секунд. Влажность исходного материала при сушке гранулированной шихты на медеплавильном заводе 7,5-10 %, конечного 1,5 %. Влагонапряжение сушилки 400 – 500 кг/м³·час.

Преимущества сушки материала в кипящем слое – высокая интенсивность сушки и возможность регулирования времени пребывания материала в сушилке, влажность продукта – 2,5 – 1,5 %, легко поддается автоматизации.

Недостатки: малый срок службы решетки, значительный расход электроэнергии, необходимой для создания высоких давлений сушильного агента (2000 – 6000 Па), большой расход воздуха (20 – 50 тыс. м³ в час) требующий хорошей герметизации.

Применяется для некрупного материала, равномерного по крупности с большим влагосодержанием.

Режим сушки может быть кипящим, фонтанирующим, лунообразным.