11.10. Конструкции сушилок

Для сушки продуктов обогащения применяют два основных типа сушилок - с газовым и паровым обогревом.

Газовые сушилки конвективного типа, а паровые - контактного.

Сушилки газового типа конструктивно оформлены в следующие типы:

1. барабанные;

2. трубы сушилки;

3. установки кипящего слоя;

4. распылительные установки.

С

Рис.11.9. Барабанная сушилка: 1 - барабан; 2 - бандажи; 3 - опорные ролики; 4 - передача; 5 - опорно-упорные ролики; 6-питатель; 7 - лопасти; 8 - вентилятор;9 - циклон; 10 - разгрузочная камера; 11 - разгрузочное устройство

паровым обогревом чаще всего применяют сушилки трубчатого типа. Газовая барабанная сушилка представлена на рис.11.9. Материал из бункера и топочные газы из топки поступают в трубчатый барабан, который для облегчения прохождения материала устанавливается наклонно (1 ÷ 5°) к горизонту. Пройдя барабан, материал выгружается, а газы очищаются в циклоне и пылевой камере, а часто и в электрофильтре. Принудительный поток воздуха создается вентилятором.

Для заполнения барабана материалом и для эффективного его перемешивания устанавливают в барабане насадки различной формы (рис.11.10)

П

Рис.11.10. Типы насадок барабанных сушилок: а - подъемно-лопастная; б - секторная; в, г - распределительная; д - перевалочная

одъемно-лопастная система (а) применяется при сушке крупнокускового материала, склонного к налипанию. Секторная система(б) применяется при сушке крупнокусковых материалов, обладающих большим удельным весом или малой сыпучестью.

Распределительная система (в, г) применяется при сушке мелкокусковых сыпучих материалов.

Перевалочная система (д) применяется при сушке мелких пылящих материалов.

Газовые трубы сушилки предназначены для сушки продуктов обогащения крупностью не более 13 ÷ 15 мм.

Эти сушилки нашли широкое применение для сушки угольных концентратов и могут быть также применены для сушки мелких концентратов других полезных ископаемых с небольшим удельным весом.

Трубы-сушилки выполняются диаметром 650 ÷ 1200 мм, длиной от 14 до 35м.

Схема цепи аппаратов сушильной установки с газовой трубой-сушилкой показана на рис. 11.11.

С

Рис.11.11. Схема цени аппаратов сушильной установки с газовой трубой-сушилкой: 1 - бункер для топлива; 2 - топка с цепной решеткой; 3 - каналы для подвода воздуха в топку; 4 - труба-сушилка; 5 - бункер для сыпучего материала; 7 - тарельчатый питатель; 8 - питатель-забрасыватель; 9 - циклон; 10 - батарейный циклон; 11 - мокрый пылеуловитель; 12 - вентилятор-дымосос; 13 - выхлопная труба; 14 - клапаны-мигалки для выдачи высушенного материала

ырой материал из бункера забрасывается питателем в трубу навстречу поднимающимся топочным газам. Скорость их такова, что большая часть материала увлекается вверх потоком сушильного агента. Отделение твердого от газа происходит в циклоне 9 и батарейном циклоне 10. Время нахождения материала до отделения в циклонах от потока дымовых газов равно времени сушки и обычно мало. Некоторая часть скомкивавшегося сырого материала проваливается и выгружается снизу.

Поскольку сушка идет быстро, температура газов, поступающих в трубу-сушилку, должна быть не менее 500 ÷ 600 °С, а на выходе не менее 90 ÷ 100 °С.

Скорость движения дымовых газов должна быть больше скорости витания частиц в воздухе. Для обеспечения необходимой скорости газа установлен дымосос. В циклонах выделяется готовый высушенный материал. Мокрый пылеуловитель установлен для очистки газов перед выбросом в атмосферу. Если в высушиваемом материале содержится много частиц, уносящихся в мокрый пылеуловитель, то эффективность этого метода снижается.

Сушка газами в кипящем слое материала представляет процесс, когда в слое сушимого материала частицы его под воздействием аэродинамических сил газового потока расходятся в псевдосжиженном состоянии. Частицы совершают беспорядочное движение, напоминающее собой картину кипения. Вынос частиц из слоя при этом минимален. Скорость газа равна скорости псевдосжижения. Процесс в кипящем слое позволяет значительно увеличить поверхность контакта между частицами материала и сушильным агентом, интенсифицировать испарение влаги из материала и сократись (до некоторых минут) продолжительность сушки.

Наиболее распространены однокамерные сушилки непрерывного действия (рис.11.12). Высушиваемый материал подается из бункера 1 питателем 2 в слой материала, кипящего на газораспределительной решетка 3, установленной в камере 4 сушилки. Топочные газы в смеси с воздухом нагнетаются, вентилятором 6 под решетку со скоростью, обеспечивающей ожижение материала.

За время нахождения материала в слое, в контакте с топочным газом, материал высушивается и ссыпается через штуцер на транспортер, а газ проходит очистку в циклонах и выбрасывается в атмосферу.

Скорость газа внизу камеры должна превышать скорость осаждения самых крупных частиц, а вверху - быть меньше скорости осаждения самых мелких. Для этого сушильную камеру делают конической формы.

Е

Рис.11.12. Однокамерная сушилка с кипящим слоем: 1 - бункер; 2 - питатель; 3 - газораспределительная решетка; 4 - камера сушилки; 5 - смесительная камера; 6 - вентилятор; 7 - штуцер для выгрузки высушенного материала; 8 - транспортер; 9 - циклон; 10 - батарейиый пылеуловитель

ще большая интенсивность испарения влаги достигается враспылительных сушилках, в которых материал подается в сушильную камеру в тонко-дисперсном состоянии за счет распыления. Удельная поверхность испарения влаги становится столь большой, что процесс высушивания завершается чрезвычайно быстро (примерно за 15 ÷ 30 с).

Поскольку сушка протекает быстро, то не опасно применять сушильный агент с большой температурой, т.к. поверхность материала не успевает обгореть. Времени хватает только на испарение влаги.

Распыление осуществляется механическими и пневматическими форсунками, а также с помощью центробежных дисков, вращающихся со скоростью от 4000 до 20000 оборотов в 1 минуту.

В распылительной сушилке (рис.11.13) материал подается в камеру 1 через форсунку 2.

С

Рис.11.13. Распылительная сушилка: 1 - камера сушилки; 2 - форсунка; 3 - шнек для выгрузки высушенного материала; 4 - циклон; 5 - рукавный фильтр; 6 - вентилятор; 7 - калорифер

ушильный агент движется параллельным током с материалом. Мелкие частицы высушенного материала (размером до нескольких микрон) осаждаются на дно камеры и отводятся шнеком3. Обработанный сушильный агент после очистки от пыли в циклоне 4 и рукавном фильтре 5 выбрасывается в атмосферу. Необходимая скорость движения сушильного агента обеспечивается вентилятором, а его нагрев осуществляется в калорифере 7.

Для уменьшения пылевыноса приходится снижать скорость газа до 0,3 ÷ 0,5 м/с, для чего необходимо делать сечение сушильной камеры большим. Кроме того, необходимы громоздкие пылеуловительные установки и дорогостоящие устройства для распыления. Поэтому распылительные установки довольно сложны и дороги в эксплуатации.

Паровые барабанные трубчатые сушилки предназначены для сушки мелких продуктов обогащения крупностью до 6 мм. Они применяются в тех случаях, когда имеется дешевый отработанный пар, а также, когда важно избежать загрязнении концентрата при сушке и уменьшить его потери в пыли.