|
Вращающиеся сушильные барабаны
применяют для сушки сырьевых материалов и топлива независимо от начальной
влажности и вязкости последних. Это является преимуществом сушильного
барабана, так как возможность сушки вязких материалов при высокой влажности
затрудняется или исключается полностью в аппаратах других конструкций.
Сушильный барабан имеет форму цилиндра, изготовленного из
листовой стали толщиной 10—15 мм. Барабан установлен с наклоном 3—5%. Он
опирается бандажами 2 на две пары опорных роликов 3. В средней части барабана
находится зубчатый венец 4 (шестерня); он входит в зацепление с ведущей
шестерней 5. Ведущая шестерня получает вращение от электродвигателя через
редуктор 6 и передает это вращение ведомой шестерне, вызывая вращение
барабана.
Материал в виде раздробленных зерен размером до 10—20 мм
из бункера 10 равномерно подается питателем 11 по течке 12 в барабан со
стороны поднятого конца. В результате наклона барабана и его вращения
материал непрерывно перемещается к опущенному концу. Горячие дымовые газы,
образующиеся в топке 13 при сгорании топлива, вентилятором 9 просасываются
через барабан и, омывая влажные куски материала, высушивают их. Высушенный
продукт выходит с противоположного загрузке конца барабана, поступает в
транспортирующий механизм и отправляется на дальнейшую переработку.
Дымовые газы, проходя через барабан и соприкасаясь с
движущимся материалом, -насыщаются пылью. Перед удалением отработанных газов
в атмосферу их очищают от пыли вначале в циклонах, а затем в фильтрах по
схеме, аналогично приведенной на стр. 119. На 52 условно показан в качестве
пылеочистителя только циклон 8. Уловленная в циклоне пыль по течке 7
возвращается в высушенный материал и смешивается с ним.
В качестве теплоносителя можно использовать дымовые газы,
отходящие из печей обжига клинкера. Их температура находится примерно в тех
же пределах, что и температура газа, специально получаемого в топке барабана.
Утилизация (использование отходов) тепла печных газов значительно улучшает
технико-экономические показатели цементного .производства, снижая общий
расход топлива на технологические цели.
Недостатком сушильных барабанов является большая затрата
тепла на испарение влаги из материала, когда влажность последнего оказывается
меньше определенного предела (10—• 12%). Поэтому на новых заводах сушильные
барабаны применяют для подсушки материалов до влажности 10—12%, досушивают
материал более эффективным способом, например совмещая с помолом в мельнице.
Удельное паронапряжение зависит от конструктивных
особенностей барабана, физических свойств материалов, крупности поступающих
на сушку кусков, степени заполнения барабана, скорости перемещения материала
в барабане, а также от температуры, влагосодержания и скорости движения
теплоносителя,, поступающего в барабан.
Выше было указано, что уменьшение размера кусков
материала, повышение температуры теплоносителя, снижение его влагосодержания
и повышение скорости движения газа в барабане ускоряет процесс сушки и
должно, следовательно, способствовать увеличению производительности барабана.
Однако температура теплоносителя не должна быть выше 800—1000°С, иначе
барабан может выйти из строя.
Увеличение скорости движения теплоносителя выгодно только
до определенного предела. Если эта скорость будет выше оптимальной, газы не
успеют отдать материалу полностью свое тепло и выйдут из барабана с высокой
температурой. В результате большое количество тепла газов окажется не
использованным и сушильная установка будет иметь низкий коэффициент полезного
действия. Расход топлива при этом возрастет.
Сушильный барабан считают работающим нормально, если
температура отходящих из него газов не превышает 80—120° С. Коэффициент
полезного действия барабана в этом случае будет равен соответственно 0,8—0,7.
При выборе скорости движения газов руководствуются весовым
значением скорости в сечении барабана. Весовое значение скорости показывает
количество газов в килограммах, проходящих в течение 1 сек через 1 м2 сечения барабана. С уменьшением .весовой скорости возрастает влагосодержание газов и
соответственно снижается расход топлива на сушку. Однако интенсивность сушки
при высоком влагосодержании газов снижается.
Увеличение весовой скорости газов повышает интенсивность
.сушки, но при этом снижается влагосодержание теплоносителя, возрастает
температура отходящих газов и соответственно повышается расход топлива. Таким
образом, должна существовать оптимальная, наиболее выгодная скорость газов,
которая находится в пределах 1,5—4 кг/сек • м2.
От скорости движения материала зависит время пребывания
его в барабане. Чем оно больше, тем лучше высушивается материал. Но
производительность барабана при этом снижается и, наоборот, увеличение
скорости движения материала повышает производительность барабана, но .может
оказаться высокой и недопустимой остаточная влажность материала.
Скорость движения материала устанавливается в совокупности
с температурой и скоростью движения газов. Регулируют эту скорость изменением
угла наклона или числа оборотов барабана. Соотношение между углом наклона и
скоростью вращения барабана выбирают из условия требуемой длительности сушки
и наиболее выгодного заполнения материалом объема барабана
Коэффициент заполнения объема барабана зависит от конструкции
.последнего и находится в пределах 0,05—0,20. С увеличением коэффициента
заполнения .возрастает удельное парона- пряжение и соответственно повышается
производительность, но при условии беспрепятственного прохода газов и без
снижения их скорости.
Влияние на производительность барабана физических свойств
материалов определяется способностью последних высушивать- -ся. Эта
способность оценивается величиной удельного паронапря- жения барабана и
находится в пределах: ,при сушке глины — 20—
30, известняка, опоки — 30— 40, шлака — 45—60, угля 35—
50, трепела, диатомита — 40— 50 кг влаги, удаляемой из материала в течение 1
ч с 1 -м3 объема барабана (кг/м3-ч).
Хорошие результаты дает одновременное применение двух
систем по длине барабана. Так, при сушке пластичных налипающих материалов в
начале барабана применяют подъемно-лопастную систему, а за ней —
распределительную или промежуточную.
Для лучшего питания барабана в самом начале его
устанавливают на внутренней поверхности направляющие лопасти. Особенно
полезными они оказываются при сушке налипающих материалов. Материал лопастями
проталкивается в глубь барабана, подсушивается при этом раскаленными газами,
поступающими из топки, и уже в нелипком состоянии поступает в соответствующую
систему .внутреннего устройства барабана. Для .подсушки налипающих материалов
применяют также навеску цепей внутри барабана подобно цепным завесам
вращающихся печей (см. стр. 242).
|