Сушильный барабан для глины кирпичного производства

Обновлено: 02.05.2024

Студенту ПСК 3-й курс Процессы и аппараты технологии строительных материалов Сушка в технологии строительных материлов

Сушка в технологии строительных материлов

Сушка – процесс удаления влаги из твёрдых материалов, главным образом путём её испарения.

Процесс сушки является одной из наиболее распространенных операций в производстве строительных материалов. Сушка может использоваться как на заключительных стадиях производства, когда готовые изделия проходят стадию кондиционирования свойств, так и на стадии подготовки сырья, в том числе с целью подогрева сырья или модификации его свойств.

Удаление влаги из твёрдых и пастообразных материалов позволяет удешевить их транспортировку, придать им необходимые свойства, а также уменьшить их коррозию аппаратов и трубопроводов при хранении или последующей обработке этих материалов.

Сушка влажных материалов представляет собой сложный физический и технологический процесс, или, точнее, совокупность процессов переноса тепла и влаги, в котором главная роль отводится сушильному агенту – горячему воздуху. В сушильных установках его роль сводится к передаче материалу теплоты для испарения влаги, поглощению испарившейся влаги и удалению её из сушилки.

сушка, тепломассообмен

Переход влаги из жидкого состояния является фазовым переходом и сопровождается поглощением тепла. Таким образом, на испарение влаги расходуется тепло, поэтому скорость сушки зависит от количества подводимого тепла и от температуры сушки.

Существует множество механических способов удаления влаги из материалов: отжим, отстаивание, фильтрование, центрифугирование. Но наиболее качественное удаление влаги осуществляется в процессе сушки и отвода образующихся паров вместе с дымовыми газами. Кроме того, в процессе сушки осуществляется подогрев сырья, который положительно сказывается на дальнейших химических реакциях, связанных с технологическим процессом производства готовой продукции.

Сушильные установки, применяемые в промышленности строительных материалов, классифицируются по следующим основным признакам:

по режиму работы – периодического и непрерывного действия;

по виду высушиваемого материала – для кусковых, сыпучих, вязкотекучих материалов, штучных и листовых изделий;

по конструкциям – барабанные, распылительные, пневматические, со взвешенным (кипящим) слоем, камерные, конвейерные, туннельные и др.

По способу подвода теплоты сушильные установки делятся на конвективные, контактные, рекуперативно–контактные, радиационные, высокочастотные, комбинированные;

по схеме движения тепловых потоков и материала – прямо– и противоточные, с рециркуляцией, одно и многозонные.

Для сушки кусковых и сыпучих сырьевых материалов широко используются сушильные барабаны. При производстве керамических изделий в них сушат глину, в технологии производства асфальтобетона – песчано–гравийную смесь, в производстве стекла – песок и соду. Сушильные барабаны используются также для низкотемпературного обжига гипсового камня, для термоподготовки перлитового сырья в производстве искусственных пористых заполнителей для бетона.

Для сушки мелкодисперсных материалов получили распространение сушильные установки со взвешенным слоем, в том числе многозонные, где сушка является подготовительной стадией перед обжигом или вспучиванием сырья. С этими же целями возможно применение пневматических сушилок вертикального и аэрофонтанного типов.

В промышленности строительных материалов также находят применение установки совмещенного помола и сушки материалов, например, при подготовке порошкового угля для обжиговых печей в производстве цемента – это, например, шахтные мельницы.

В технологии тонкой керамики подготовку сырья производят шликерным способом с обезвоживанием керамической суспензии в сушилках распылительного типа. Модификации этих сушилок могут отличаться по месту подачи суспензии (с верхней или нижней подачей) и по способу ее распыления (пневматическим, механическим или центробежным).

Для сушки штучных изделий используются конвейерные и туннельные установки. Например, для сушки керамической плитки используются одно– или многоярусные сушильные установки с ленточными конвейерами. В производстве кирпича методом пластического формования кирпич–сырец размещают на транспортных вагонетках и направляют на сушку в туннельные сушилки.

Параметры влажного воздуха. Горячий воздух, поступающий в сушилку, отдает свое тепло высушиваемому материалу и поглощает испаренную влагу. Так как плотность влажного воздуха непостоянна ввиду колебаний температуры и содержащихся в нем водяных паров, удобнее всего относить параметры влажного воздуха не к единице объема, а к одному килограмму сухой массы воздуха.

Различают три параметра, характеризующих влажность воздуха.
Абсолютная влажность – количество водяного пара в единице объема влажного воздуха. Если считать, что воздух подчиняется законам идеальных газов, то абсолютная влажность равна массе одного кубического метра пара, или соответствует плотности водяного пара ?п (кг/м 3 ).
Относительная влажность ? – показатель, характеризующий степень насыщения воздуха водяными парами, представляет собой отношение абсолютной влажности при данной температуре и давлении к максимально возможному при тех же условиях, измеряется в процентах

где ?нас – плотность насыщенного пара, кг/м 3 .

Относительную влажность можно также выразить как соотношение парциальных давлений пара при данных условиях и в состоянии насыщения при заданной температуре

? = ( рп / рнас )·100
где – рп парциальное давление пара в воздухе, Па; рнас – давление насыщенных паров, Па.

Влагосодержание x, кг/кг – отношение массы водяного пара, находящегося во влажном воздухе, к массе абсолютно сухого воздуха в том же объеме

где – ?возд плотность сухого воздуха, кг/м 3 .
Теплосодержание (энтальпия) I, кДж/кг – количество тепла, содержащегося во влажном воздухе, в расчете на 1 кг сухого воздуха, представляет собой сумму энтальпий абсолютно сухого воздуха и водяного пара

I = 1,01·t + 0,001·x·(2500+1,96·t)

где – энтальпия влажного воздуха, Дж/кг; t – температура влажного воздуха; x– влагосодержание воздуха, кг/кг. Коэффициенты при t – соответственно теплоемкость сухого воздуха и водяных паров в кДж/(кг·К).

Основы расчета сушильных установок. В производстве большинства строительных материалов используется конвективный способ сушки в потоке горячего воздуха, который в данном случае играет роль сушильного агента. Это может быть воздух, нагретый в паровом калорифере или рекуперационном теплообменнике, либо продукты сгорания топлива, разбавленные воздухом до необходимой температуры.

Для каждого материала или изделия необходимо создавать свой режим сушки, характеризуемый оптимальными для данного материала параметрами теплоносителя – температурой, влажностью, скоростью движения. Эти параметры должны соответствовать оптимальным условиям, при которых материал высыхает в наиболее короткие сроки с сохранением всех требуемых свойств.

Теплотехнический расчет сушильных установок включает следующие этапы:
– расчет горения топлива и определение параметров сушильного агента на входе в сушильную установку;
– определение параметров отработанных газов на выходе из сушилки;
– расчет расхода воздуха и топлива на сушку при заданной производительности установки;
– конструктивный расчет установки, определение ее размеров;
– подбор вспомогательного оборудования;
– разработка схемы–задания для автоматического управления процессом сушки.

Авторы:
Шлегель И.Ф. - канд. техн. наук, доктор, профессор, член-корреспондент РАЕН, генеральный директор;
Андрианов А.В. - начальник отдела сушки и транспортирования ООО «ИНТА-СТРОЙ», г.Омск.

Сушка глинистого сырья сушильными барабанами


Постоянно растущие требования к качеству керамических изделий, получаемых методом полусухого прессования, с одновременной экономией затрат на организацию процесса сушки приводят к необходимости эксплуатации сушильного оборудования с учетом последних достижений технологий.

Сушка – один из самых важных и сложных элементов производства кирпича. Неэффективный сушильный агрегат может стать слабым звеном в повышении производительности или рентабельности любого кирпичного производства.

В настоящее время, наиболее эффективной является сушка глины в барабанных сушилках, встроенных в автоматические линии подготовки сырья для полусухого прессования кирпича.

Методы улучшения сушки сырья


Одним из направлений улучшения сушильного процесса является подача глины в сушильный барабан в гранулированном виде.

Такой подход приводит к исключению образования на выходе из барабана крупных шарообразных комков абсолютно сухих снаружи, но с повышенной влажностью внутри.

При дальнейшем размоле заранее сгранулированного сырья пресс-порошок получается с более равномерной влажностью и необходимым фракционным составом. Такой порошок требует меньшей вылежки в накопительных бункерах для усреднения по влажности, что положительно сказывается на качестве готовых изделий.

Разработанный институтом «ИНТА-СТРОЙ» смеситель-гранулятор «Каскад» [1,2] позволяет производить гранулят с заранее заданными размерами и одновременно улучшает свойства перерабатываемой глиномассы. Сушка такого гранулята гораздо эффективнее с точки зрения качества получаемого продукта.

Следующий этап оптимизации сушильного процесса связан с выбором противоточной системы подачи теплоносителя и обрабатываемого продукта с применением системы рециркуляции дымовых газов.

Технологическая линия сушки глиняных гранул представлена на рис. 1.

Рис. 1. Технологическая линия сушки

Рис. 1. Технологическая линия сушки: 1 – гранулятор «Каскад»; 2 – шнек загрузки; 3 – камера загрузки; 4 – сушильный барабан; 5 – циклон; 6 – дозатор пыли; 7 – рама; 8 – привод; 9 – горелка; 10 – вентилятор рециркулята; 11 – агрегат тепловой; 12 – камера выгрузки; 13 – система управления.

Линия прошла ряд производственных испытаний в составе кирпичного завода полусухого прессования ШЛ 400 на базе института «ИНТА-СТРОЙ».

Сгранулированный материал от установки «Каскад» 1, посредством шнека загрузки 2 и камеры загрузки 3, поступает в сушильный барабан 4. Одновременно из циклона 5, в который поступают дымовые газы для первичной очистки, с помощью системы возврата пыли 6 влажный материал опудривается пылью, получаемой в процессе очистки, что предотвращает слипание гранул. Во вращающемся барабане, установленном на раме 7 с приводом 8, материал высушивается до технологически необходимой влажности противоточными сушильными газами, из горелки 9. Вентилятором 10 до половины дымовых газов, являющихся рециркулятом, возвращаются в тепловой агрегат 11 для разбавления теплоносителя. Готовый материал выгружается посредством камеры выгрузки 12. Система автоматики 13 регулирует весь процесс сушки в автоматическом режиме. При такой организации процесса повышается равномерность сушки и увеличивается удельный съем влаги с 1 м 3 объема барабана.

Проведенные испытания сушильного барабана ШЛ 402 показывают (см. табл. 1), что повышение температуры теплоносителя в точке загрузки барабана сырьем всего на 150°С позволяет увеличить удельный влагосъем с 57,9 кг/м 3 до 79 кг/м 3 . При этом, за счет увеличения количества рециркулята, удается удерживать температуру выходящих из горелки газов в заданных пределах, избегая перегрева в горячей зоне сушилки.

Таблица 1. Изменения параметров сушки

Параметры

Режим сушки №1

Режим сушки №2

Режим сушки №3

Производительность сушильного барабана, кг/час

Температура исходящих газов, °C

Температура входящих газов, °С

Температура рециркулята, °С

Температура гранул на выходе из барабана, °С

Скорость потока рециркулята, м/с

Разряжение внутри барабана, Па

Мощность горелки, %

Расход газа, м 3 /час

Влажность сырья до сушки, %

Влажность сырья после сушки, %

Съем влаги с сырья, %

Съем влаги, кг/час

Удельный влагосъем, кг/м 3

Затраты тепла, ккал

КПД, %


Еще одно нововведение, позволяющее увеличить удельный съем влаги, – это удлинение барабанов, то есть повышение соотношения длины к диаметру более 10.

Такое изменение конструкции позволяет увеличить площадь и время соприкосновения продукта с теплоносителем и увеличить КПД сушилки.

Инновационные сушильные барабаны серии ШЛ


При увеличении длины сушилки возникают определенные сложности, связанные с герметизацией торцов вращающегося барабана, так как их колебания в вертикальной плоскости достигают 20-30 мм.

Изобретение уплотнительного устройства вращающейся печи [3] позволило надежно герметизировать торцы барабана, а новейшие конструкторские решения – разработать типоразмерный ряд удлиненных сушильных барабанов серии ШЛ (см. табл. 2), работающих по противоточной схеме подачи агента сушки.

Таблица 2. Типоразмерный ряд сушильных барабанов серии ШЛ

Индекс

Производительность
при съеме 10% влажности, т/ч

Диаметр
барабана, м

Длина
барабана, м

Объем
барабана, м 3

Влагосъём, т/ч

ШЛ 402

ШЛ 454

ШЛ 455

ШЛ 512

ШЛ 530

ШЛ 531

ШЛ 532

ШЛ 533

ШЛ 534

ШЛ 535

ШЛ 536

Конструкция одного из сушильных барабанов, разработанных институтом «ИНТА-СТРОЙ», представлена на рис. 2. Барабанная сушилка состоит из теплового агрегата 1, вращающегося барабана 2, привода 3, загрузочного короба 4 и камеры выгрузки 5.

На виде Г (рис. 2) представлено подвижное уплотнение торца барабана [3], позволяющее исключить пыление в местах стыковки подвижной трубы с камерами загрузки и выгрузки.

Загрузочный короб выполняет две основные функции: организация подачи сырья и отвод топочных газов в систему очистки с отбором части газов на рециркулят. Обычно короб комплектуется шнековым транспортером, обеспечивающим полную герметичность загрузки, так исключаются подсосы холодного воздуха из цеха, негативно влияющие на сушку. Кроме того, в шнеке происходит окатывание гранул пылью из системы первичной очистки дымовых газов, что предотвращает слипание гранул.

Рис. 2. Схема сушильного барабана

Рис. 2. Схема сушильного барабана: 1 – тепловой агрегат; 2 – барабан; 3 – привод; 4 – загрузочный короб; 5 – камера выгрузки.

Барабан является основной частью сушилки и выполнен из цилиндрической трубы с приваренными снаружи стрингерами, которые выполняют несколько функций: служат для укладки между ними утеплителя; являются опорой для приварки наружных листов кожуха; обеспечивают дополнительную жесткость удлиненному барабану. Наружная полка стрингеров вместе с кожухом предназначены для предохранения от прогиба и деформации барабана при аварийных остановках и других возможных случаях перегрева сушилки. Утепление барабана (без риска деформации трубы) позволяет существенно снизить расход топлива. Передача тепла гранулам внутри сушилки обеспечивается как конвективным, так и кондуктивным способом, при этом нагретые стенки передают значительную долю тепла. Этим объясняется высокий КПД барабана и увеличенный влагосъем в сравнении с существующими аналогами.

Внутреннее устройство барабана является одним из определяющих факторов качества сушки. Внутри корпуса для оптимальной передачи тепла устанавливают различные типы насадок: винтовые, подъемно-лопастные, секторные, цепные, ячейковые, распределительные, комбинированные.

Винтовые насадки обычно используют в начале загрузки барабана, что неизбежно приводит к их залипанию влажным материалом и влечет за собой чистку и внеплановый ремонт барабана.

Проведенные нашим институтом многолетние исследования в области влияния типов насадок на сушку глиняных гранул позволили выбрать оптимальное решение: установка в начале загрузки цепных завес на 70% длины барабана и подъемно-лопастных насадок на 30% от длины барабана на выгрузке.

Анализ фракционного состава гранул на входе в барабан и высушенного продукта на выходе показывает, что цепи не являются размольными элементами, как утверждают некоторые авторы, гранулы выходят целыми, их гранулометрический состав меняется только в пределах погрешности измерений. Установленные на большей части длины круглозвенные цепи являются элементами кондуктивной передачи тепла и служат гибкими преградами для потока гранул. Подвижная конструкция цепей исключает налипание на них влажной глины и слипание гранул между собой.

На последней 1/3 длины барабана установлены лопатки. В этой зоне гранулы окончательно теряют возможность слипания, и при вращении барабана поднимаются вверх, пересыпаясь внутри объема сушилки. Создаются условия для обильного обтекания сырья теплоносителем, происходит окончательная досушка до технологически необходимых параметров влажности.

Привод сушилки осуществляется четырьмя обрезиненными катками, которые контактируют с бандажами барабана. Все четыре катка вращаются синхронно от одного редуктора с электродвигателем. Движение передается через валы на две стороны и далее при помощи двух цепных передач непосредственно каткам. Весь привод смонтирован на собственной раме, установленной под углом 30. От осевого смещения барабан удерживается упорными роликами. Такое решение позволяет вести монтаж агрегата на общем фундаменте в виде плоской плиты, снизить шум и вибрацию, возникающие в процессе эксплуатации, а фрикционный привод обеспечивает плавность трогания и мягкость работы.

Тепловой агрегат служит для подачи агента сушки в барабан и имеет патрубок для подмешивания рециркулята, посредством которого снижается температура сушильных газов. Снижение температуры теплоносителя с его одновременным насыщением влагой от рециркулята способствует более равномерной, мягкой и качественной сушке исходного сырья, уменьшению расхода топлива.

Топка оборудована горелкой фирмы «Weishaupt», позволяющей регулировать подачу газа в широком диапазоне в автоматическом и ручном режиме.

Камера выгрузки с симметрично переставляемым патрубком разгрузки позволяет выгружать материал в любую сторону и может комплектоваться шнековым транспортером, обеспечивающим герметич-ность выгрузки.

Заключение


На основе производственных испытаний предложены методы усовершенствования сушки глинистого сырья в процессе производства керамических изделий методом полусухого прессования. Показано, что разработанные удлиненные сушильные барабаны целесообразно применять для более качественной сушки гранулированного сырья на автоматизированных кирпичных заводах. Применение новейшего оборудования и улучшение процессов сушки позволяет вывести предприятие на новый уровень, улучшить качество готовой продукции, снизить затраты на топливо, монтаж и ремонт оборудования, исключить запыленность и повысить экологичность цеха.

1. Шлегель И.Ф. Устройство для измельчения и перемешивания пластичных материалов, преимущественно глины. Патент RU 2384401, МПК: В28С1/14. Опубл. 20.03.2010. БИ № 8.
2. Шлегель И.Ф., Рукавицын А.В., Андрианов А.В. Использование установок серии «Каскад» в технологии полусухого прессования кирпича // Строительные материалы. 2010. № 4.
3. Шлегель И.Ф. Уплотнительное устройство вращающейся печи. Патент RU 2283996. МПК: F27В7/24. Опубл. 20.09.2006. БИ № 26.

Сушильный барабан

Сушильные барабаны серии ШЛ позволяют существенно повысить производительность и эффективность линии подготовки сырья без лишних трудозатрат. Данное оборудование отличается повышенным КПД и не вызывает пыления при работе, а также является достаточно простым в ремонте и обслуживании.

Применение установок для сушки сырья

Данного типа барабаны предназначены для высушивания в т.ч. глиняных гранул в линии полусухого прессования керамических изделий. В процессе сушки влажность глины снижается на 10% и более. Благодаря конструктивным особенностям оборудования удалось снизить уровень шума и улучшить механические и термодинамические характеристики.

В ходе разработки изделие было усовершенствовано и оснащено:

повышенно соотношение длинны барабана к его диаметру

продольными стрингерами жёсткости

теплоизоляцией между продольными стрингерами жесткости;

обрезиненными приводными катками;

подвижными торцевыми уплотнениями (запатентовано);

автоматизацией и датчиками контроля.

Данные решения позволили нам добиться в т.ч. непревзойденной величины теплосъема с единицы объема поверхности барабана.

Сама сушильная установка довольно проста и компактна. Она состоит из:

привода на собственной раме;

камеры загрузки и разгрузки.

Как происходит обработка материала

Принцип действия устройства схож с работой автоматической стиральной машины. При работе барабана сырье контактирует с:

горячим потоком газа;

разогретой поверхностью барабана;

цепными завесами и лопатками.

За счет этого повышается эффективность процесса сушки материала. Автоматическая система управления комплексом позволяет поддерживать оптимальные параметры сушки при любом изначальном уровне влажности сырья, в том числе и в условиях максимальной производительности.

сушильный барабан

Барабан медленно (5,5 об/мин) вращается от привода. Ось вращения барабана наклонена под углом 5-6°, вследствие чего куски глины, поступающие в верхний конец барабана, при его вращении продвигаются по ячейкам к нижнему разгрузочному концу. Теплоносителем являются дымовые газы от специальных подтопков.

В сушильных барабанах в разгрузочной части их рекомендуется навешивать металлические цепи, способствующие разрыхлению и измельчению глины в период сушки. Это позволяет получать глину с более равномерной влажностью и повысить производительность барабана. Технические характеристики (производительность, длина и диаметр барабана) типовых применяемых сушильных барабанов приведены ниже.

характеристики сушильных барабанов

Сушильный барабан представляет собой сварной металлический цилиндр, внутренняя полость которого служит сушильным пространством. Барабан устанавливают с уклоном 5-6° в сторону выхода высушенного материала.


Корпус 7 барабана, вращающийся со скоростью 4-6 об/мин, концами входит в камеры - газовую 5, через которую горячие газы поступают в барабан, и выгрузочную 1, через которую отводятся отработанные газы и выгружается высушенная глина. К газовой камере пристроена топка 6, конструкция которой зависит от рода сжигаемого топлива. Перед подачей в барабан газы обычно разбавляют холодным воздухом в камере для понижения температуры до постоянной величины. Отработанные газы отсасывают дымососом 3 и пропускают через пылеулавливающий циклон 2, где отделяются мелкие частицы материала, находящиеся в газах во взвешенном состоянии. Температура газов, поступающих в сушильный барабан, 600-880 о C; на выходе - до 120 о C. В последнее время находят применение сушильные барабаны с откатными топками.


Сжигание газа в них осуществляется непосредственно в приемной части сушильного барабана, где продукты сжигания разбавляются наружным воздухом, поступающим в барабан через зазоры между торцевой стенкой 6 и обечайкой 7. Такой сушильный барабан работает следующим образом. Продукты сгорания от горелок 4 поступают непосредственно в корпус 9 вращающегося барабана, где разбавляются до заданной температуры, например 800 о C, просасываемым через зазор 2 наружным воздухом.

До смешивания с продуктами сгорания воздух нагревается за счет теплообмена с торцевой стенкой 6, подпорным кольцом 3 и обечайкой 7 в виде поверхности вращения, которая выполняет роль направляющей для подсасываемого внутрь барабана воздуха. Торцевая стенка может перемещаться вдоль оси барабана на тележке 1 с фиксатором. Часть воздуха за счет эжектирующего действия продуктов сгорания подсасывается к устью горелок и течки, вмонтированных в вертикальную стенку, и охлаждает их. Материал через загрузочную течку 5 поступает на приемные лопасти 8 и далее, пересыпаясь, движется к разгрузочной камере 10 вместе с теплоносителем, контактируя с ним и высыхая до заданной влажности. Отходящие газы проходят систему пылеочистки 11 и дымосос 12 и выбрасываются в атмосферу.

Использование откатной топки позволяет заметно уменьшить расход топлива на сушку глины (на 20-25%), снизить количество и температуру отходящих газов за счет резкого (почти в два раза) сокращения подсосов воздуха, значительно улучшить условия эксплуатации сушильных барабанов.

Сушат глину в сушильных барабанах прямотоком, т. е. и материал, и подогретые газы движутся в одном направлении, так как при противотоке глина может перегреваться, что приведет к потере ею пластических свойств. При прохождении глины через сушильный барабан меняется ее зерновой состав. Мелкие куски высыхают и рассыпаются в пыль, крупные запариваются и закатываются в комья. Это обусловливает большую разнородность по влажности как между отдельными кусками, так и в пределах одного куска. Для усреднения влажности применяют цепные завесы внутри барабана, которые частично измельчают глину, а также создают промежуточный запас высушенной глины, в котором с течением времени происходит перераспределение влажности.

Сушильный барабан пускают в такой последовательности: включают привод барабана; подают горячие газы; включают питающие устройства и конвейеры для высушенного материала.

Если в процессе работы сушильный барабан сползает вдоль оси вверх, смазывают рабочие поверхности роликов на верхней опоре; если барабан перемещается вниз, необходимо насухо протереть рабочие поверхности опорных роликов и бандажа; если барабан продолжает опускаться, нужно протереть ролики и на нижней опоре.

Сушильный барабан должен работать при постоянной температуре выходящих газов. При изменении влажности материала или интенсивности подачи его в барабан режим сушки регулируют только количеством поступающих в барабан горячих газов; изменять температуру газов рекомендуется лишь в незначительных пределах, увеличивая или уменьшая подачу холодного воздуха в смесительную камеру. Влажность материала, поступающего в барабан и выходящего из него, контролирует лаборатория и результаты анализов сообщает рабочим, обслуживающим сушильный барабан.

Останавливают сушильный барабан таким образом. За 30 мин до остановки барабана прекращают подачу сырого материала. Затем перестают подавать теплоноситель в барабан. После этого выключают привод и устройство для транспортирования высушенного материала. При внезапных остановках прекращают подачу топлива.

Для сушки глины применяют типовые сушильные барабаны производительностью 2,5 и 15 т/ч (см. таблицу выше).

Статьи Материалы Керамические материалы и изделия Сушильные барабаны

Сушильные барабаны

сушильный барабан

Барабан медленно (5,5 об/мин) вращается от привода. Ось вращения барабана наклонена под углом 5-6°, вследствие чего куски глины, поступающие в верхний конец барабана, при его вращении продвигаются по ячейкам к нижнему разгрузочному концу. Теплоносителем являются дымовые газы от специальных подтопков.

В сушильных барабанах в разгрузочной части их рекомендуется навешивать металлические цепи, способствующие разрыхлению и измельчению глины в период сушки. Это позволяет получать глину с более равномерной влажностью и повысить производительность барабана. Технические характеристики (производительность, длина и диаметр барабана) типовых применяемых сушильных барабанов приведены ниже.

характеристики сушильных барабанов

Сушильный барабан представляет собой сварной металлический цилиндр, внутренняя полость которого служит сушильным пространством. Барабан устанавливают с уклоном 5-6° в сторону выхода высушенного материала.


Корпус 7 барабана, вращающийся со скоростью 4-6 об/мин, концами входит в камеры - газовую 5, через которую горячие газы поступают в барабан, и выгрузочную 1, через которую отводятся отработанные газы и выгружается высушенная глина. К газовой камере пристроена топка 6, конструкция которой зависит от рода сжигаемого топлива. Перед подачей в барабан газы обычно разбавляют холодным воздухом в камере для понижения температуры до постоянной величины. Отработанные газы отсасывают дымососом 3 и пропускают через пылеулавливающий циклон 2, где отделяются мелкие частицы материала, находящиеся в газах во взвешенном состоянии. Температура газов, поступающих в сушильный барабан, 600-880 о C; на выходе - до 120 о C. В последнее время находят применение сушильные барабаны с откатными топками.


Сжигание газа в них осуществляется непосредственно в приемной части сушильного барабана, где продукты сжигания разбавляются наружным воздухом, поступающим в барабан через зазоры между торцевой стенкой 6 и обечайкой 7. Такой сушильный барабан работает следующим образом. Продукты сгорания от горелок 4 поступают непосредственно в корпус 9 вращающегося барабана, где разбавляются до заданной температуры, например 800 о C, просасываемым через зазор 2 наружным воздухом.

До смешивания с продуктами сгорания воздух нагревается за счет теплообмена с торцевой стенкой 6, подпорным кольцом 3 и обечайкой 7 в виде поверхности вращения, которая выполняет роль направляющей для подсасываемого внутрь барабана воздуха. Торцевая стенка может перемещаться вдоль оси барабана на тележке 1 с фиксатором. Часть воздуха за счет эжектирующего действия продуктов сгорания подсасывается к устью горелок и течки, вмонтированных в вертикальную стенку, и охлаждает их. Материал через загрузочную течку 5 поступает на приемные лопасти 8 и далее, пересыпаясь, движется к разгрузочной камере 10 вместе с теплоносителем, контактируя с ним и высыхая до заданной влажности. Отходящие газы проходят систему пылеочистки 11 и дымосос 12 и выбрасываются в атмосферу.

Использование откатной топки позволяет заметно уменьшить расход топлива на сушку глины (на 20-25%), снизить количество и температуру отходящих газов за счет резкого (почти в два раза) сокращения подсосов воздуха, значительно улучшить условия эксплуатации сушильных барабанов.

Сушат глину в сушильных барабанах прямотоком, т. е. и материал, и подогретые газы движутся в одном направлении, так как при противотоке глина может перегреваться, что приведет к потере ею пластических свойств. При прохождении глины через сушильный барабан меняется ее зерновой состав. Мелкие куски высыхают и рассыпаются в пыль, крупные запариваются и закатываются в комья. Это обусловливает большую разнородность по влажности как между отдельными кусками, так и в пределах одного куска. Для усреднения влажности применяют цепные завесы внутри барабана, которые частично измельчают глину, а также создают промежуточный запас высушенной глины, в котором с течением времени происходит перераспределение влажности.

Сушильный барабан пускают в такой последовательности: включают привод барабана; подают горячие газы; включают питающие устройства и конвейеры для высушенного материала.

Если в процессе работы сушильный барабан сползает вдоль оси вверх, смазывают рабочие поверхности роликов на верхней опоре; если барабан перемещается вниз, необходимо насухо протереть рабочие поверхности опорных роликов и бандажа; если барабан продолжает опускаться, нужно протереть ролики и на нижней опоре.

Сушильный барабан должен работать при постоянной температуре выходящих газов. При изменении влажности материала или интенсивности подачи его в барабан режим сушки регулируют только количеством поступающих в барабан горячих газов; изменять температуру газов рекомендуется лишь в незначительных пределах, увеличивая или уменьшая подачу холодного воздуха в смесительную камеру. Влажность материала, поступающего в барабан и выходящего из него, контролирует лаборатория и результаты анализов сообщает рабочим, обслуживающим сушильный барабан.

Останавливают сушильный барабан таким образом. За 30 мин до остановки барабана прекращают подачу сырого материала. Затем перестают подавать теплоноситель в барабан. После этого выключают привод и устройство для транспортирования высушенного материала. При внезапных остановках прекращают подачу топлива.

Для сушки глины применяют типовые сушильные барабаны производительностью 2,5 и 15 т/ч (см. таблицу выше).

Читайте также: