Курсовая работа: Барабанная сушилка
В сушильной технике барабанные сушилки являются наиболее распространенным типом. Первоначально такие сушилки представляли собой открытую вращающуюся трубку, через которую пропускались горячие дымовые газы, вступавшие в тепло - и массообмен с движущимся по трубе материалом. Барабанные сушилки применяются для сушки сыпучих и малосыпучих материалов (колчедан, уголь, фосфориты, минеральные соли, руда, удобрения, песок, различные химические продукты и т.д.). Высокая приспособляемость позволила им найти им найти применение во многих отраслях промышленности и в с/х при индустриальном производстве кормов.
По конструктивному использованию барабанные сушилки очень разнообразны. Сушилка может быть выполнена в виде единственной трубы, может также представлять собой систему, состоящую из большого числа труб разных диаметров, вставленных одна в другую.
Наиболее распространенная барабанная сушилка представляет собой цилиндрический наклонный барабан с двумя бандажами, которые при вращении барабана катятся по опорным роликам. Материала поступает с приподнятого конца барабана через питатель, захватывается винтовыми лопастями, на которых он подсушивается, после чего перемещается вдоль барабана, имеющего угол наклона к горизонтали до 6°. Осевое смещение барабана предотвращается упорными роликами.
Материал перемещается в сушилке при помощи внутренней насадки, равномерно распределяющей его по сечению барабана. Конструкция насадки зависит от размера кусков и свойств высушиваемого материала. Насадка осуществляет механическую перевалку материала, сбрасывая его в поток сушильного агента. Ее назначение заключается в том, чтобы процесс теплообмена влажного материала с сушильным агентом осуществлялся по возможно большему поперечному сечению барабана.
Наиболее целесообразна такая насадка, которая наименьшим образом распределяет, пересыпает, перемешивает материал и осуществляет его контакт с потоком сушильного агента, не забиваясь при этом и не нарушая транспортирования материала.
Насадка с точки зрения тепломассопереноса должна быть компактной, однако для надежности транспортирования интервал между элементами насадки должен быть как можно больше.
Обычно в барабанных сушилках материал и сушильный агент движутся прямотоком, благодаря этому предотвращается пересушивание и унос материала топочными газами в сторону, противоположную его движению. Для уменьшения уноса при прямотоке скорость газов в барабане поддерживается не более 2-3 м/сек. Газы поступают из топки, примыкающей к барабану со стороны входа материала и снабженной смесительной камерой для охлаждения газов до нужной температуры наружным воздухом.
Высушиваемый материал проходит через подпорное устройство в виде сменного кольца или поворотных лопаток, посредством которых регулируется степень заполнения барабана, обычно не превышающая 20-25% его объема. Готовый продукт проходит через шлюзовой затвор, препятствующий подсосу наружного воздуха в барабан, и удаляется транспортером. Газы просасываются через барабан при помощи дымососа, установленного за сушилкой. Для улавливания из газов пыли между барабаном и дымососом включен циклон.
Барабан приводится во вращение посредством зубчатого венца, который находится в зацеплении с ведущей шестерней, соединенной через редуктор с электродвигателем. Скорость вращения барабана зависит от угла его наклона и продолжительности сушки; обычно барабан делает 1-8об/мин.
Преимуществами этих сушилок являются:
- интенсивность и равномерность сушки вследствие тесного контакта материала и сушильного агента;
- относительная простота и компактность устройства;
- большая производительность;
- большое напряжение барабана по влаге, достигает 100 кг/м3 и более;
- Большая экономичность, по сравнению с шахтными.
К недостаткам относятся:
- громоздкость при значительных затратах металла и необходимость сооружения специального помещения.
Большое распространение получили сушилки, в которых сырой материал поступает в барабан вместе с горячим сушильным агентом. При одинаковой крупности материала возможна и противоточная сушка. В этом случае транспортирование материала можно осуществлять только механическим путем навстречу потоку воздуха с помощью винтовых лопастей или наклона барабана. Перекрестное движение потоков осуществимо только в барабанах с перфорированными стенками.
Принцип действия.
Влажный материал (-31-31-) поступает в бункер влажного материала Б1, откуда он через дозатор Д поступает в сушильный барабан. Топливо и воздух (3-3-) поступает в топку Т, где сжигается и после смесительной камеры топочные газы (-33-33-) поступают в сушильный барабан. Высушенный материал поступает в бункер высушенного материала Б2, из которого попадает на ленточный конвейер. Дымовые газы после барабана попадают в циклон Ц. Из циклона частицы материала, уносимые с дымовыми газами, также попадают на ленточный транспортер ТЛ транспортер. Топочные газы после циклона идут в мокрый пылеуловитель ПМ. Из него топочные газы уходят в атмосферу, а влажный материал направляется в Б1.
2. Выбор типа барабанной сушилки и сушильного агента
Выбор типа сушильного агента проводится на основе комплексного исследования технико-экономических показателей сушильной установки, технологической схемы и связи ее с тепловой схемой предприятия.
Т.к. сушильный материал не боится загрязнений, то принимаем в качестве сушильного агента смесь дымовых газов и атмосферного воздуха с начальной температурой t,г=600°С. Дымовые газы рационально использовать и потому, что суперфосфат гранулированный сушится при температурах выше 80°С. При этом выявляется большая потребность в топливе , снижается металлоемкость, ниже сибистоимость сушки. Сушилки, работающие на дымовых газах, более производительны и экономичны. Барабанные сушилки для сушки глины являются наиболее надежными и широко распространенными установками. Они просты по конструкции, удобны в обслуживании, работу их можно автоматизировать. Все сорта суперфосфат гранулированных при перегреве выше 600°С теряют полностью свою пластичность и способность при соединении с отощающими материалами, превращаться в массу, хорошо поддающуюся формовке. При сушке в барабанной сушилке мы не получим t° материала выше предела (начинается при 150°С) даже при t° газа на входе в барабан 900°С.
С целью недопущения снижения пластичности глины при сушке вследствие перегрева, а также уменьшения пылеуноса принимаем для барабана прямоточную схему движения топочных газов. Прямоток также дает возможность быстрее придать материалу подвижность. Сушилки, работающие на дымовых газах более производительны и экономичны, просты по конструкции и удобны в эксплуатации. Работу их можно автоматизировать Барабанные сушилки для сушки глины являются наиболее надежными и широко распространенными установками.
2.1 Описание технологической схемы сушильной установки
Влажный материал (-31-31-) поступает в бункер влажного материала Б1, откуда он через дозатор Д поступает в сушильный барабан. Топливо и воздух (3-3-) поступает в топку Т, где сжигается и после смесительной камеры дымовые газы (-33-33-) поступают в сушильный барабан. Высушенный материал поступает в бункер высушенного материала Б2, из которого попадает на ленточный конвейер. Дымовые газы после барабана попадают в циклон Ц. Из циклона частицы материала, уносимые с дымовыми газами, также попадают на ленточный конвейер ЛК транспортер. Дымовые газы после циклона идут в мокрый пылеуловитель МП. Из него дымовые газы уходят в атмосферу, а влажный материал направляется в Б1.
2.2 Описание сушимого материала
Порошковый суперфосфат имеет свойство видоизменяться и переходить в неусваиваемое для растений состояние, попадая в почву, особенно это свойство ярко выражено, если грунт хорошо замешан с препаратом и если почва кислая. Для решения этой проблемы химическая промышленность начала производить его в гранулах размером от 1 до 4 мм. Таким образом, увеличивается продолжительность действия препарата.
Применяя гранулированный вариант, вы можете быть уверены, что в этом случае с почвой контактирует меньший процент удобрения и необходимое количество фосфора будет усвоено растительной культурой. В ходе гранулирования он подсушивается, и фосфорная кислота частично нейтрализуется, таким образом, количество свободной фосфорной кислоты уменьшается до 1-2%, а содержание воды – до 1-4%. Но этот факт компенсируется увеличением продолжительности сохранения фосфора в почве в усваиваемой для растений форме.