Конвективные сушилки с перемешиванием слоя материала

Барабанные сушилки. Эти сушилки широко применяются для непре­рывной сушки при атмосфер ном давлении кусковых, зернистых и сыпучих материалов (минеральных солей, фосфоритов и др.).

Барабанная сушилка (рис. XVIII-5) имеет цилиндрический барабан 1, установленный с небольшим наклоном к горизонту (1/15—1/50) и опира­ющийся с помощью бан­дажей 2 на ролики 3. Ба­рабан приводится во вра­щение электродвигателем через зубчатую передачу 4 и редуктор. Число обо­ротов барабана обычно не превышает 5-8 мин^-1; положение его в осевом направлении фиксируется упорными роликами 5. Материал подается в ба­рабан питателем 6, пре­дварительно подсушивает­ся, перемешиваясь лопа­стями 7 приемно-винтовой насадки, а затем поступает на внутреннюю насадку, расположенную вдоль по­чти всей длины барабана. Насадка обеспечивает равномерное распределение и хорошее перемешива­ние материала по сечению барабана, а также его тесное соприкосновение при пересыпании с сушильным агентом — топочными газами. Газы и материал особенно часто движутся прямотоком, что помогает избежать перегрева материала, так как в этом случае наиболее горячие газы сопри­касаются с материалом, имеющим наибольшую влажность. Чтобы избе­жать усиленного уноса пыли с газами последние просасываются через барабан вентилятором 8 со средней скоростью, не превышающей 2-3 м/сек. Перед выбросом в атмосферу отработанные газы очищаются от пыли в циклоне 9. На концах барабана часто устанавливают уплотнительные устройства (например, лабиринтные), затрудняющие утечку сушильного агента.

У разгрузочного конца барабана имеется подпорное устройство в виде сплошного кольца или кольца, образованного кольцеобразно располо­женными поворотными лопатками (в виде жалюзи). Назначение этого кольца — поддерживать определенную степень заполнения барабана материалом; как правило, степень заполнения не превышает 20%. Время пребывания обычно регулируется скоростью вращения барабана и реже — изменением угла его наклона. Высушенный материал удаляется из камеры 10 через разгрузочное устройство II, с помощью которого герме­тизируется камера 10 и предотвращается поступ­ление в нее воздуха из­вне. Подсосы воздуха при­вели бы к бесполезному увеличению производи­тельности и энергии, по­требляемой вентилято­ром 8.

Устройство внутренней насадки (рис. XVIII-6) ба­рабана зависит от размера кусков и свойств высуши­ваемого материала.

Подъемно-ло­пастная насадка ис­пользуется для сушки крупнокусковых и склонных к налипанию материалов, а секторная насадка — для мало­сыпучих и крупнокусковых материалов с большой плотностью. Для мелкокусковых, сильно сыпучих материалов широко применяются распределительные насадки. Сушка тонкоизмельченных, пылящих материалов производится в барабанах, имеющих перева­лочную насадку с закрытыми ячейками. Иногда используют комби­нированные насадки, например, подъемно-лопастную (в передней части аппарата) и распределительную.

Рис. XVIII-6.

Типы промышленных барабанных сушилок разнообразны: сушилки, работающие при противотоке сушильного агента и материала, с исполь­зованием воздуха в качестве сушильного агента, контактные барабанные сушилки и др.

Диаметр барабана D₆ обычно находится с помощью значения напряже­ния барабана сушилки по влаге А, определяемого по опытным данным.

Объем барабана

(XVIII.1)

причем длина барабана L принимается в пределах (3.5—7) D₆. Зная массу влаги W, испаряемой из материала, по уравнению (XVIII.1) определяют D₆.

В определенных условиях значения А для барабанных сушилок достигают 100-120 кг/(м³×ч). При подборе диаметра барабана следует руководствоваться нормализован­ными размерами НИИХиммаша: 1200-2400 мм (через 200 мм) к 2800 мм.

Более точно рабочий объем барабана сушилки может быть определен с помощью объемного коэффициента теплоотдачи от сушильного агента к материалу a_V [в вт/(м³·град)] по уравнению

(XVIII.2)

где Q — тепловая нагрузка, вт; Dt — среднелогарифмическая разность температур между материалом и сушильным агентом, °С.

Методика расчета a_v приводится в специальной литературе. Коэффи­циентом 1,2 учитывается, что материалом занята только часть барабана.