ДИСЦИПЛИНА «ТЕПЛОТЕХНИКА И ТУ» РАСПЫЛИТЕЛЬНЫЕ СУШИЛКИ Байсариева Анара Мырзакуловна
ПЛАН Схема и принцип работы
Распылительная сушилка применяется для сушки пастообразных и жидких материалов. В ней высушиваемый материал распыляется в горячем газе (воздухе). Распыливание производится форсунками (механическими или пневматическими) или центробежными дисками. Распылительные сушилки чаще всего используются для обезвоживания керамической суспензии в технологии тонкой керамики при подготовке сырья шликерным способом. В промышленных условиях применяется два типа сушилок - с верхней и нижней подачей суспензии. Основным недостатком сушилок с верхней подачей является значительная разница во влажности крупных и мелких гранул, в результате чего крупные частицы прилипают к конусному днищу и препятствуют равномерному выходу порошка из установки. Сушилки с нижней подачей суспензии более надежны в работе и поэтому нашли широкое применение в керамической промышленности.
Перемещение теплоносителя противоток прямоток противоток-прямоток При противоточном перемещении теплоносителя к. п. д. установки выше, а остаточная влажность меньше, но тем не менее чаще применяют прямоточные или комбинированные установки. Недостатком противоточных распылительных сушилок является то, что в них трудно осуществить равномерный поток горячих газов и поддерживать постоянный размер частиц материала.
СУШИЛКИ С НИЖНЕЙ ПОДАЧЕЙ СУСПЕНЗИИ Схема устройства и работы распылительной сушилки: 1 -сушильная камера; 2 -форсунки для подачи в сушильную камеру глиняного шликера; 3 -коническое основание сушильной камеры; 4 -вентилятор для нагревания в колорифере воздуха; 5 -калорифер; 6 -шибер; 7 -устройство для отбора пресспорошка
СУШИЛКИ С НИЖНЕЙ ПОДАЧЕЙ СУСПЕНЗИИ В СУШИЛЬНУЮ КАМЕРУ С ПОМОЩЬЮ ФОРСУНОК ИЛИ РАСПЫЛИТЕЛЬНЫХ ДИСКОВ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ (ДО 40 АТ) ПОДАЕТСЯ СУСПЕНЗИЯ (ВЛАЖНОСТЬ ДО 45%). Поток суспензии распыляется и, достигнув верха камеры, падает вниз. Восходящий поток суспензии встречает поток воздуха, нагретого в калорифере. Воздух в калорифер нагнетается вентилятором, нагревается и затем по трубопроводу поступает в верхнюю часть сушильной камеры. Расход тепла составляет 700 -900 ккал на 1 кг испаренной влаги. При падении частиц суспензии вниз направление их движения совпадает с направлением движения потока нагретого воздуха. Таким образом, обеспечивается комбинированная сушка суспензии как при противоточном движении материала и сушильного агента, так и прямоточном, что является особенно эффективным и обеспечивает высушивание материала в наиболее короткий срок. Для подачи суспензии в сушилку применяются мембранные насосы высокого давления с бесступенчатой регулировкой давления. Подача суспензии, как и теплоносителя, может быть произведена как сверху, так и снизу.
ВАРИАНТЫ ПОДВОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ К РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШИЛКЕ
При механическом распыливании раствор соли, например уксуснокислого кальция, нагнетается в форсунках под давлением от 30 до 200 атм. Размер капель при распыливании зависит от давления жидкости, диаметра выходного отверстия, вязкости жидкости и т. д. , и колеблется в пределах от 20 до 100 мк. На размеры капель влияет главным образом турбулизация жидкостной струи, которая создается повышением скорости закручивания струи в форсунке. Схемы двух механических форсунок представлены на рисунке 7. 1. На рисунок 7. 2 а приведена конструкция форсунки, предназначенной для распыливания высококонцентрированных растворов и выполненной из легированной стали. Форсунка состоит из корпуса 1, головки форсунки 2 и диска 3. Насадка сменная, позволяющая изменять диаметр выходного отверстия от 0, 8 до 1, 5 мм. На рисунок 4. 2 б представлен другой тип механической форсунки, состоящей из корпуса 1, который навинчивается на питающую головку 2 и закрепляется контргайкой 4. Раствор проходит через восемь отверстий диска 3 и три тангенциальных канала диска 5, закручивается в центральной камере диска и через отверстие в диске 6 выдавливается наружу.
Механические форсунки 1 - корпус; 2 - питающая головка; 4 - контргайка; 3, 5, 6 - диск.
При центробежном методе распыливания можно регулировать производительность сушилки и нетрудно ее автоматизировать. Недостатком же его является повышенная стоимость по сравнению с распыливанием при помощи сопел. Распыление за счет центробежной силы осуществляется путем подачи раствора на быстро вращающийся диск. Под действием центробежной силы раствор движется на периферию диска и при помощи лопаток или сопел выталкивается в камеру. Скорость вращения диска составляет от 4000 до 20000 об/мин. Окружная скорость диска выбирается до 200 м/с. Распыливающие диски приводятся во вращение либо от электродвигателя, либо от паровой турбинки. Существует много разновидностей распыливающих дисков, применяемых для различных жидкостей (гладкие, с тангенциальными лопатками, многоярусные, диски с соплами и т. д. ) При сушке порошков карбида кремния распылитель состоит из двух дисков, покрытых карбидом бора и т. д.
Высушенный материал представляет собой рыхлую массу с влажностью 8 -13%, состоящую из частиц шарообразной или несколько вытянутой формы, часто с характерными "воронками" в центре. Пресспорошок с такой формой зерен обладает высокой текучестью, что обеспечивает: хорошее заполнение им пресс-формы, получение изделий с четкими, ровными гранями, хорошую лицевую поверхность изделий и четкий рельеф на тыльной стороне. Большое значение для нормальной эксплуатации распылительной сушилки имеет равномерность загрузки ее материалом. С этой целью сушилку снабжают блокирующим и регулирующим устройствами. Схема такой установки показана ниже. Она обеспечивает соответствие количеств материала, находящегося в данный момент в различных частях установки. Это осуществляется с помощью весового контроля производительности фильтра, питающего агрегата, подающего материал к соплу, и количества топлива, поступающего в горелку. Помимо этого задаются граничные значения температуры отходящего воздуха и перепад давления между пылеулавливающим фильтром и вентилятором.
СХЕМА УСТАНОВКИ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШИЛКИ С БЛОКИРУЮЩИМ И РЕГУЛИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВАМИ:
общая технологическая схема подготовки массы с применением распылительной сушилки. 1 -резервуар со шликером; 2 -насос высокого давления; 3 -распылительная сушилка; 4 -камера сжигания топлива; 5 и 7 -ленточные конвейеры; 6 -бункер; 8 -пресс
распылительные башенные сушилки Минского комбината строительных материалов и ПКБ НИИстройкерамики. Общий вид распылительной сушилки: 1 -колонны; 2 -конусное дно; 3 -вытяжной зонт; 4 -корпус; 5 -вращающаяся форсунка шарнирно соединённая с шликеропроводом; 6 -каналя для входа теплоносителя; 7 -выходное отверстие; 8 -лепестковый затвор; 9 -конвеер для подачи порошка на просев; 10 -циклон; 11 -вентелятор
Применение распылительной сушилки дает большой экономический и технический эффект. Так, например, в результате пуска распылительной сушилки на Минском комбинате строительных материалов снизились трудоемкость приготовления пресспорошка и расход электроэнергии; высвободилось семь фильтр-прессов, два валюшечных пресса с вспомогательным оборудованием, ряд механизмов дробильноразмольного, транспортного оборудования, туннельная сушилка и комплект вагонеток для сушки валюшки; прекращено расходование дорогостоящего бельтинг-полотна; освободилось 2000 м 2 производственной площади, резко увеличился срок службы прессформы, улучшилось качество продукции, снизились отходы. Сырец, полученный из пресспорошка, приготовленного в распылительной сушилке, имеет на 50% и выше большую прочность на изгиб, чем сырец, полученный из фильтрпрессового порошка. Обожженные плитки, полученные из сырья после сушки в распылительной сушилке, приобретают черепок однородного строения с большей прочностью на изгиб и лучшим качеством глазурованной поверхности, чем из массы, полученной другими способами. Непрерывность работы распылительной сушилки и незначительное колебание влажности высушенного материала дают возможность полностью механизировать и автоматизировать процесс производства, согласно схеме автоматизации. Для повышения экономичности процесса сушки в распылительной сушилке содержание воды в суспензии снижают до 30% путем применения электролитов (Na. OH, КОН, жидкое стекло, пирофосфаты, гуминаты и др. ). Известные в настоящее время распылительные сушилки имеют производительность 1600 -3000 л испаряемой воды в час, т. е. в них можно высушить до 7 т пресспорошка в час.
Распылительные сушилки предпочтительное применение имеют в следующих случаях: 1. Материал не переносит длительного нагрева. Процесс сушки протекает очень быстро (от десятых долей до нескольких секунд) и поэтому даже чувствительные к нагреву материалы, например, пищевые продукты: молоко, яичный порошок и др. , не успевают разложится при высушивании. 2. Недопустимо окисление материала, например при сушке металлических порошков. Из-за кратковременного нагрева материал в процессе сушки не успевает окисляться. 3. Сушится пастообразный, залипающий материал. Сушка его на лету предотвращает залипание стенок. Распыление жидких материалов центробежным диском обуславливает разброс капель на стенки камеры.
Скачать презентацию ДИСЦИПЛИНА ТЕПЛОТЕХНИКА И ТУ РАСПЫЛИТЕЛЬНЫЕ СУШИЛКИ Байсариева Анара
Л 5 Распылительные сушилки.pptx