книги / Обжиг в кипящем слое в производстве строительных материалов

ров

контрольно-измерительных

и

автоматического

1

- место

установки термометра;

2

-

место

для

измерения

давления или разряжения;

4 -за с л о н -

топлива, воздуха и отходящих газов;

5 -

диафрагма

топлива;

6 - исполнительный механизм; 7 -

авто-

Как показывает опыт эксплуатации печей

кипя­

щ его

слоя,

современные турбовоздуходувки

обес­

печивают подачу воздуха в печь на заданном

уров­

не. Свойства же обрабатываемого материала

и

теплотворная способность топлива

м огут

колебать­

ся в значительных пределах, наличие таких

изме­

нений

требует соответствую щ его

регулирования теп­

лового и гидродинамического режимов

работы

печи.

Это мож ет быть обеспечено при

автоматическом

регулировании температуры в слое и

гидродинами­

ческого

режима работы

печи*

На рис*

2 0

показана

принципиальная

схем а расположения

контрольно-из-.

м ерительны х приборов для тепловых

агрегатов

кипящего слоя

Смыш ляевского

экспериментального

завода

керамзитового песка*

Из указанных на схем е

контролируемых

пара­

метров

наиболее

важные регулирую тся

автома­

тически. К ним относятся температура в печи

об­

жига и давление -

разрежение 'в

надслоевых

про­

странствах печей

термоподготовки, обж ига

и

холо­

дильника*

Температуру обжига в печи измеряют в

трех

точках по высоте слоя. Установлено, что

макси­

мальное

значение

температуры соотв етств ует

пока­

заниям

термопар в точках

9 или 1 0 . Автоматическое

регулирование температуры

в

указанных

точках

осущ ествляется

путем воздействия

на

количество

подаваемого в

кипящий слой

материала

га зо ­

образного топлива* Применяемая

на

С.мышляевском

заводе аппаратура

позволяет

регулировать

тем пе­

ратуру кипящего слоя в печи обжига в

пределах

+ 1 0 . Такой уровень регулирования

обеспечивается

только при условии стабильной подачи в печь

тер­

моподготовки сы рьевого

материала

с

достаточно по»

стоянными свойствами*

Для

этого

очень

важное

На Смышляевском

заводе подача материала

в

печь термоподготовки

осущ ествляется

ленточ­

риала*

Давление -

разрежение в надслоевых

прост­

ранствах тепловых агрегатов на уровне

+ 1 0 м м вод,

ст* поддерживают путем воздействия на

жалюзий­

ные устройства

ды мососов.

Автоматическое

регулирование температуры об­

жига и давления -

разрежения в тепловых

агре-;

гатах и подача исходного материала в печь

тер­

В настоящее время

низкотемпературная

обра­

ботка ряда сырьевых материалов в кипящем

слое

(песка, глины, известняка и др .) начала

находить

все более широкое применение в

промышленности

строительных материалов, в основном для

сушки

мелких фракций сырья. В ряде случаев

процесс

сушки сопровождается

грануляцией

или

класси­

фикацией материала.

Уже в

1 9 4 7 - 1 9 4 8

г г . за рубежом бы ла

пуще­

на первая

установка производительностью

5 0

т/ч

Сушильные аппараты, которые применяют

для

различных

технологических процессов, чаще

всегс

близки по конструкции, но отличаются

cnoco6ot

подачи влажного материала в сушильный

а гр ега т,

количеством камер, их конфигурацией и

располо­

жением.

Сушильные аппараты с кипящим сло ем

по

режи­

м у работы

разделяю т на непрерывного,

полуне­

прерывного

и периодического действия. Наибольш ее

распространение приобрели сушилки кипящего

слоя

непрерывного действия. В этих суш илках

пара­

ожижающим агентом ) в слое сохраняются

посто­

янными - процесс идет при установивш емся

режи­

м е. Подобные сушилки высокопроизводительны

и

эффективны по расходу тепла, легк о поддаются

ав­

томатизации.

Типичная

схем а установки непрерывного

дей­

ствия для сушки в кипящем сло е известняка,

мер­

геля, доломита, шлаков и других минеральных

ма­

териалов показана на рис, 2 1 , Топочные газы

для

сушки м о гут

бы ть получены при сжигании

лю бого

вида топлива в выносной топке.

В периодически действующих сушилках

может

быть обеспечена более точная регулировка

режима

сушки путем

изменения параметров теплоносителя

на отдельны х

ее этапах. Эти сушилки, однако,

о т ­

личаются невысокой производительностью и

эконо­

ствительных к нагреву материалов или при

необ­

ходимости получения продукта с точной и

посто­

янной влажностью.

Сушилки с кипящим споем м огут быть

одно­

камерными и многокамерными.

при эксплуатации однокамерные сушилки,

широко

распространенные у нас и за рубежом.

Для обеспечения большей

равномерности

про­

цесса удаления влаги в однокамерных

сушилках

непрерывного действия в ряде конструкций

приме­

няют направленное движение

материала.

Удельный влагосъем в подобных аппаратах

ко­

леблется от 5 0 0 до 1 0 0 0

кг/ч с 1

и

пода

(в зависимости от параметров теплоносителя)

при

удельном расходе сухого газа от 3 до

1 2

кг/кг

влаги,

В

многокамерных сушилках обеспечивается боль­

шая

равномерность сушки, чем в

однокамерных.

Р и с.

2 1 * С хема

сушильной установки с цилидричес-

кой

сушилкой

(системы F l u o - S o l i d s

)

1

- топка;

2

-

питатель; 3

- бункер;

4 -

су­

шильная камера;

5

— патрубок

для вы грузки

про­

тиво точным движением материала и

ожижающего

агента.

В качестве сушилок второго типа обычно

ис­

пользуются конструкции, в которых камеры

распо­

лагаются одна над другой (рис. 2 2 ) . Влажный

ма­

териал поступает в верхнюю камеру,

перетекает

постепенно из камеры сверху вниз, а горячие

га ­

зы , подаваемые в нижнюю камеру,

проходят

также

все камеры, двигаясь навстречу м атериалу.

Дви­

жение материала обеспечивается переточными

уст ­

ройствами или происходит через провальные

ре­

шетки [1 0 0 ] .

В промышленных условиях применяются д в у х -

и

трехкамерные сушилки,

в которых достигаю тся

до­

статочно полное высушивание материала,

вы сокое

влагонасыщение отходящих газов и

минимальный

вынос пыли. Однако эти конструкции отличаю тся

о т

однокамерных сушилок

более

высоким

гид­

равлическим сопротивлением, что приводит к

по­

вышенному расходу электроэнергии.

рис. 2 2 .

Стуленчато-противоточная

Материал

сушилка

+

Сушилки с

кипящим слоем

м огут

представлять

собой

аппараты с

по­

стоянным или расширяющимся

се­

чением; они м огут

иметь

круглую

или прямоугольную

форму.

В сушилках с

постоянным

се ­

чением разница в скоростях

газа

у газораспределительной решетки

и

в верхней части камеры обусловли­

вается только

разностью

в

тем­

пературе;

отношение этих

скорос­

тей

при высоких

температурах

теплоносителя

мо^

жет составлять 3 - 4 , что позволяет сушить

мате­

риал со сравнительно узким интервалом

дисперс­

ности зерен.

С целью увеличения равномерности сушки

поли-

дисперсных

материалов м огут

применяться

сушил­

ки цинической формы. При угле конусности

3 0 -

4 0

(ри с. 2 3 )

в

них можно

использовать

решетки

с большим

живым сечением

{5 0 - 6 0 % ),

обладаю­

щие

незначительным

гидравлическим сопротивлени­

ем . В таких сушилках можно высушивать

мате­

риалы с высокой степенью полидисперсности,

так

как при скорости подачи горячих газов в

сушил­

ку в

2 0 - 5 0

м/с

в конусе она

падает до 0 ,4 -1 с,

что

понижает вынос мелких фракций. Поэтому

в

Рис,

2 3 .

Коническая сушилка

1

-

калорифер; 2 - корпус; 3 -

пита­

тель;

4 -

вентилятор; 5 - циклон;

6

-

разгрузочные

партрубки

При выборе

конструкции

сушилок

необходимо

учитывать основные свойства м атериала!

подле­

жащего суш ке, — характер содержащейся в

нем

воды (низкотемпературной -

поверхностной!

адсор­

занной),

а также е го ком куем ость,

устойчивость

при температуре сушки и т.п .

При сушке материалов, не разлагающ ихся

при

высоких

температурах (к ним относятся почти

в се

виды сы рья, применяемого при производстве

строи­

тельны х м атериалов), из которых необходимо

уда­

ли ть низкотемпературную воду основным

факто­

ром интенсификации сушки является

^количество

подводимого в кипящий слой тепла.

Для

таких процессов целесообразно

подавать в

сушильный аппарат ^теплоноситель с

высокой тем пе­

ратурой

(7 0 0 - 9 0 0 С ) и значительной

скоростью ;

вы соту

слоя

след ует поддерживать

небольшой^

п о -

роэность - в

пределах 0 ,7 - 0 ,7 5 .

известняка,

долом ита, м ер геля производительностью

до 1 5 0 т/ч

1 1 2 5 ].

Б табл.

7 приведены данные, характеризующие

риалов в суш илках кипящего слоя

систем ы

F lu o -

S o l i d s [ 1 0 0 ] .

~ Т а б л и

ц а 7 .

Некоторые

данные по сушке

сырьевых строительны х м а т е -

риалов в кипящем сло е

в СШ А

М есторас­

Высушенный

Диаметр

Произво­

материал

аппарата,

ди тель­

положение

м

ность,

т/ч

установки

Коннектикут

Доломит

1 .7

4 5

М асса чузетс

Известняк

2 ,7 5 - 3 ,7

1 2 5 - 1 3 0

Рокмарт

М ер гель

для цемента

1 ,2

6 0

М есторас­

Разм ер

Конечная

Тем пература газов ,

положение

загруж а­

влажность,

°с

установки

емых

з е ­

о/

/о

на входе на выходе

рен,

мм

Коннекти­

0,2-4,7

2

400

75

кут

М ае сачу-

2-3

-

100

зетс

6,5

Рокмарт

9,5

2,5-5

150-200

52

Сушка и дегидратация глины. Значительный

я к -

терес для ряда отраслей промышленности

строи­

тельных материалов им еет сушка глины в

кипящем

слое . Имеющиеся за рубежом литературные

данные

показывают, что экономия топлива при

применении

двухкамерной сушилки кипящего

слоя

производи­

тельностью

1 0

т/ч

(систем ы

F l u o - S o l i d s

вм есто

сушильных

барабанов состав ляет

до 3 0 % . В

этой