книги из ГПНТБ / Бельский, В. И. Промышленные печи и трубы учеб. пособие

щий продукты горения через трубу и отводящий их под колпак. Радиационные трубы стоят дешевле муфеля и замена их в слу­

жаропрочной стали надевается сверху на подлежащие термооб­ работке рулоны или стопки листовой стали, уложенные на под. Поверх муфельного колпака помещают отапливаемый муфель и газопроводы его подключают к цеховому газопроводу. Под муфельный колпак подают нейтральный газ, включают горелки обогревательного колпака и обогревают муфельный колпак с размещенными в нем рулонами или стопками. По окончании

емый колпак обслуживает обычно три стенда с необогреваемыми колпаками.

§ 18. СУШИЛА

Сушкой называется процесс удаления влаги из материала. К сушке также относят процесс твердения лаков и олиф путем окисления их кислородом воздуха (малярные сушила). Сушка бывает естественная и искусственная. Естественная сушка — на открытом воздухе под навесом — производится очень редко, ее применяют при сушке сырца на старых кирпичных заводах и иногда дерева. При искусственной сушке содержащаяся в ма­ териале влага поглощается нагретым воздухом или дымовыми газами, которые затем отводят при помощи дымовой трубы или вентилятора.

Сушила с искусственной сушкой бывают пламенные, элек­ трические и паровые, причем пламенные подразделяются на су­ шила прямого действия, где сушка материалов производится непосредственно продуктами горения, и воздушные, в которых сушильным агентом служит воздух, подогретый в устройствах рекуператорного типа.

В электрических и паровых сушилах сушка производится воздухом, подогретым при помощи электроэнергии (нагрева­ тельными элементами) или пара (змеевиками или в воздухопо­ догревателях). Сушку материалов производят при температуре от 110°С (дерево) до 900—1000°С (глина). Ниже приводится описание наиболее распространенных типов сушил: камерных, конвейерных, туннельных, барабанных, в кипящем слое и пнев­ мопотоке.

153

Б-Б

форм

Рис. 61. Вертикальное конвейерное су­ шило для сушки стержней

^ 1конвейер; 2 — полки; 3 — топка; 4 — от­ верстия в своде; 5 — отверстия для отвода

газов; 6 -отводная труба; 7 — вентилятор; о ■— привод конвейера

154

Камерные сушила

Типовое камерное сушило конструкции Теплопроекта, отап­ ливаемое газом, служит для сушки литейных форм и крупных стержней (рис. 60). Продукты горения из топки проходят по двум боковым каналам и входят в камеру через отверстия в сводах каналов. Уходят продукты горения через расположен­ ный по оси сушила канал, перекрытый чугунными плитами с от­ верстиями. Сушило запроектировано с искусственной рецирку­ ляцией газов. Дымосос, отсасывающий газы из среднего канала, частично выбрасывает их в дымовую трубу, а частично возвра­ щает в сушило через металлические короба с соплами. Выходя со значительной скоростью из сопел, рециркулируемые газы захватывают выходящие из отверстий боковых каналов про­ дукты горения, перемешиваются с ними, поднимаются вверх и, остывая, опускаются вниз, нагревая высушиваемый материал

сушке материалов. Высушиваемый материал укладывают на те­ лежку, передвигаемую по рельсовому пути, проложенному по поду сушила и перед ним. Камера закрывается поднимающими­ ся или открывающимися в сторону дверьми. Сушило работает при температуре 250—500° С, в связи с чем его выкладывают, за исключением топки и боковых каналов, из обыкновенного гли­ няного кирпича. Топку и боковые каналы футеруют шамотным кирпичом марки ШБ, в зоне топки — в 1 кирпич и дальше в пол­ кирпича.

Вертикальные и горизонтальные конвейерные сушила

Влитейных цехах машиностроительных заводов для сушки

иподсушки стержней и форм получили распространение меха­ низированные вертикальные и горизонтальные сушила, работа­ ющие в автоматическом режиме с технологическим оборудова­

нием цеха. В е р т и к а л ь н ы е к о н в е й е р н ы е с у ш и л а при­ меняют для сушки литейных стержней при температуре от 250 до 400° С (рис. 61). Стены сушила выполнены из закрепленных на каркасе панелей, состоящих из двух металлических листов, внутреннее пространство между которыми заполнено изоляцией из минераловатных матов, совелитовых плит или алюминиевой фольги. Внутри рабочего пространства сушила помещены по­ лочный конвейер и топка (газовая или мазутная). Рабочее пространство разделено на две камеры вертикальной перегород­ кой, не доходящей до верха сушила. В первой камере происхо­ дит нагрев и сушка стержней, во второй — охлаждение. Загруз­ ку стержней на полки конвейера и выгрузку их производят че-

155

рез окна, расположенные с противоположных сторон сушила внизу. Горячие газы из топки выходят через отверстия в своде топки, высушивают стержни и затем уходят через отверстие в стенке в дымовую трубу. Вентилятор, установленный на кар­ касе сушила, засасывает частично рециркулируемые газы и ча­ стично свежий воздух, попадающий в камеру охлаждения через окно выгрузки, а затем подает их в топку для разбавления све­ жих горячих продуктов горения и в отводную трубу для созда­ ния эжекции.

и поверхностной подсушки форм при температуре 250—450°С и в малярных цехах для сушки окрашенных изделий при темпе­ ратуре 120° С. Конвейеры в них расположены горизонтально и, как правило, выходят в цех для более удобной загрузки и вы­ грузки стержней, форм или изделий. Стержни и формы уклады­ вают на этажерки, подвешенные к конвейеру, а изделия подве­ шивают на крюки конвейера.

ограждение горизонтальных сушил выполняется аналогично по­ казанному на рис. 61 вертикальному сушилу — металлический каркас, заполненный металлическими панелями с заложенной внутри них изоляцией. Теплоноситель — продукты сгорания мазу­ та, сжигаемого в расположенной под камерой сушки топке, сме­ шанные в камере смешения с рециркуляционными газами, — по­ ступает в камеру сушила при температуре 500—700° С двумя потоками: противоточным в зоне сушки и прямоточным в зоне физико-химических преобразований, затем потоки направляются к коробам отсоса и далее в камеру смешения. Часть отработан­ ных газов удаляется в атмосферу.

Привод цепей конвейера, к которым подвешены этажерки

свысушиваемыми изделиями, расположен вне печи. Цепи кон­ вейера также выходят из печи в цех для загрузки на этажерки подлежащих сушке изделий и съема с этажерок высушенных изделий. Изделия, уложенные на поддоны, грузятся на этажер­ ки. Внутри камеры устроены перегородки, отделяющие один ход сушила от другого. На перегородках и стене камеры охлажде­ ния имеются специальные панели для направления и завихрения потока газов. В зону охлаждения подается холодный воздух из цеха.

Для сушки небольших форм применяют проходные сушила

ссетчатыми конвейерами.

158

Туннельные сушила

Туннельные сушила применяют главным образом для сушки керамических и теплоизоляционных изделий. Они представляют собой туннель, по которому периодически передвигается поезд вагонеток с высушиваемым материалом (рис. 63). Туннельные сушила работают чаще всего по принципу противотока — су­ шильный агент (продукты горения, отходящие газы из обжиго­ вых печей пли подогретый воздух) подается в направлении, про­ тивоположном направлению движения вагонеток. Применяют также сушила прямоточные — вагонетки и сушильный агент движутся в одном направлении — и с использованием прямотока и противотока комбинированно, как это показано на рис. 62. Часто для удобства компоновки цеха туннели соединяют в бло­ ки из нескольких параллельных туннелей. Иногда туннельные сушила блокируются с туннельными обжиговыми печами — ва­ гонетки непосредственно из туннеля сушила поступают в тун­ нель обжиговой печи. Длина туннеля обычно равняется 15— 30 м, ширина 0,9—2,0 м и высота в свету 1,6—2 м. Стены тун­ нелей выполняют из железобетона, обыкновенного глиняного кирпича или металлических панелей с изоляцией минераловат­ ными матами. Двери сушил во избежание больших потерь тепла должны плотно закрываться.

На рис. 62 показан блок из двух сушил для сушки теплоизо­ ляционных изделий. Топки сушил выполнены в самостоятельном каркасе и установлены на площадке сушила. Мазут сжигается в форсунках низкого давления. В каждой топке установлено по одной форсунке. Температура топочных газов, уходящих из ка­ меры горения, порядка 1000—1100° С. В камере смешения то­ почные газы охлаждаются до 500—700°С за счет подсоса холод­ ного воздуха из цеха. Свежие топочные газы с температурой 500—700° С и отработанные дымовые газы с температурой 80° С поступают в смеситель, откуда полученная рабочая смесь с тем­ пературой 200—220° С нагнетается циркуляционным вентилято­ ром в распределительные короба на стороне загрузки и выгруз­ ки. В каждой зоне туннеля установлен самостоятельный вентилятор. Предусмотрена возможность самостоятельного регу­ лирования температуры теплоносителя на стороне выгрузки до 150—160° С за счет подсоса холодного воздуха перед вентилято­ ром. Проходя через туннель, теплоноситель отдает тепло мате­ риалу, насыщается влагой и через жалюзийные короба поступа­ ет в сборные короба, откуда часть газов возвращается на рецир­

изделий до 40—50°С предусмотрена камера охлаждения, в ко­ торой изделия охлаждаются за счет атмосферного воздуха, на­ гнетаемого в камеру вентилятором. Удаление отработанного воздуха осуществляется также вентилятором.

159

тая

Äо>

с и

=>Я О

оWXOо.

аз

а п

X

тата

[ I

VO<N

Я>»5S f

н ч

I>*

гв

ct а

С'О0 о 1о

X 3

йь-

\о9 ча> m Н

2 g

S J

Cl,

160

Барабанные сушила

Для сушки сыпучих и мелкокусковых материалов применяют барабанные сушила, представляющие собой наклонный под ут­ лом 4—6° к горизонту полый барабан, вращающийся со ско­ ростью 0,5—8 об!мин (рис. 64). Высушиваемый материал загру­ жается в верхний конец барабана и при вращении его передви­ гается к разгрузочному устройству. Сушка осуществляется ды­ мовыми газами, поступающими со стороны загрузки материалов и уходящими с конца выгрузки (некоторые сушила работают по принципу противотока). Длина барабана составляет обычно 8—14 м при диаметре от 1,5 до 2,8 м. Барабан опирается банда­ жами, охватывающими цилиндрический кожух, на ролики и при­ водится во вращение электродвигателем через редуктор и пару зубчатых колес, одно из которых закреплено в виде венца на барабане. Для предотвращения сползания барабана устанавли­ ваются упорные ролики, соприкасающиеся с бандажами сбоку. Загрузка и выгрузка материала происходит непрерывно. Для уплотнения мест стыков вращающегося барабана и неподвиж­ ных топочной камеры и камеры для отбора отработанных газов

Рис. 64. Барабанное сушило

делают лабиринтные уплотнения. Сушильные барабаны снабжа­ ются различными системами внутренних устройств для разде­ ления материала на мелкие потоки и пересыпания его во время сушки для интенсивного омывания газами.

Сушила для сушки материала в пневмопотоке

сравнению с барабанными: сушка происходит более интенсивно с резким сокращением пребывания материала в сушиле, умень­ шается стоимость установки при той же производительности. В пневмопоточных сушилах процесс сушки сочетается с пневмо­ транспортом высушиваемого материала. Сырые сыпучие мате­ риалы при помощи питателя подаются в трубу, где со ско­ ростью, в несколько раз превышающей скорость витания крупи­ нок высушиваемого материала, движется теплоноситель. Благо­ даря большой поверхности соприкосновения сыпучего материала с теплоносителем и большой скорости омывания его теплоноси­

Теплопроектом установка для сушки песка (рис. 65) состоит из топки с камерой смешения, трубы, в верхней части которой рас­ положен сепаратор для отделения и выгрузки песка, холодиль­ ника и циклонов для осаждения пыли из выбрасываемых отра­ ботавших газов. В нижней части трубы расположен питатель сырого песка. Материал поступает из бункера через питатель в трубу, подхватывается сушильным агентом, имеющим темпе­ ратуру 800° С, высушивается, отделяется в сепараторе и охлаж­ дается в холодильнике.

Принцип действия сушила в кипящем слое заключается в том, что через слой высушиваемого материала, лежащего на решетке, с определенной скоростью продувают теплоноситель (воздух, дымовые газы); при этом слой расширяется, высота его увеличивается, он становится похожим на кипящую жидкость (псевдоожиженное состояние). На рис. 66 показана установка, разработанная для сушки формовочных песков, которая работа­ ет на газе или мазуте. Установка состоит из топки для сжигания топлива, камеры смешения, рабочей решетки, рабочей камеры, загрузочного и разгрузочного устройств, дымоотсасывающей установки с пылеуловителями для очистки отработавших газов и холодильника. Живое сечение рабочей решетки примерно 3%. Вся установка работает под разрежением. Газ, подаваемый в сушило, выполняет две функции: приводит материал в псевдо-

162

Рис. 65. Установка для сушки сыпучих материалов в пневмопотоке