Глава 13. Интенсификация сушки продуктов углеобогащения в барабанных сушилках
Для сушки продуктов обогащения угля наиболее широко применяются барабанные сушилки диаметром 2,8, 3,25 и 3,5 м. В этих аппаратах удаляется более 70% воды, испаряемой при сушке угля.
Анализ продуктов обогащения угля как объекта сушки показал, что при уменьшении размера частиц усиливается аутогезия, то есть слипание частиц в присутствии влаги [I]. Слипшиеся частицы непроницаемы для свободно обтекающих газов. Контакт газа с частицами происходит только через их внешнюю поверхность, которая в несколько раз меньше их суммарной поверхности. Связные продукты налипают на насадки, переваливаются сплошными порциями, комьями, агрегатами. Это приводит к снижению эффективности теплообмена в рабочем объеме барабана, к уменьшению пропускной способности и влагосъёма сушилок, к неполному использованию потенциала сушильного агента. Вместе с тем, за последние 20 лет выпуск флотоконцентрата на углеобогатительных фабриках удвоился, увеличилась влагоемкость сушимых продуктов. В результате рост производительности сушильных установок и, следовательно, мощности фабрик сдерживается.
Расширение сушильного отделения на фабрике - не выход из создавшегося положения. Установка дополнительных сушильных аппаратов связана со значительными капитальными затратами: 700 тыс. руб. - на сушилку диаметром 2,8 м к 1140 тыс. руб. - на сушилку диаметром 3,5 м.
В статье изложен опыт повышения производительности барабанных сушилок за счет интенсификации в них тепло- и массообмена без дополнительных капитальных затрат.Основная задача интенсификации сушки связных тонкозернистых продуктов сводится к увеличению поверхности контакта газа и материала. Анализ механизма налипания на листовые насадки показал, что изменение их конструкций не дает желаемых результатов при сушке связных продуктов. Необходимы насадочные устройства, разрывающие связи между частицами, то есть разрыхляющие продукт на мелкие агрегаты и равномерно распределяющие их по объему сушилки.
Была выбрана цепная насадка и выполнен аналитический расчет действия сил провисающих цепей на разрыв связей в порциях продукта. Установлено, что для флотоконцентрата с аутогезией 2-3 кН/м2 разрыв связей в порции продукта на лопасти, образованной семью цепями, происходит при ее повороте на 90°, а более сыпучие продукты разрушаются при меньших значениях угла поворота лопасти. Благодаря подвижности цепей в лопастях создаются условия для непрерывной разгрузки порции связного продукта. Расчет показал, что с увеличением калибра цепей возрастают силы разрыва связей между частицами, однако при этом увеличиваются масса насадки и расход металла на нее; оптимальными являются цепи 19x102 и 18x64 мм. Одинаковый, но распределенный большими порциями объем продукта пересыпают 12, 16, 22 и 36 лопастей соответственно из 7, 6, 5 и 4 продольных цепей. Минимум металла расходуется на насадку из 7 рядов в лопастях.
Для оценки раскрытия поверхности было исследовано налипание продукта на цепи. Установлено, что количество налипшего продукта увеличивается с повышением его влажности и уменьшением крупности частиц и достигает на каждом звене цепи 18x64 мм 115 г флотоконцентрата и 80 г его смеси с мелким концентратом. За счет возрастания массы материала увеличиваются поверхности его контакта с газами.
Уточнение конструктивных параметров цепных насадок, обеспечмвающих наиболее равномерное распределение продукта в объеме сушилки, проводилось на специальном стенде с барабаном диаметром 2 м, частотой вращения от 2 до 13 об/мин, соответствующей частотам вращения барабана диаметром 2,8 м (1,9-11,0 об/мин),диаметром 3,5 м (1,7-1,9 об/мин). В ходе опытов использовались реальные продукты обогащения угля. Равномерность распределения продукта в сушилке оценивалась по значению отношения количества продукта, попавшего в каждую зону барабана, к общему его количеству, ссыпавшемуся с лопасти. Рассыпание падающих порций на перегородках исследовали вне барабана.
© 2008 - 2025 «Тула-Терм»
