Сушильный барабан

Сушилки барабанного типа предназначены для сушки сыпучих материалов в различных отраслях промышленности. На основе теплотехнических расчетов мы подбираем наиболее оптимальный типоразмер и конструкцию сушильного барабана под требования заказчика. Производительность барабанной сушилки от 150 кг/час до 100 т/час.

от 200 000 руб.
не более 30 рабочих дней
Доставка по РФ и СНГ

Наши сушилки имеют различную область применений, поэтому отличаются своей комплектацией и конструкцией, позволяющей выполнять дополнительные технологические операции, применять разные способы сушки и сортировки материала. Поэтому заказчик может выбирать эти сушилки по следующим основным параметрам:

  • производительности по массе готовой продукции, в диапазоне от нескольких килограмм до десятков тонн;
  • виду основного источника тепла: электричество, горючий газ, дизельное и другие жидкие виды топлива, уголь, торф, дрова и другие твердые топлива, альтернативные источники энергии, например, солнечная;
  • виду сушимого продукта: кварцевый или иной минеральный песок или крошка, руды, в том числе оксиды, халькогенидные соединения и различные соли, горючие и воспламеняющиеся материалы, зерновые и иные пищевые продукты, сырье для медицины. Обрабатываемый продукт может быть различной плотности и дисперсности: рыхлым, легко сдуваемым, плотным, в виде пыли, песчинок-крупинок, гранул и кусков;
  • по технологии: термическая с нагревом и быстрым уносом влаги, с разрежением и в среде инертных газов, с сочетанием этих способов, с заморозкой и измельчением и другими способами, включая различные способы пересыпания, перемешивания, адсорбцию и инерционные способы, с сочетанием этих способов;
  • по дополнительным функциям: наличию сепарации по фракциям различной дисперсности, наличию или запрету измельчения, наличию средств загрузки и транспортирования необработанного и готового продукта, его накопления, фасовки со взвешиванием порции, упаковки.

Новые сушилки превосходят по своим параметрам и надежности известные на рынке сушилки, имеющие такую же цену. Это обеспечено тем, что при их проектировании были применены известные законы термодинамики, элементы теории надежности, т.е. научный подход при оптимизации конструкции, а также моделирование.

Мы обеспечиваем сaмыe низкиe цены по сравнению с аналогами такой же производительности и такими же качеством и перечнем функций. По заявкам клиентов могут быть внесены дополнительные функции путем оперативной модификации комплектации. Гарантируемый ресурс сушилки – до 10 лет.

Более подробно с описанием можно будет ознакомиться в патентах на изобретения и в литературе для расчетов с полным описанием физики процессов, которая будет опубликована позже.

Характеристики

Материал изготовления

конструкционная сталь / нержавеющая сталь

Производительность

от 0,150 до 100 т/час

Система мягкого пуска и остановки

1-10 об/мин

Регулировка угла наклона

1-3 град

Гарантийный срок

1 год

Теплосберегающая автоматика

Опция

Полная автоматизация процесса

Опция

Фракционирование материала на выходе из барабана

Опция
Габаритные размеры (зависят от производительности барабана)

Диаметр обечайки

от 800 до 1600 мм

Длина

от 3 до 20 м

Описание сушилок на примере сушилки для кварцевого, стеклянного или речного песка.

Работа сушилки с вращающимся барабаном. Процесс сушки песка

Так же, как и в аналогах, песок попадает посредством питателей, выбранных заказчиком, в загрузочную кaмepу (бункер), и далее высыпается во вращающийся барабан. В барабане песок высушивается за cчёт контакта этого нагреваемого стенками барабана и постоянно пересыпаемого песка со всасываемым горячим сухим воздухом. Для обеспечения поступательного движения песка и его пересыпания навстречу поднимающемуся турбулентному воздушному потоку вся внутренняя поверхность барабана снабжена съемными модулями лопаток спиральной конструкции и модулями, содержащими параллельные лопатки с полками и наклонные пластины. Конструкция модулей зависит от области применения сушилки, от состава и характеристик высушиваемого материала.

Энергия в виде тепла, необходимая для сушки, поступает непосредственно внутрь барабана, в основном нагревая его боковую внутреннюю поверхность, освободившуюся от песка, а также догревая сухой воздух, поступающий в нижнюю часть прилегающего бокового сегмента полости барабана. Это так же способствует снижению прямого контакта песка с топочными газами, что важно для снижения внедренных в песок токсичных веществ, в основном диоксинов.

Высушенный песок перемещается к выходу барабана, попадает в его выходную вращаемую вместе секцию, стенки которой представлены рамами с ситами, обеспечивающими сепарацию сухого песка на 3 или более фракций согласно ГОСТ или согласно ТЗ от заказчика. Далее песок, отсеянный на фракции по размерам песчинок, высыпается в разгрузочные камеры (бункеры), из которых с помощью транспортеров, тип которых выбран заказчиком, поступает либо в силосы для хранения или другие транспортируемые накопители, например, в железнодорожные вагоны, контейнеры или самосвалы.

Изменения, внесенные в конструкцию сушилок, их обоснование

Промытый кварцевый или речной песок, добытый со дна рек, который почти не содержит частиц органического происхождения представляет собой в основном твердые обкатанные или обтертые частицы кварца SiO2, сплавленные с различными примесями оксидов металлов и неметаллов, не покрытые наслоениями биологического и минерального происхождения. Только пренебрежимо малая доля частиц песка пориста и способна впитывать небольшое количество влаги, менее сотых долей процента, либо содержать воду в связанном состоянии подобно цементитам. Следовательно, вода в мокром песке, например, с 5 … 20 % весовой долей влаги, представлена водой, которая смачивает гидрофильные поверхности частиц песка, создавая на каждом из них слой «клеящего» водяного покрытия, заполняет зазор между этими частицами. Поэтому, задачей сушки песка, например, до 0,5 … 1 % весовых долей влажности, является удаление воды, содержащейся между частицами песка. И, так как конечный продукт – сухой песок, поставляется потребителю в не нагретом состоянии, например, имеющим температуру существенно ниже 100 ⁰С, нагревание влажного песка в сушилке до температуры выше 105 … 120 ⁰С приводит к бесполезной растрате энергии или носителя энергии, не принося никакого эффекта, в том числе не повышая производительность процесса сушки. Это связано со следующими процессами. Нагревание песка до более высоких температур вначале процесса сушки позволяет достигнуть неограниченного растворения водяного пара в воздухе, однако последующее снижение температуры приводит к конденсации пара и возврату воды в песок во время ссыпания песчинок вниз с лопаток внутри барабана, поскольку только пренебрежимо малая доля частиц высушенного песка и только в холодном состоянии способна стать гидрофобной. Либо пользователь установки для предотвращения конденсации воды в песок будет вынужден нагревать всю внутреннюю металлическую часть сушильного барабана до высоких температур, и неэффективно выбрасывать в атмосферу тепло вместе с перегретым водяным паром.

Гораздо эффективнее работают установки, в которых обеспечивается своевременное удаление влажного нагретого воздуха, позволяющее избежать дальнейшего его контакта с сушимым песком, находящемся в ссыпаемом с лопаток, т.е. во взвешенном в воздухе, состоянии, отдавая через трубы теплообменника избыточное тепло вновь поступающему еще не влажному воздуху. Конструктивно удаление такого воздуха легко обеспечивается тем, что он более легок и перетекает в верхние сегменты полости барабана. Ведь молекулярный вес воды равен 18 а.е., т.е. меньше по сравнению со средним молекулярным весом воздуха, равным 28 а.е. Удаление воздуха из этой полости обеспечивает разрежение до 0,1 … 0,2 бар, а значит, достаточно высокую турбулентность струй свежего сухого нагретого воздуха, поступающего в нижний сегмент барабана и движущегося вверх навстречу падающим песчинкам. Выделяющийся из горячего влажного воздуха конденсат в виде дистиллированной воды стекает по желобу и выходной патрубок и может применяться пользователем как дополнительный продукт. Это – еще одно из преимуществ энергосберегающих сушилок. На количество этой воды следует обратить внимание: для сушильного барабана с производительностью по песку, равной 10 тонн/час, ее количество может быть больше 350 л/час.

Высокая производительность новой сушилки песка обеспечивается:

— в основном активацией испарения воды за счет постоянной подачи сильно турбулентного потока сухого нагретого воздуха,
— активным контактом влажной массы и отдельных песчаных частиц с этим сухим потоком при его пересыпании, обеспечиваемом при вращении барабана сменными модулями лопаток, встроенными в него,
— предотвращение бесполезного и затратного контакта сырого горячего воздуха с сушимым песком,
— передачей тепла сушимому песку не через нагретый воздух, а существенно быстрее — через более теплопроводную и теплоемкую среду – нагреваемую внутреннюю металлическую стенку барабана. Очевидно, при использовании горелок в качестве источника тепла, это существенно снизит процент несгоревших частиц топлива, в том числе продуктов неполного горения в виде опасных диоксинов, внедряющихся в сушимый песок, остающихся даже при дожигании по способу высокотемпературной сушки, которая как выше упоминали, является не эффективной и затратной.

Способы перемещения массы сушимого песка

Смещение массы песка во вращаемом сушильном барабане, так же, как и в аналогах, может осуществляться применением нескольких способов:

  1. за счет сноса песка вперед из-за наклона барабана (вниз на угол 5 и более градусов);
  2. за счет смещения песка вперед при его высыпании с забирающих спиральных лопаток внутренней поверхности барабана, уровень которых поднялся при вращении;
  3. за счет смещения вперед центра массы песка при его падении на наклоненные назад пластины внутренней поверхности барабана, либо назад, при падении на наклоненные вперед пластины;
  4. за счет сноса частиц песка потоком воздуха или воздушно-паровой смеси.

Эти способы могут взаимно дополнять друг друга, позволяют корректировать в широких пределах эффективность сушки и ее производительность, обеспечивая должную экономичность и коммерческую привлекательность сушильной установки.

Области применения наших сушилок

Сушилки можно разделить на группы согласно отрасли, где они будет применяться:
— для производства строительных материалов;
— для стекольной и керамической промышленности;
— для производства особо чистых стекол, специальных керамик и химически стойких и жаропрочных изделий и т.п.;
— для химической промышленности;
— для горнодобывающих и обогатительных предприятий;
— для предприятий, производящих особо чистые полупроводниковые и керамические материалы, драгоценные металлы и ювелирное сырье, в том числе для аффинажных цехов;
— для химических и фармакологических предприятий;
— для сельскохозяйственных предприятий и предприятий пищевой отрасли;
— для предприятий угольной и торфа-перерабатывающей промышленности и т.д.

Для каждой отрасли применения нами соблюдаются все требования, обеспечивающие необходимые параметры сушилок, например, могут быть модифицированы источники подвода тепловой энергии, применяемой в процессе сушки, выбраны другие материалы в конструкциях сушилок.

Специальные беспламенные горелки в качестве основных источников энергии

При сушке горючих и воспламеняющихся продуктов, например, угля, опилок, измельченных органических отходов или лекарственного сырья и пищевых продуктов не допускается контакт продукта не только с раскаленными продуктами горения: раскаленными хлопьями сажи или крупинками горящего топлива, но и с частями оборудования или парами, нагретыми выше предельно допустимой температуры для сушимого продукта.

Задача легко решается, если основным источником энергии выбрана электроэнергия. Так же удобно применять беспламенные, т.е. инфракрасные нагреватели, работающие на основе горения газообразного или жидкого топлива в керамическом катализаторе. Однако нам по силам оснастить эти сушилки мощными нагревателями нашей конструкции, работающими на твердых видах топлива по выбору заказчика: на угле разной фракции, торфе, пеллетах и прочих измельченных отходах, древесине, в том числе и на опилках. Для предотвращения вылета далеко отлетающих раскаленных частиц применяются специальные улавливатели, при этом температура теплоносителя и сушимого продукта, в том числе на выходе, регулируется следящей системой автоматически в заданном гистерезисе.

Улавливатели летучих фракций

Часто, например, при сушке руд или солей, вместе с воздухом может уноситься либо пыль ценного компонента, либо продукты возгонки такого компонента. Иногда это могут быть весьма едкие, токсичные или радиоактивные вещества, или же легко воспламеняющиеся материалы. Поэтому в таком случае для очистки отходящего сырого воздуха от таких продуктов мы встраиваем эффективные уловители нашего производства. Сушилки также могут оснащаться модулями улавливания, конденсации или химического связывания или нейтрализации газообразных и жидких побочных продуктов.

Основной способ энергосбережения

Кроме обеспечения экономичности процесса сушки для энергосбережения в сушилке применяется эффективная теплоизоляция барабана съемными обечайками с применением современных теплоизолирующих и теплоотражающих материалов. Удобная конструкция недорогих экранных обечаек позволяет заменять их по мере износа или загрязнения для ремонта и очистки, что обеспечит их постоянную высокую эффективность в течение всего ресурса сушилок, который на 20 … 100 % выше, чем у лучших аналогов.

Благодаря этим мерам обеспечен экономичный расход основного энергоносителя, например, 2 — 7 м3 горючего гaзa в зависимости от сортности, или 2,2-6,5 литров дизельного топлива нa одну тонну сухого песка.

Надежный электропривод барабана

Обеспечивается применением нескольких электродвигателей вместо одного. Это позволяет уменьшить нагрузки на механизмы привода, снизить вес и стоимость. Повышается надежность, так как при выходе из строя одного из двигателей установка может работать далее, а неисправный двигатель может легко сниматься и быть отправленным на ремонт.

Передача усилия на барабан осуществляется подобно передаче усилий на рельсовом железнодорожном транспорте: за счет сухого трения роликов и рельсовых колец. А ведь на заре этого до сих пор эффективного транспорта применялись и зубчатые сцепления, показавшие свою меньшую надежность и большие потери энергии! Отечественные частотные регуляторы с режимом плавного пуска и релейной защитой от перегрева и перегрузок обеспечивают экономичную и надежную работу двигателей.

Инжекционный способ подачи сухого воздуха

Применение отсасывающего вертикального отвода для пара позволяет создавать разрежение в барабане до 0,2 бар за счет энергии пара и теплого воздуха. Этим при работе сушилки обеспечены и аэрация, дающая работу без выбросов пыли, пара и отработанных газов, удаляющая высушенные остаточных глинистых и грунтовых загрязнений, и обмен воздуха в сушилке без дополнительных затрат энергии. Возникающие интенсивные турбулентные струи сухого нагретого воздуха, всасываемого в нижний сегмент цилиндра барабана, движущиеся со скоростью не менее 15 м/с навстречу ссыпаемому лопатками песку, обеспечивают интенсивную его сушку, высокую производительность.

Возможные виды автоматизации процесса.

Полуавтоматическая система:

  1. Обеспечивает ручное частотное управление вращением барабана (регулировка объема прохождения через барабан осушаемой фракции).
  2. Обеспечивает ручное частотное управление вращения вентилятора аспирации барабана (регулировка объема проходящего через барабан воздуха), что существенно улучшает эксплуатационные характеристики барабанных сушилок.
  3. Обеспечивает звуковое предупреждение при занижение температуры внутри сушильного барабана, и автоматическое отключение горелок при завышении температуры в барабане.

Автоматическая система: Обеспечивает те же функции что и полуавтоматическая, но в автоматическом режиме, и дополнительно обеспечивает автоматическую подачу и разгрузку сушильного барабана.

Несмотря на то, что функции смесителей сыпучих материалов нашего производства не отличаются от аналогов, поставляемых другими фирмами, в том числе итальянских и немецких, внимание заказчиков привлекают существенные преимущества нашей продукции.

Как и в аналогах, в сушилках нашей конструкции могут применяться различные источники нагрева: газообразном, жидком или твердом видах топлива, паром, горячей водой (например, от гейзеров), сфокусированным излучением солнца, электроэнергией.

Преимущества наших сушилок. Благодаря рассчитанным эффективным способам подачи сухого воздуха в рабочий объем и удаления пара из рабочего объема достигается максимальная производительность и экономичность сушилок. Для экономии тепловой энергии применяются также теплоизоляционные сменные обечайки.

Достигнутые результаты обеспечивают минимальные размеры сушилок, следовательно, конкурентоспособную цену нашего товара. Применение износостойких материалов повышает ресурс сушилок, особенно при работе с высоко-абразивными смесями. Для сушки коррозионно-агрессивных материалов и для сушилок, применяемых в пищевой и фармацевтической промышленности, стенки и внутренние компоненты рабочего объема изготавливаются из нержавеющих сталей, в том числе из титановых сплавов.