книги / Скоростная сушка гипсовых и гипсобетонных изделий
..pdfности цеха, равной 1000 м2!ч сухой гипсовой штукатурки тол щиной 10 /ш , составляет 650 м31ч. Воздух для сгорания газа поступает в горелку от центробежного вентилятора производи тельностью 11000—12 000 м31ч. Подтопок работает под разре жением.
Так как температура газов на выходе из подтопка должна быть не ниже 450—500° С, оказалось практически невозмож ным использовать вентиляторы-дымососы для подачи теплоно сителя в сушилку и поддержания необходимого разрежения в подтопке. Это обусловило применение эжектирования топочных газов. Сопло эжектора выполнено из 5-мм стали и покрыто за щитным слоем жаростойкого бетона. Эжектирующий воздух подается в сопло вентилятором среднего давления ВРС-8 про изводительностью 28 000 м3 н. Подача топочных газов в сушил ку может быть осуществлена и без эжектора, при условии со оружения подтопка, работающего под давлением. Такой под топок (рис. 36) разработан институтом Гипростройматериалы и сооружен на Новомосковском гипсовом комбинате.
Топка с наддувом на газовом отоплении состоит из двух ка мер, заключенных в одной герметической оболочке. Камера сго рания составляет переднюю часть топки, а смесительная каме ра с растопочной трубой — ее хвостовую часть.
Во фронтовой стене камеры сгорания вмонтированы две сме сительные горелки типа ГА-106, через которые первичный воз дух и горючие газы подаются принудительно.
Ограждение топки состоит из футеровки в один кирпич ша мота класса А и полутора обыкновенных кирпичей марки 100. Снаружи топка обшита листовым 10-лш асбестом и листовой сталью толщиной 4 мм.
Гарнитура топки (гляделки, лючки для заделки датчиков КИП и автоматики и др.) герметизирована. Гляделки имеют вставку из стекла.
Через щели кладки фронтовой и боковых стен, а также пода камеры сгорания подается дополнительный воздух для пони жения температуры факела примерно до 1570° С (коэффициент избытка воздуха а =1,4).
В камере смешения горючие газы охлаждаются вторичным воздухом до 500° С и под давлением (порядка 45—60 кг{м2) транспортируются в сушилку.
Растопочная труба с герметическим шибером имеет такую же обшивку, как и топка, и включается только в периоды рас
топки. |
после |
реконструкции приведен |
на |
Общий вид сушилки |
|||
рис. 37. |
с температурой 450—500° С подае7ся |
||
Газовоздушная смесь |
|||
а распределительные (сопловые) |
камеры «5 и 4 —первой и вто |
||
рой зон сушилки, в которых смешивается с возвращаемым |
(ре |
||
циркуляционным) теплоносителем этих зон. |
|
Отработанный теплоноситель из первой и третьей зон выбра сывается в атмосферу через трубы 7 и 8 (см. рис. 37). Так как при новом режиме сушки количество удаляемого из сушилки теплоносителя возрастает, сечение этих труб было увеличено до 1 м2 каждое. В трубах имеются шиберы 17 и 18 для регули ровки выброса отработанного теплоносителя в атмосферу.
Рис. 37. Общий вид шестиярусной сушилки после модерниза ции
/ н 2 — п о д а ю щ и е г а з о п р о в о д ы ; 3 и 4 — р а с п р е д е л и т е л ь н ы е к а м е р ы ; 5 — в е н т и л я т о р ; 6 — п е р е д а т о ч н ы й т р у б о п р о в о д ; 7 и 3 — в ы х л о п н ы е т р у б ы ; 9 — з а в е с ы ; 10— 18 — м е с т а у с т а н о в к и ш и б е р о в
Количество рециркуляционного теплоносителя в воздухово дах трех зон сушилки регулируют при помощи шиберов 12, 13, 15 и 16; в трубопроводе, соединяющем вторую и третью зоны сушилки, установлен шибер 14.
Количество свежего теплоносителя, поступающего в сушил ку, регулируется шиберами 10 и 11. Паровые радиаторы, на ходящиеся внутри сушилки, при переходе на новый режим суш ки демонтировать не рекомендуется, так как они способствуют равномерному распределению теплоносителя по ширине сушил ки и улучшают обтекание им листов гипсовой штукатурки.
Для улучшения смешения потоков свежего и рециркуляци
онного теплоносителя и уменьшения неорганизованных подсо сов свежего воздуха были разработаны конструкции смеситель ных камер и ограждающих завес.
На рис. 38 схематически представлена смесительная камера
второй зоны сушилки, |
разделенная |
вертикальной |
стенкой |
/ на |
|||||||||||
две части. К одной из них |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
сверху, |
как |
показано |
на |
ри |
|
|
|
|
|
|
|||||
сунке |
(стрелка |
|
2), |
подается |
|
|
|
|
|
|
|||||
теплоноситель |
|
из |
подтопка, |
|
|
|
|
|
|
||||||
который |
рассекателем |
3 |
раз |
|
|
|
|
|
|
||||||
деляется на два потока. К дру |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
гой части |
камеры |
подходит |
|
|
|
|
|
|
|||||||
возвращаемый |
(рециркуляци |
|
|
|
|
|
|
||||||||
онный) |
теплоноситель |
(стрел |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ка 6) |
и рассекателем 7 также |
|
|
|
|
|
|
||||||||
разделяется |
па |
|
два |
потока |
|
|
|
|
|
|
|||||
(стрелки 8 и 9). |
Потоки |
све |
|
|
|
|
|
|
|||||||
жего |
и |
возвращаемого |
тепло |
|
|
|
|
|
|
||||||
носителя смешиваются |
в рас |
|
|
|
|
|
|
||||||||
пределительной |
|
(сопловой) |
|
|
|
|
|
|
|||||||
части |
камеры |
и поступают в |
|
|
|
|
|
|
|||||||
туннель |
через |
|
четырнадцать |
|
|
|
|
|
|
||||||
сопел |
10у |
по |
семь |
с |
каждой |
|
|
|
|
|
|
||||
стороны сушилки. |
|
|
|
Р и |
с . 3 8 . |
С х е м а в в о д а |
т о п о ч н ы х |
г а з о в |
|||||||
Сечения существующих со |
|
в тестируемую сушилку |
|||||||||||||
пловых |
камер |
|
действующих |
; — разделительная вертикальная |
стенка: |
||||||||||
сушилок |
представляли |
значи |
2 — направление ввода |
теплоносителя из |
|||||||||||
топки; 3 — рассекатель; |
4 и 5 — направле |
||||||||||||||
тельное |
сопротивление |
прохо |
делительны м |
камерам; |
6 — направление |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние «топочного» теплоносителя к |
р асп ре |
||||
ду теплоносителя |
и |
затрудня |
подвода |
рециркулята; |
7 — рассекатель; |
||||||||||
ли работу |
вентиляторов. |
Для |
S и Р - |
потоки |
рециркулята: /£ —основные |
||||||||||
|
сопла; |
!1 — дополнительны е отверстия |
|||||||||||||
снижения |
этих |
сопротивлений |
|
|
|
|
|
|
|||||||
были прорезаны |
|
дополнитель |
|
|
|
|
|
|
ные отверстия 11 между соплами и удалены шиберы, находив шиеся в сопловых камерах, что позволило увеличить проходное сечение в 2 раза.
На рис. 39 показана схема движения отработанного тепло носителя из второй зоны. Часть теплоносителя с помощью вен тилятора 1 направляется в трётью зону, а остальная часть воз вращается на рециркуляцию (стрелки 2 и 3). Для уменьшения подсосов свежего воздуха на торцах сушилки имеются метал лические завесы. Такие же завесы устанавливаются на границе второй и третьей зон, что исключает возможность подсосов те плоносителя из третьей зоны вентилятором второй зоны.
На рис. 40 представлена конструкция фартука. Неподвиж ная его часть выполняется из двухмиллиметровой стали, к ко
торой на шарнирах подвешиваются завесы |
из миллиметровой |
листовой стали для предотвращения |
заторов гипсовых |
досок. |
|
Р и с . 3 9 . |
С х е м а |
п е р е б р о с а т |
е п л о н о с и т е л я . и з |
|||
в т о р о й з о н ы |
с у ш и л к и |
в |
т р е т ь ю |
|||
/ — вентилятор; |
2 |
н |
3 —потоки |
рециркулята; |
||
4 —трубопровод, |
|
передаю щ ий |
теплоноситель |
|||
в |
третью |
зону; |
5 — рассекатель |
Комплекс-работ по реконструкции сушилок Ки евского завода гипсовых досок и блоков, Новомос ковского гипсового комби ната и Минского гипсово го завода был осуществ лен силами предприя тий. Стоимость работ по модернизации сушилки, включая строительство подтопка и изготовление; узлов, составила около 15—17 тыс. руб. Для пе реоборудования сушилки, потребовались дополни тельно два вентилятора— дутьевой на подтопок и на эжектор. При работе под топка под давлением не обходим только один до полнительный вентилятор,
Рис. 40. Металлический фартук
/ — м еталлическая часть ф артука; 2 — завесы ; 3 — ш арниры; 4 — стойка
Переход от старого режима сушки к новому и наладка скорост ной сушки не потребовали остановки цеха.
Длительная работа переоборудованной сушилки на скорост ном режиме сушки практически подтвердила возможность по вышения выпуска сухой гипсовой штукатурки, максимального использования производственной мощности оборудования, по вышения производительности труда и обеспечила получение го довой экономии порядка 15—17 тыс. руб. на 1 млн. м2 гипсовой штукатурки.
§ 3. Модернизированная сушилка для гипсовых перегородочных плит
Отечественные заводы по производству гипсовых строитель ных плит и блоков оборудованы сушилками с различной схе мой движения теплоносителя и материала: прямоточными, противоточными и комбинированными. С наибольшей эффективно стью скоростной двухзональный метод сушки гипсовых блоков может быть внедрен при работе сушильной установки по пря моточной схеме. В этом случае максимально интенсифицирует ся процесс сушки за счет применения высоких (порядка 250° С)
начальных |
температур и повышенного влагосодержания (d— |
= 100—140 |
г/кгс7 в.) теплоносителя. Дальнейшее увеличение |
влагосодержания теплоносителя замедляет начало углубления зоны испарения, однако может вызвать конденсацию влаги при конечных температурах теплоносителя в 60—65° С.
Перевод на высокотемпературный режим сушилок, работа ющих по противоточной схеме, нерационален. Интенсификация сушки в этом случае может быть достигнута только при изме нении схемы движения теплоносителя и материала на прямоток 'или комбинированную схему.
На Киевском заводе гипсовых блоков и досок сушилка рабо тает по комбинированной схеме (рис. 41): первая зона по про тивотоку, вторая по прямотоку. Такая схема позволила лишь частично использовать возможность интенсификации сушильно го процесса. Температура теплоносителя на входе в сушильную
установку в этом случае |
поддерживается в |
пределах 140— |
||
150° С, скорость |
воздуха 2,5—3 м/сек, |
а влагосодержание 75— |
||
85 г/кг с. в. Как |
показала |
длительная |
работа |
переоборудован |
ной сушилки на таком режиме, время сушки на первой стадии (до начала углубления зоны испарения) составляет 8—8,5 ч, на второй — 2,5—3 ч, т. е. длительность цикла сушки уменьши лась с 18—22 ч до 10,5—11,5 ч.
Рекомендуемый режим сушки обеспечивает снижение темпе ратуры теплоносителя в период углубления зоны испарения до значений, безопасных для дегидратации гипса. Перевод сушил ки на высокотемпературный режим был осуществлен путем пристройки газового подтопка. Теплоноситель — газовоздушная
смесь — из газового подтопка по трубопроводу поступает в смеси тельную камеру* где смешивается с отработанным рециркуля
ционным теплоносителем, поступающим по каналам. |
Отсюда |
газовоздушная смесь с начальными параметрами |
/=140— |
150° С, d=75—85 г!кг с. в. направляется вентилятором |
в тун |
нели сушилки, где распределяется по двум направлениям со ско-
Рис. 41. Схема работы модернизированной сушилки блоков на Киев ском заводе
/ — газовый подтолок; 2 — |
трубопровод; 3 — см есительная кам ера: |
4 — н агн етаю |
|
щий вентилятор; 5 — ввод |
газов в суш илку; |
6 — отсасы ваю щ ие |
вентиляторы ; |
7 — рециркуляционны е |
каналы |
|
ростью движения 2,5—3 м!сек. Часть теплоносителя при помо щи отсасывающих вентиляторов выбрасывается в атмосферу, а оставшееся количество направляется на рециркуляцию.
Модернизация существующей сушилки позволила заводу увеличить производительность оборудования до 520 000 м2 бло ков в год и получить годовую экономию порядка 25 000 руб.
§ 4. Сушилка для крупноразмерных гипсобетонных строительных деталей *
Сушка крупноразмерных гипсобетонных панелей обычно осуществляется в сушилках туннельного типа размер каждого туннеля 60X1,65X3,75 м, емкость 70—80 м2 панелей. Схема
* Авторское свидетельство № 139233.
движения теплоносителя и материала чаще всего прямоточная. Теплоносителем служит газовоздушная смесь или воздух, на греваемый в паровых калориферах. На рис. 6 приведена наибо лее распространенная на отечественных заводах схема суши лок. По этой схеме дымовые газы из подтопка 1 поступают в смесительную камеру 8, где смешиваются с рециркуляционным теплоносителем и наружным воздухом. Затем газовоздушная смесь вентилятором 2 подается в туннели сушилки. Подвод те плоносителя может быть как верхним, так и нижним. Часть от работанного теплоносителя вентилятором 3, установленным в конце сушилки, удаляется в атмосферу, остальная часть возвра щается с помощью вентилятора 2 в смесительную камеру по рециркуляционному каналу 7. Отработанный теплоноситель удаляется через окна в потолке туннелей, a i рециркуляцион ный — через пол камеры. Встречаются сушилки и с другим рас положением мест подачи и удаления теплоносителя.
Исходя из конкретных схем сушильных установок в процес се внедрения скоростного метода сушки гипсобетонных прокат ных перегородок были разработаны различные варианты их модернизации.
Производственный опыт показывает, что наблюдаемая не равномерность сушки панелей объясняется неравномерным распределением теплоносителя по сечению туннеля, вследствие неодинакового заполнения сечения сушильной камеры гипсобе тонными перегородками и несовершенства существующей кон струкции кассетных вагонеток. Панели отделяются друг от друга сплошными трубами, что препятствует прониканию тепло носителя в среднюю часть сушильной камеры.
Поперечное сечение сушильного туннеля с расположенными в нем панелями показано на рис. 42, а, а на рис. 42,6 — распре деление поступающего в сушильную камеру теплоносителя в % от общего его количества, в зависимости от места подвода и отвода газовоздушной смеси.
V При верхнем подводе газов в сушилку, частичной рецирку
ляции и нижнем |
отсосе на выброс в атмосферу |
наибольшее |
|||
количество теплоносителя |
(52%) проходит |
в верхней, |
свобод |
||
ной части туннеля |
(участок /), наименьшее — в нижней его ча |
||||
сти— 12% (участок Ill)\ |
в среднюю часть |
туннеля |
(участок |
||
щ поступает 35% |
общего количества теплоносителя. |
выбросе |
|||
При верхнем подводе, |
частичной рециркуляции |
и |
|||
теплоносителя (схема 3) |
неравномерность |
распределения те |
плоносителя по высоте туннеля возрастает. При этом в верхней части туннеля (участок I) проходит 60%, в средней (участок I I ) — 25% и в нижней (участок III) — всего лишь 15% обще го количества теплоносителя.
Анализ работы сушилки, где осуществлен нижний подвод и отвод рециркуляционного теплоносителя и верхний отсос на вы брос, показал, что при изменении конструкции кассетной ваго
Неравномерность температур по сечению туннеля не позво ляет обеспечить равномерную интенсивность сушки панелей и приводит к резкому колебанию их конечной влажности по дли не и высоте, что отчетливо видно на рис. 44.
t°C
Рис. 43. График изменения температуры теплоносителя по высоте и длине сушильного туннеля в зависимости от расположения точек подвода и вы броса
Рис. 44. Распределение конечной влажности по высоте панелей в зависи мости от схемы подачи и отсоса теплоносителя (см. обозначения на рис. 42)
Как и следовало ожидать, наибольшая неравномерность сушки панелей (2% вверху и 16—18% внизу) наблюдается в сушилке, работающей по схеме 3 (рис. 42,6), наименьшая (6% вверху, 10% в середине и 5% внизу) — по схеме 2. Величина не равномерности сушки панелей при работе сушилки по схеме 1 также существенна (9% вверху, 14% в середине и 17% внизу). Кроме того, во всех рассматриваемых сушильных установках имела место некоторая неравномерность сушки по длине пане