Сушильный барабан для сушки колчедана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВО «УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н. ЕЛЬЦИНА»

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

по дисциплине «Машины и аппараты неорганических производств»

Сушильные барабаны для сушки колчедана

Студент гр. Х-440009 Старкова А.Е.

Екатеринбург 2017

Содержание

• Введение
• 1. Производство серной кислоты контактным способом из колчедана
• 1.1 Общие сведения
• 1.2 Требования, предъявляемые к сырью
• 1.3 Описание технологического процесса
• 2. Характеристика оборудования
• 2.1 Схема установки
• 2.2 Принцип работы установки
• 3. Основные элементы конструкции
• 3.1 Сушильный барабан
• 3.2 Насадки сушильного барабана
• 3.3 Бандажи
• 3.4 Опорные ролики
• 3.5 Электродвигатель
• 3.6 Зубчатый венец
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

• Проблема комплексного использования сырья тесно связана с важнейшим вопросом экономики химической промышленности -- комбинированием предприятий.

Производство серной кислоты, объединенное с металлургическим, базируется на отходах последнего -- флотационном колчедане (хвосты флотации полиметаллических сульфидных руд). Полученный таким образом колчедан перед использованием необходимо высушить до определенных параметров. Для этих целей используют сушильные барабаны.

В ходе данной работы рассматривается технологический процесс сушки флотационного колчедана, принцип работы и технические характеристики сушильного барабана, конструкции основных узлов, деталей оборудования.

1. Производство серной кислоты контактным способом из колчедана

1.1 Общие сведения

Производство серной кислоты контактным способом из колчедана состоит в том, что очищенный от пыли обжиговый газ подвергается специальной очистке из примесей, после чего полученный диоксид серы, проходя через катализатор (контактную массу), окисляется до триоксида. Последний, соединяясь с водой, образует серную кислоту.[1]

Рисунок 1 - Схема производства серной кислоты контактным способом из колчедана

1.2 Требования, предъявляемые к сырью

Флотационный серный колчедан - результат флотации медных руд с низким содержанием меди. Колчедан получают на обогатительных фабриках - с помощью флотационных установок его отстаивают, отфильтровывают и сушат.

Флотационный колчедан выходит из флотационной установки с содержанием влаги до 50%. Перед сушкой он фильтруется и содержание влаги уменьшается до 12-14%. Но и с такой влажностью колчедан не может сжигаться.

Для сжигания колчедана в механических печах он должен быть высушен до 3-4% содержания влаги, в печах пылевидного обжига - до 2-2,5%. Сушку колчедана до необходимого влагосодержания возможно проводить в сушильных барабанах. [2]

1.3 Описание технологического процесса

Колчедан сушат путем непосредственного соприкосновения с ним горячих топочных газов. Влажный колчедан сушат параллельным током, т. е. влажные хвосты и горячие газы идут в барабане в одном направлении. Во вращающийся наклонно поставленный сушильный барабан с одной стороны поступают влажный колчедан и горячие топочные газы, а с другой стороны выходят сухой колчедан и охлажденные топочные газы. Такой способ сушки уменьшает вероятность воспламенения сухого колчедана (сухой колчедан может воспламеняться при температуре 400є С)

При вращении барабана колчедан постепенно перемещается к лежащему ниже концу барабана и, соприкасаясь с горячими газами, теряет влагу (сушится).

Высушенный колчедан выходит из сушильного аппарата с температурой 60-70 є С и собирается в вагонетку. Топочные газы выходят с температурой 120-150 є С.

Чем выше температура топочных газов, тем интенсивнее идет сушка колчедана. Но высокая температура на входе может вызвать воспламенение колчедана, поэтому необходимо тщательно следить за температурой газов на входе. [3]

2. Характеристика оборудования

2.1 Схема установки

Рисунок 2 - Установка для сушки флотационного колчедана: И - бункер; Ж - шаровая мельница; К, Л - циклоны; М - вентилятор, Ю - труба, А - топка.

Рисунок 3 - Сушильный барабан [4]: 3 - бандаж, 4- барабан, 5 - зубчатый венец, 10 - опорные ролики, 11 - электродвигатель, 12 - шестеренчатая передача.

2.2 Принцип работы установки

Сушильный барабан 4 представляет собой вращающийся стальной цилиндр, установленный под углом 1-7є. Одним своим концом (приподнятым) барабан входит в камеру смешения.

В бункер И подается колчедан. Колчедан и газы проходят через барабан параллельным током. Выйдя из барабана, колчедан поступает в шаровую мельницу Ж. Для улавливания пылевидного колчедана, унесенного из барабана газами, на установке поставлено два циклона К и Л. Иногда для улавливания пыли ставится одна пыльная камера и один циклон. После циклонов газы вентилятором М через трубу Ю выбрасываются в атмосферу.

В барабане имеются секции. Первая секция со спиральными перегородками быстро передает колчедан в средние секции. В первой секции распадаются также комья колчедана. В средних секциях благодаря большому количеству перегородок колчедан проходит длинный путь. Здесь происходит наиболее интенсивная сушка колчедана.

Барабан снабжен двумя стальными бандажами 3, которые опираются на две пары опорных роликов 10, смонтированных на специальных станинах, укрепленных на фундаменте стоек.

Барабан приводится в движение электродвигателем 11 через зубчатую передачу с помощью венца 5. В зависимости от качества колчедана ему дают от 2 до 5 об/мин. [2,4]

Преимуществами этих сушилок являются:

- интенсивность и равномерность сушки вследствие тесного контакта материала и сушильного агента;

- относительная простота устройства;

- большая производительность;

- возможность регулировки процесса.

3. Основные элементы конструкции

3.1 Сушильный барабан

Сушильный барабан имеет диаметр от 1000 до 3500 мм. Соотношение диаметра к длине колеблется от 4 до 8. Толщина стенок д=8 - 20 мм. Изготавливают из углеродистой, коррозионностойкой или жаропрочной стали. [4] Сварные швы односторонние сплошные. Если толщина стенки больше 10 мм, то сварной шов делают двухсторонним.

3.2 Насадки сушильного барабана

Рассматриваемый сушильный барабан состоит из шести секций длинной 1500 мм.

Первая секция представляет собой цилиндр, на внутренней поверхности укреплены железные спиральные лопатки; они прикреплены к стенке барабана с помощью угольников. С левой стороны первой секции укреплено переднее уплотнение, препятствующее выходу дымовых газов из барабана.

Рисунок 4 - Первая секция сушильного барабана

За первой секцией идут четыре средние секции одинаковой конструкции. По всей периферии каждой из этих секций укреплены железные перегородки; они располагаются группами по три в каждой; каждая группа перегородок расположена по отношению к другой под прямым углом. Один конец перегородок укрепляется к стенке барабана угольником, а через другой проходит болт, связывающий их с корпусом барабана. К обеим сторонам перегородки под прямым углом прикреплены внутренние перегородки.

Рисунок 5 -Средняя секция сушильного барабана

Шестая секция барабана состоит из четырех дугообразных перегородок.

Также существуют и другие виды насадок.

1) без перегородок;

2) с радиальными лопатками;

3) решетчатая внутренняя часть;

4) с двойными радиальными лопатками;

5) и 6) с внутренними перегородками.

Рисунок 6 - Последняя секция сушильного барабана [2]

Рис. 7

3.3 Бандажи

К барабану прикреплены бандажи из кованой стали, не имеющие сварных швов и стыков.

3.4 Опорные ролики

Опорные колеса упрочнены для увеличения срока службы. Каждое колесо установлено с натягом на высокопрочный вал, установленный между двумя подшипниковыми опорами. Опорные колеса на загрузочной стороне имеют более широкую поверхность, чем на стороне разгрузки, для приспособления к тепловому расширению барабана. Каждый узел включает защиту опорных колес с втулкой для размещения графитового блока для смазки поверхностей качения. Каждое основание колес оснащено нажимными винтами для горизонтального выравнивания и регулировки колес.

3.5 Электродвигатель

Электродвигатель оснащен частотным преобразователем. Двигатель соединен через муфту с редуктором. Ведущая шестерня установлена непосредственно на выходном валу редуктора. Вспомогательный привод необходим для обеспечения вращения барабана во время перебоя в энергоснабжении печи, чтобы избежать деформации барабана печи.

Вспомогательный привод будет приводиться в движение посредством дизельного двигателя в 3 л.с., 1500 об/мин. Дизельный двигатель имеет регулируемую частоту вращения (1500-3000 об/мин) и номинальную мощность на выходе 1,5 - 3,8 кВт. Дизельный двигатель запускается вручную или электрическим стартером постоянного тока и соединен с электродвигателем через редуктор и кулачковую муфту.

3.6 Зубчатый венец

Зубчатый венец изготовляют из кованой углеродистой стали, прошедшей термообработку для увеличения срока службы. Зубчатый венец крепится болтами к фланцу приваренному к барабану печи. Для обеспечения вращения барабана печи применяется приводная цепь. Цепь закрыта кожухом. [5]

Заключение

В ходе данной работы были рассмотрены технологический процесс сушки, основные элементы сушильного барабана и принцип его работы. Приведены схемы установки для сушки флотационного колчедана (рис.2), конструкции сушильного барабана (рис.3), а также схемы насадок, установленных в барабане (рис. 4, 5 ,6).

Для основных конструктивных элементов установки приведена краткая характеристика, описан принцип их работы.

Указаны преимущества использования сушильного барабана, определяющие целесообразность его использования для сушки колчедана.

серный колчедан барабан сушка

Список использованных источников

1. Амелин А.Г., Технология серной кислоты: учебное пособие для вузов. - 2-е изд. , перераб. - М., Химия, 1983 - 360 с.

2. Малин К.М., Пеисахов И.Л., Аркин Н.Л., Слинько М.Г., Технология серной кислоты. Часть 1. М., 1941 - 520 с.

3. Кузнецов Д.А., Производство серной кислоты: учебник для проф. техн. учеб. заведений. М.: Высшая школа, 1968. - 296 с.

4. Дытнерский Ю.И., Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. - 368 с.

5. Обжиговые печи. Барабанные печи. Печи для прокалки. // [Сайт инжиниринговой компании ИНТЕХ ГмбХ]/ 1997.

Размещено на Allbest.ru