I. NGUYÊN TẮC SẤY VẬT LIỆU TRONG SẤY THÙNG QUAY II. CẤU TẠO CỦA THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY III. PHÂN LOẠI SẤY THÙNG QUAY IV. CHỌN LOẠI MÁY SẤY V. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA VẬT LIỆU VÀ CỦA SẤY THÙNG QUAY 1. Các loại hàm ẩm trong vật liệu 2. Sự trao đổi nhiệt giữa khí nóng và vật liệu 3. Nhiệt độ trong thùng quay 4. Ứng suất rơi 5. Sức nâng vật liệu 6. Nhiệt lượng tiêu thụ 7. Cân bằng nhiệt trong máy sấy thùng quay 8. Tốc độ bay hơi nước 9. Nhiên liệu 10. Công suất của sấy thùng quay 11. Sự di chuyển của vật liệu trong sấy thùng quay 12. Bố trí sấy thùng quay trong dây chuyền sản xuất cement 13. Kết cấu của sấy thùng quay
CHUYÊN ĐỀ CHẤT KẾT DÍNH CHUYÊN ĐỀ 29: THIEÁT BÒ SAÁY THUØNG QUAY SVTH: LÊ NGUYỄN ĐẠI VĨ PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG Thông thường trình sản xuất hàm ẩm chứa phối liệu phải sấy trước nghiền Độ ẩm nguyên liệu đem sấy từ 15 – 20% đá vôi khoảng %, độ ẩm xỉ lò cao đến 35% Trong SX xi măng nguyên liệu sấy thiết bị như: sấy thùng quay, sấy nghiền liên hợp, sấy va đập Phần II: SẤY THÙNG QUAY I NGUYÊN TẮC SẤY VẬT LIỆU TRONG SẤY THÙNG QUAY: Tác dụng biện pháp sấy thùng quay: Tăng cường khả trao đổi nhiệt ẩm trình sấy cách cho vật liệu thay đổi vị trí liên tục phân bố dòng chảy tác nhân sấy (khí nóng) Dưới số thiết bị sấy thùng quay dùng công nghiệp sản xuất xi măng : Hình : Sấy thùng quay thực tế Hình : Sấy thùng quay sấy đất sét II CẤU TẠO CỦA THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY: Thùng sấy: 1.Vành đai Con lăn Cánh nâng Bánh Hình 3: Thùng sấy truyền động Thiết bị kèm: Về có hai loại thiết bị kèm thùng sấy : cánh nâng cánh ngăn có vòng chắn : a Cánh nâng: Cánh nâng thùng quay : có tác dụng phân tán vật liệu thùng sấy , nâng vật liệu lên đổ xuống giúp cho tiếp xúc tác nhân sấy vật liệu kỹ lưỡng Hình 4: Các loại cánh nâng thường dùng sấy thùng quay Cánh thẳng Nghiêng 45o Nghiêng 90o Khi sấy vật liệu dẻo cánh nâng có tác dụng làm giảm đóng dính vật liệu thùng sấy Nhưng lại gây nhiều bụi b Cánh ngăn có vòng chắn: Hình 5: Cánh ngăn có vòng chắn sấy thùng quay Cánh ngăn có vòng chắn chia mặt cắt thùng sấy thành nhiều vùng Nó có tác dụng ngăn cản rơi tự vật liệu sấy thường xuyên luân chuyển phối liệu đảm bảo tiếp xúc kỹ lưỡng vật liệu với khí nóng Ngoài cánh ngăn có vòng chắn có tác dụng làm giảm bụi Hình : Cấu tạo sấy thùng quay áp suất khí I.CẤU TẠO CỦA THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY: Tốc độ bay nước: • Hoạt động sấy thùng quay đặc trưng cường độ bay nước • Cường độ bay nước phụ thuộc tính chất vật lý vật liệu, loại độ ẩm, độ ẩm trước α sấy, sau sấy, nhiệt độ khí nóng cấu tạo máy sấy Không có thiết bị kèm:10-15 kg/m3.h Có cánh nâng: 25-30 kg/m3.h Cánh ngăn vòng chắn: 40-45 kg/m3.h α Hình 9: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ đường kính thùng sấy cường độ bay Nhiên liệu: • Sấy thùng quay sử dụng khí sấy khí nóng thải từ lò quay hay luồng khí nóng khỏi thiết bị làm lạnh clinker • Việc kết hợp lò quay, thiết bị làm lạnh clinker sấy thùng quay giúp tiết kiệm chi phí nhiên liệu, tiết kiệm chi phí đầu tư cần hệ thống lọc bụi • Khi sử dụng than, dù lò đơn giản hay lò đại người ta phải nghiền than cục thành bột để đốt 10 Công suất sấy thùng quay: Độ ẩm 10% Kích thước máy sấy Vật liệu Độ ẩm 20% Đường kính mm Chiều dài mm Thể tích m3 Công suất Kg/h Độ bay nước Kg/h Tốc độ bay nước Kg/m3.h Công suất Kg/h Bay nước Kg/h Tốc độ bay nước Kg/m3.h Đá vôi 1000 1400 1800 2200 2600 10000 14000 18000 22000 24000 22 46 84 127 4500 9500 17000 23700 33000 450 950 1700 2370 3300 57,7 44 37,2 27,3 26 2000 4200 7500 10400 15000 400 840 1500 2080 3000 51,2 38,9 32,8 24,9 23,6 Đá quắ c 1000 1400 1800 2200 2600 10000 14000 18000 22000 24000 22 46 84 127 3420 7200 13000 18000 25000 342 720 1300 1800 2500 43,9 33,3 28,5 21,5 19,7 1520 3200 5700 7900 11000 304 640 1140 1580 2200 39,0 29,6 24,9 18,9 17,3 Đất sét 1000 1400 1800 2200 2600 10000 14000 18000 22000 24000 22 46 84 127 2320 4900 8800 12200 17000 232 490 880 1220 1700 29,8 22,7 19,3 14,6 13,4 1030 2100 3800 5400 8000 206 420 760 1080 1600 26,4 19,4 16,6 12,9 12,6 11 Sự di chuyển vật liệu sấy thùng quay : Đối với thiết bị sấy thùng quay cường độ trao đổi nhiệt ẩm mãnh liệt, đồng thời vật liệu phân bố tương đối theo thể tích thiết bị người ta thường tính thời gian sấy theo cường độ trao đổi thể tích a Theo phương pháp truyền ẩm: • Xác định thể tích thùng sấy: ∆G a VT = A.t A: cường độ bay thể tích t: thời gian sấy ∆G a : lượng ẩm cần tách • Thời gian lưu trú vật liệu thùng sấy (t) tính theo công thức thực nghiệm • Thời gian lưu trú vật liệu thùng sấy tính theo công thức thực nghiệm: t= 1,77 × k × L × ϕ n×α×d (phút) Trong đó: k : hệ số xét tới ảnh hưởng thùng sấy, cánh nâng k= L : chiều dài thùng sấy (m) ϕ : góc ma sát vật liệu đem sấy (độ) α : góc nghiêng thùng sấy n :tốc độ quay thùng sấy d : đường kính thùng sấy (độ) (vòng/phút) (m) b Theo phương pháp truyền nhiệt: • Xác định thể tích thùng sấy: Q VT = αv ∆t Trong đó: Q : nhiệt lượng tác nhân truyền cho vật liệu αv: hệ số cấp nhiệt từ tác nhân đến vật liệu ∆t : động lực trình theo nhiệt độ • Thời gian mà vật liệu lưu trú thùng từ 20 đến 40 phút( thời gian vật liệu hết chiều dài thùng) tính theo công thức: mkL T t1 = nD T tgα với: n số vòng quay thùng (vòng/phút) k hệ số đặc tính chuyển động VL m hệ số tính đến dạng cánh thùng 12 Bố trí sấy thùng quay dây chuyền sản xuất cement: Sau sơ đồ thể cách bố trí thiết bị sấy thùng quay sản xuất xi măng: Hình 10: Sơ đồ bố trí sấy thùng quay Hệ thống Cyclon tổ hợp Lò quay Quạt hút Cyclon lọc bụi Thiết bị làm lạnh clinker Sấy thùng quay Hình 11: Bố trí thùng quay thực tế 13 Kết cấu sấy thùng quay: • Thiết bị sấy thùng quay thực điều kiện áp suất khí điều kiện áp suất chân không • Nếu thùng quay làm việc áp suất chân không, thường cấp nhiệt nước, việc thải ẩm thay dùng quạt người ta dùng hệ thống bơm chân không • Sau cấu tạo thiết bị sấy thùng quay làm việc áp suất chân không: Hình 12: Thiết bị sấy chân không thùng quay TÀI LIỆU THAM KHẢO • http ://www.energyunli mited.com/ • http ://www.rotarydrum dryers.com / [...]...III PHÂN LOẠI SẤY THÙNG QUAY: Sấy thùng quay có 2 loại sấy ngược dòng và sấy xi dòng 1 Sấy ngược dòng: Sấy ngược dòng là sự chuyển động ngược chiều giữa vật liệu và tác nhân sấy, khi luồng khí nóng đi vào thì vật liệu sấy đi ra khỏi máy sấy Khi vật liệu sấy đi ra khỏi máy nó có thể đạt đến nhiệt độ của dòng khí nóng nhờ sự đốt nóng mạnh mẽ của tác nhân sấy 2 Sấy xi dòng: Sấy xi dòng là sự chuyển... đặc tính chuyển động của VL m là hệ số tính đến dạng cánh trong thùng 12 Bố trí sấy thùng quay trong dây chuyền sản xuất cement: Sau đây là sơ đồ thể hiện cách bố trí thiết bị sấy thùng quay trong sản xuất xi măng: Hình 10: Sơ đồ bố trí sấy thùng quay Hệ thống Cyclon tổ hợp Lò quay Quạt hút Cyclon lọc bụi Thiết bị làm lạnh clinker Sấy thùng quay ... dòng khí rời sấy thùng C quay phải có nhiệt độ 120 đến 125 o C • Để luồng khí ẩm sau khi sấy, thốt hồn tồn khỏi thùng sấy thì ở các máy sấy ln được trang bị các quạt hút 4 Ứng suất rơi : • Ứng suất rơi của vật liệu trong thùng sấy phụ thuộc vào chiều dài và đường kính của thùng sấy, loại cánh lắp đặt, tốc độ nâng của cánh nâng, tốc độ quay của thùng quay Chẳng hạn như áp lực rơi do thùng quay gây ra... trong thùng sấy (t) được tính theo cơng thức thực nghiệm • Thời gian lưu trú của vật liệu trong thùng sấy được tính theo cơng thức thực nghiệm: t= 1,77 × k × L × ϕ n×α×d (phút) Trong đó: k : hệ số xét tới ảnh hưởng của thùng sấy, cánh nâng k= 2 L : chiều dài của thùng sấy (m) ϕ : góc ma sát của vật liệu đem sấy (độ) α : góc nghiêng của thùng sấy n :tốc độ quay của thùng sấy d : đường kính của thùng sấy. .. khi sấy, nhiệt độ của khí nóng như cấu tạo của máy sấy Khơng có thiết bị đi kèm:10-15 kg/m3.h Có cánh nâng: 25-30 kg/m3.h Cánh ngăn vòng chắn: 40-45 kg/m3.h α Hình 9: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa đường kính thùng sấy và cường độ bay hơi 9 Nhiên liệu: • Sấy thùng quay sử dụng khí sấy là khí nóng thải ra từ lò quay hay luồng khí nóng ra khỏi thiết bị làm lạnh clinker • Việc kết hợp lò quay, thiết bị. .. di chuyển của vật liệu trong sấy thùng quay : Đối với thiết bị sấy thùng quay cường độ trao đổi nhiệt ẩm mãnh liệt, đồng thời vật liệu phân bố tương đối đều theo thể tích thiết bị vì vậy người ta thường tính thời gian sấy theo cường độ trao đổi thể tích a Theo phương pháp truyền ẩm: • Xác định thể tích thùng sấy: ∆G a VT = A.t A: cường độ bay hơi thể tích t: thời gian sấy ∆G a : lượng ẩm cần tách... dòng Kh ín Vật liệu ón g Chiều dài thùng sấy Hình 8: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ của khí nóng và vật liệu trong q trình sấy xi dòng và sấy ngược dòng 3 Nhiệt độ trong thùng quay: o C Khi sấy trực tiếp, nhiệt độ cao nhất của dòng khí đi vào sấy thùng quay thường là 650 oC Trong q trình sấy khơng được làm thay đổi tính chất hố học của vật liệu Đá vơi bị phân hủy ở nhiệt độ khoảng 800-900... của vật liệu sẽ bị giảm vì vậy làm giảm khả năng sấy ◊ • Việc sấy vật liệu trong trong máy sấy cùng dòng sinh ra nhiều bụi hơn so với máy sấy ngược dòng • Việc sấy than đá trong máy sấy cùng dòng làm giảm đáng kể sự nguy hiểm hơn máy sấy ngược dòng (Hình) V CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA VẬT LIỆU VÀ CỦA SẤY THÙNG QUAY : 1 Các loại hàm ẩm trong vật liệu: • • • • Hà ẩm trong ngun liệu xi măng tồn tại dưới... rơi của vật liệu trong một số thiết bị sấy: - Sấy thùng quay: 50 mm cột nước - Hệ thống cyclon lọc bụi: 75 mm cột nước - Ống dẫn, các thiết bị phụ trợ : 15 mm cột nước 5 Sức nâng vật liệu : Thơng thường thì sức nâng vật liệu trong thùng sấy do cánh nâng thực hiện từ 1215%; với cánh ngăn có vòng chắn thì sức câng cao hơn là 25-30% Với máy sấy có cánh nâng thì năng suất sấy cao hơn từ 30 - 50% so với... phần đầu của thùng sấy, sự bay hơi nước trong phần còn lại thì thấp hơn Phần đầu của máy sấy có cường độ sấy cao hơn IV CHỌN LOẠI MÁY SẤY: Khi chọn loại máy sấy phải căn cứ vào yếu tố vật lý của vật liệu, cỡ hạt mà nó có xu hướng chuyển đổi cấu trúc trong q trình sấy ◊ Vật liệu dẻo như đất sét và tạp chất sét thì dùng máy sấy xi dòng thì thích hợp hơn ◊ Nếu sấy vật liệu dẻo trong máy sấy ngược dòng