FI81444C - Cylindertork. - Google Patents

Description

81 444

Rumpukuivuri - Cylindertork

Keksinnön kohteena on vaakasuuntainen, pyörivä rumpukuivuri puulastujen ja muiden vastaavien hienojakoisten aineiden kuivaamiseksi. Nämä kuivurit muodostuvat vähintään kahdesta vaakasuuntaisen pyörimisakselin suhteen samankeskisesti sisäkkäin asennetusta rummusta, joiden halkaisijat ovat toisistaan riittävästi poikkeavat, jotta rumpujen vaippojen väliin jää riittävä kulkutila kuivattavalle aineelle. Tavanomaisesti käytetään kolmea sisäkkäistä rumpua.

Rumpujen päät on järjestetty vuorotellen kuivurin vastakkaisissa päissä avoimiksi tai suljetuiksi, jotta kuivattavalle aineelle on aikaansaatu kuivurin pituussuunnassa etenemistie, jonka suunta vaihtuu vastakkaisuun-taiseksi aineen siirtyessä kulkutiellään seuraavaan ulompaan rumpuun. Rummut on kiinnitetty toisista päistään (lastujen etenemisliikkeeseen nähden lastujen si-sääntulopäistään) pituussuuntaiseen liikkeeseen nähden, kun taas rumpujen vastakkaiset päät pääsevät vapaasti liikkumaan pituussuuntaisen lämpöliikkeen mukaisesti. Halkaisijansuuntainen kannatus on toteutettu rumpujen välisillä tukielimillä, jotka sallivat sekä aksiaali-että säteisliikkeen.

Kuivattava aine johdetaan sisimmän rummun toiseen päähän myötävirrassa kuumennetun kuivauskaasuvirtauksen kanssa. Kuivauskaasuna käytetään yleisesti polttokaa-sua. Rummun pyöriessä kulkeutuu kuivattava aine rummun vastakkaiseen avoimeen päähän ja putoaa seuraavaan rumpuun, jossa se etenee rumpujen välitilassa vastakkaiseen suuntaan ja putoaa edelleen seuraavaan ulompana olevaan rumpuun. Kuiva tuote poistetaan uloimman rummun poistopäästä.

Ongelmaksi näillä rumpukuivureilla on muodostunut rumpujen välinen halkaisijan suuntainen (säteettäinen) tuenta.

2 81444

Rummut valmistetaan riittävän kuivaustehon aikaansaamiseksi pituussuuruusluokaltaan noin 10 metrisiksi, jolloin lämpötilaerojen vuoksi (lastujen sisääntulokohdas-sa noin 500 - 700 °C, ja ulostulokohdassa noin hieman yli 100 °C) rumpujen pituussuuntainen lämpölaajeneminen on muutaman senttimetrin luokkaa. Tämän lämpöliikkeen hallitsemiseksi on rummut tuettu toisiinsa säteensuun-taisilla kannattimi 11a, jotka pääsevät liukumaan jomman kumman rummun pinnalla. Tämä tuenta olisi sinällään aivan käyttökelpoinen, elleivät rumpujen lämpötilat käytössä vaihtelisi kuivattavan aineen kosteuspitoisuudesta ja kuivurin kuormitusasteesta johtuen.

Tällöin liikkuvat rummut toistensa suhteen pituussuunnassa lämpötilamuutoksia noudattaen, eli säteettäiset, rumpujen väliset tuet kulkevat liukutuentakohdassaan rummun pinnalla. Seurauksena on liukupintojen kulumis-ongelmat.

Säteettäisiä lämpöliikkeitä varten on tukiin jätettävä säteettäistä välystä. Kunnollisen tuennan aikaansaamiseksi ei välys voi kuitenkaan olla liian suuri. Tällöin voi joillakin lämpötila-arvoilla syntyä tilanne, että välys umpeutuu. Tässä tilanteessa tapahtuvat pituussuuntaiset lampolaajenemisliikkeet vaurioittavat tukia.

Säteettäistukien aiheuttamat kulumisongelmat on saatu keksinnön mukaisesti poistetuiksi konstruoimalla tuet kummankin tuettavan rummun kehäpintaan kiinteäsi kiinnitettäviksi, mutta ainakin kuivurin aksiaalisuunnassa nivelletysti kääntyviksi, sekä asentamalla tuet säteen-suuntaan nähden lievästi rumpujen lämpölaajenemissuun-taan nähden myötäävään kulmaan. Edellämainituilla alku-ehdoilla, eli noin 10 m pitkällä kuivurilla, jonka halkaisija on noin 4 m, sekä jonka käyttölämpötilat ovat sisääntulon osalta 500 - 700 °C ja ulostulon osalta I) 3 81444 noin 100 °C, on mainittu asennuskulma suuruusluokkaa 6 0. Hakemuksen mukaiselle rumpukuivurille on tunnusomaista se, mitä selviää patenttivaatimuksista.

Keksintöä havainnollistetaan oheisen piirustuksen avulla, jossa

Kuva 1 esittää tuennan teoreettisia perusteita,

Kuva 2 esittää kuivuria halkileikkauksena, ja

Kuva 3 esittää kuivuria poikkileikkauksena.

Piirustuskuvioissa esitetty rumpukuivuri koostuu kolmesta samankeskisesti vaakatasoon aennetusta sisäkkäisestä rummusta 1, 2 ja 3, joista uloin rumpu 3 on tuettu sopivaan runkorakenteeseen ja laakeroitu vaakasuuntaisen pituusakselin ympäri pyöritettäväksi. Kuivurin toisessa päässä on laakerointi toteutettu aksiaalisen liikkeen sallivasti ulkorummun pituussuuntaisen lämpö-liikkeen mahdollistamiseksi. Toisessa päässä on laakerointi pituussuuntaisiin liikkeisiin nähden tuettu.

Ulkorummun sisään on tämän kanssa samankeskiesti asennettu kaksi halkaisijaltaan ja pituudeltaan pienempää rumpua 1 ja 2. Näistä sisempi rumpu on kiinnitetty toisesta päästään aksiaaliliikkeisiin nähden kuivurin toiseen päätylaippaan 8. Päätylaipassa 8 on keskeinen aukko 6, joka vastaa sisemmän rummun halkaisijaa. Tämän aukon 6 kautta johdetaan kuivattava materiaali viite-nuolen A mukaisesti kuivuriin. Samasta aukosta johdetaan myös kuivaukseen tarvittava kuumennettu kaasu, kuten polttokaasu, myötävirrassa kuivattavan materiaalin kanssa.

* 81444

Sisempi rumpu on avoin myös vastakkaisesta päästään. Välirumpu 2 on kuivurin tässä päässä suljettu välimatkan päässä sisärummun avoimesta ulostulopäästä, joten kuivattava aine pääsee putoamaan välirumpuun. Täältä aine etenee edelleen sisärummun ja välirummun määrittämässä välitilassa välirummun vastakkaiseen, avoimeen päähän, ja edelleen tämän pään ja ulkorummun 3 suljetun pään määrittämästä virtaustilasta ulkorumpuun. Kuivattu aine poistetaan ulkorummun vastakkaisesta päästä vir-tausaukosta 9.

Sisärumpu 1, välirumpu 2 ja ulkorumpu 3 ovat tuetut toisiinsa tukivarsilla 7, jotka ovat oleellisesti kuivurin säteen suuntaiset, mutta tietyllä tavalla tästä suunnasta poikkeavat, jonka poikkeaman merkitys selvitetään myöhemmin. Tukivarret 7 on päistään kiinnitetyt tuetun rummun pinnalle, mutta nivelletty kiinnityspis-teiden läheisyydessä sallimaan varsien kallistuman rumpujen aksiaalisuunnassa. Varsien poikkeama säteen suunnasta on valittava rummun lämpöpitenemän suuntaan nähden siten, että rummun pituuden kasvaessa varsi "kallistuu taaksepäin" pitenemäliikkeeseen nähden.

Laskennallisesti on osoitettavissa, että mainittu varsien kallistuskulma kuivurin lähtötilannetta varten on valittavissa siten, että rumpujen keskinäisten pituus-lämpöliikkeiden ja säteen suuntaisten lämpölaajenema-liikkeiden vaikutus varsien pituussuuntaisiin rasituksiin on oleellisesti kumottavissa sallimalla varsien kallistusaseman muuttua rumpujen aksiaalitasossa mainittujen lämpöliikkeiden mukana. Näinollen tukivarret eivät aiheuta säteensuuntaisia veto- tai puristusrasi-tuksia tukemiinsa rumpuihin, vaikka rumpujen lämpötilat nousevat tai laskevat. Jonkinverran rasituksia saattaa käytännössä kuitenkin syntyä, sillä lämpötilamuutokset eivät tapahdu laitteiston kaikissa osissa aivan samassa

II

5 81444 tahdissa. Nämä rasitukset ovat kuitenkin suuruudeltaan kohtuullisia ja kestoltaan yleensä suhteellisen lyhytaikaisia, ja ne on hallittavissa rumpujen vähäisillä muodonmuutoksilla.

Esimerkkinä voidaan kulmalle "a" laskea kuvan 1 merkintöjä käyttäen arvo seuraavasti.

Pisteen Py suhteellinen siirtymä pisteeseen P2 nähden A L — ._·ν. Li ti — I»2 t2 AR = - Rl ti - i R2 t2

Jos varren pituusmuutosta ei tässä laskentaesimerkissä oteta huomioon (vaikkakin se käytännössä otetaan), on edullisen kulman "a" suuruus a = arctan Λ R Λ l

Esimerkiksi kuivurin arvoilla: L = 8000 mm

Rl = 1500 mm R2 = 2000 mm

ti = 240 °C

t2 = 130 °C

V = 1,2 . 10 1/°C

a = 6,5 °C

Kulman "a" arvo lasketaan aina tapauskohtaisesti kunkin kuivurin mitat ja käyttöolosuhteet huomioiden.

Claims (2)

6 81444

1. Rumpukuivuri puulastuja ja muita vastaavanlaisia hienojakoisia aineita varten, joka kuivuri muodostuu ainakin kahdesta, edullisesti kolmesta koaksiaalisesti sisäkkäin sijoitetusta vaakasuorasta, pitkänomaisesta rummusta (1,2,3), jotka ovat vuorotellen vastakkaisista päistään tuetut aksiaaliliikkeen suhteen sekä tuetut toisiinsa halkaisijan suunnassa keskinäisen aksiaali-sekä säteettäisliikkeen sallivasti, ja jotka ovat järjestetyt päistään siten vuorottain avoimiksi ja suljetuiksi, että sisimpään lieriöön (1) syötetylle kuivattavalle aineelle (A) on muodostettu lieriöiden välitiloissa kuivurin aksiaalisuunnassa vuorosuuntaisesti etenevät kulkutiet (4,5); sekä laitteista kuuman kui-vauskaasun johtamiseksi kosketuksessa kuivattavan aineen (A) kanssa, tunnettu siitä, että lieriöiden (1,2,3) väliset tuet muodostuvat lieriöihin nivel-letysti, lieriöiden aksiaalisen ja radiaalisen lämpölaajenemisen suuntaan myötäävään kulmaan (a) asennetuista tukivarsista (7).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivuri, tunnettu siitä, että kulma (a) on noin 6 °.