کوره خشک کن دوار

آخرین بخش خط تولید در بسیاری از صنایع شیمیایی و معدنی فرایند خشک کردن می باشد.در مواردی که خشک کردن حجم زیادی از یک ماده به طور پیوسته مد نظر می باشد ، استفاده از خشک های دوار غالبا بهترین گزینه ممکن می باشد. در فرآیند تولید زغال فشرده  ، با استفاده از خشک کن های دوار رطوبت خاک اره گرفته می شود و آماده پرس می شود.

کوره خشک کن دوار شامل یک استوانهایی است که در جهت مناسب میچرخد و به طور معمول با افق زاویه کمی دارد.

طول استوانه ۴ تا بیش از ۱۰ برابر قطرش میباشد که ممکن است از ۳/۰ تا ۳ متر تغییر کند.

**مواد جامد تغذیه شده به انتهای هر سیلندر وارد میشود و به واسطه سه خاصیت چرخشی، اختلاف ارتفاع و شبیه استوانه، محصول تمام شده از قسمت دیگر تعذیه می کنند.

خشک کن های دوار مناسب برای محدوده وسیعی از محصولات می باشد چرا که توانایی بالایی در عملیات رطوبت زدایی از انواع و اقسام ترکیبات و اندازه های متفاوت ذرات دارند.درون محفظه خشک کن تیغه هایی وصل شده است که  با حرکت دورانی دیواره، جامدات به سمت جلو هدایت می شوند و هم ذرات جامد مانند باران ریزش داشته باشند و در مسیر هوا/گازهای داغ قرار بگیرند این روش توزیع در درون خشک کن باعث  تکه شدن ذرات به هم چسبیده  و در نهایت یکدست شدن محصول خروجی می شود. مواد قابل استفاده در این خشک کن ها از سایزی همچون پودر تا سنگ معدنی را تشکیل می دهند.

تقسیم بندی انواع خشک کن دوار

اگر انتقال حرارت مستقیماً از فاز گاز به فاز جامد صورت گیرد آن را از نوع حرارت مستقیم و اگر انتقال حرارت از لوله های بخار به مواد جامد انجام گیرد آنرا از نوع حرارت غیر مستقیم گویند. در صورتی که جهت جریان فاز گاز و فاز جامد هم جهت باشند آنرا فواری و اگر مخالف جهت هم باشند آن را متقابل گویند. براین اساس خشک کن دوار به چهار گروه زیر تقسیم می شوند.

۱)حرارت مستقیم، جریان متقابل:

برای موادی که باید تا دمای بالاتر گرم شوند مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس و غیره از جریان مستقیم گاز داغ استفاده می شود. برای موادی که نباید تا دمای خیلی بالاتری گرم شوند مانند سولفات آلومینوم و شکر و محصولات کریستالی مواد شیمیایی، از هوای گرم استفاده می شود.

 

۲)حرارت مستقیم، جریان فواری:

مواد جامدی که از آلوده شدن آن با گاز احتراق نگران نیستیم ولی باید تا دمای بالا گرم نشوند مانند سولفید آهن، سنگ گچ و مواد آلی مانند زغال سنگ احیا نشده و مواد کشاورزی، باید در خشک کن موازی خنک شوند.

۳)حرارت غیرمستقیم، جریان متقابل:

موادی نظیر پیگمان های سفید که باید تا درجه حرارت بالا گرم شوند ولی در تماس با گاز نیابد باشند. ممکن است ساختمان خشک کن انتخاب شده از آجر نسوز ساخته شده باشد و به وسیله بخار داغ کاملاً احاطه شده باشد. در این حالت دبی جریان هوا را در مینیمم مقدار خود نگه می داریم زیرا در این حالت حرارت بوسیله هدایت از پوسته و یا لوله های مرکزی اعمل می شود.

۴)نوع مستقیم – غیرمستقیم:

این خشک کن اقتصادی تر از خشک کن مستقیم می باشد و ممکن است برای موادی که در درجه حرارت بالا خشک می شوند با استفاده از لوله بخار بکار گرفته شوند. به عنوان مثال هوای داغ با درجه حرارت ۱۲۰۰ تا of 1400 آنرا ترک کرده و وارد فضای حلقه مانند شده و در تماس با ماده جامد قرار می گیرد . در دمای ۱۴۰ تاfo170 آنرا ترک می کنند. زغال سنگ خام کلاً به این روش خشک می شوند بدون آنکه مشتعل شوند و یا گرد و غبار آنها محترق شوند. قطر تقریبی این خشک کن تنها از ۳ الی ۱۰ (فوت) و طول آنها از ۲ الی ۱۰۰ فوت تغییر می کند.

خشک کن دوار مستقیم:

این نوع خشک کن معمولاً شامل یک استوانه فلزی ساده بود و برای درجه حرارت های پایین و یا متوسط مناسب می باشد. برای درجه حرارت های عملیاتی که در حد پایین می باشد از فلزات با خواص مناسب آن را ساخته اند.

خشک کن لوله بخار غیرمستقیم:

این نوع خشک کن شامل یک استوانه ساده است که مجهز به یک، دو و یا سه ردیف لوله می باشد ودر هنگام عملیات حاوی سیال حرارتی است و در داخل استوانه به صورت طولی نصب شدهاند. این نوع برای خشک کن هایی که دارای درجه حرارت بخار (سیال حرارتی) هستند مناسب می باشد و برای خشک کردن موادی که به آلودگی حساس هستند و نباید در تماس با گاز احتراق باشند کاربرد دارد

تجهیزات و ساختمان کوره دوار

• بدنه
• شاسی الکتروموتور ( پایه )
• لوله خروجی هوای گرم
• جعبه دنده ( گیربکس )
• لوله ورود هوای سرد
• دودکش متحرک
• مشعل منبع سوخت
• تابلوی فرمان
• پایه نگهدارنده
• رکوبراتور ( گرم کننده هوا )
• دستگاه دمنده (ونتیلاتور )

بدنه کوره دوار :

یک استوانه و دو مخروط ناقص تشکیل دهنده بدنه کوره دوار می باشند . این مخروط ها از طرف قاعده بزرگ به طرفین استوانه متصل می شوند . ضخامت پوسته خارجی بدنه ۸ تا ۱۰ میلی متر و از جنس ورقه فولادی می باشد . پوسته داخلی بدنه کوره دوار از مواد دیرگداز سیلیسی و کائولن پوشش داده شده است . ضخامت بدنه داخلی و خارجی کوره دوار بستگی به ابعاد کوره دارد .

با استفاده از شابلون مخصوص و کوبه های دستی یا بادی سیلیسی و کائولن ، داخل بدنه فلزی کوبیده می شوند . به منظور چسبندگی بیشتر این مواد می توانید اسید بوریک را حدود ۵ درصد به سیلیسی و کائولن اضافه نمایید. هم چنین می توانید برای چسبندگی بیشتر داخل کوره را با استفاده از آجرهای نسوز مرغوب آجرچینی کنید .

توجه داشته باشید که جداره نسوز داخلی باید به سمت شکم کوره شیب داشته باشد .دو حلقه بر روی پوسته خارجی بدنه استوانه جوش داده شده است . به منظور تخلیه بار کوره در وسط و طرفین استوانه دو سوراخ و دو تکه ناودانی به طول بیست سانتی متر وجود دارد . هم چنین تعدادی سوراخ ریز به قطر ۴ میلی متر به منظور خروج گاز از جداره در بدنه فلزی این کوره ایجاد شده است .

شاسی الکتروموتور :

پایه یا شاسی کوره دوار از یک اسکلت فلزی فولادی تشکیل شده است. شاسی کوره دوار بر روی بتن مسلح یا به اصطلاح فنداسیون نصب می شود . چهار قرقره بر روی شاسی وجود دارد . با استفاده از چهار قرقره نصب شده ، بدنه کوره بر روی پایه مستقر شده و در اثر انتقال حرکت الکتروموتور به این قرقره ها بدنه کوره به چرخش در می آید. این انرژی به وسیله گیربکس و تسمه نقاله به قرقره های منتقل می شود .

گیربکس ( جعبه دنده ) :

گیر بکس از چند چرخ دنده تشکیل شده است . الکتروموتور به تندی حرکت می کند ، با استفاده از چرخ دنده حرکت الکتروموتور کند شده و این حرکت آهسته به محور قرقره پایه منتقل می شود .

دودکش متحرک :

دودکش متحرک از دو استوانه ای که هم قطر می باشند تشکیل شده است . جنس جداره خارجی دودکش متحرک ورق فولادی می باشد و جداره داخلی این دودکش از مواد نسوز پوشیده شده است . هم چنین می توانید جداره داخلی دودکش متحرک را با استفاده از اجرهای نسوزمرغوب ، آجر چینی نمایید .

این دودکش بر روی پایه ای نصب شده و حول محور حرکت چرخشی دارد . دودکش متحرک جلوی دهانه شارژ کوره قرار گرفته است. هنگامی که کوره را شارژ می کنند دودکش را در فاصله چند سانتی متری دهانه شارژ قرار می دهند . شعله و دودی که از کوره خارج می شود از داخل دودکش متحرک عبور کرده و به سمت بالا هدایت می شود .

دستگاه دمنده هوا ( ونتیلاتور ) :

همان طور که ذکر شد برای اینکه حرارت در داخل کوره ها ایجاد شود باید با نسبتی معین سوخت و هوا با یکدیگر مخلوط شده و بسوزد. هوای مورد نیاز با استفاده از دستگاه دمنده هوا تامین می شود .

دستگاههای فرعی این خشک کن عبارتنداز:

گرم کن هوا با شعله مستقیم و با غیرمستقیم، کانال تنظیم کردن مقدار هوا، دستگاه جمع آوری غبارات و فنها

طرز عملکرد خشک کن های دوار

۱-مواد جامد مرطوب وارد محفظه استوانه ای افقی شده و به علت وجود شیب و در اثر وزن خود به سمت پایین حرکت می کنند.

۲- گرم کردن ذرات جامد مرطوب یا می تواند به صورت مستقیم ( قرار گرفتن جامدات در مسیر عبور هوای داغ ) و یا غیر مستقیم (عبور گاز داغ از یک ژاکت احاطه کننده بیرونی و یا چگالش بخار آب در مجموعه ای از لوله های طولی که بر روی سطح داخلی محفظه استوانه ای نصب شده اند ) انجام  شود.

۳-تماس غیر مستقیم در مواردی به کار می رود که لازم است مواد مرطوب به صورت تمیز باقی مانده  و تماس مستقیم با گاز داغ نداشته باشند  مانند فرآورش شکر ، رنگدانه های سفید و …

۴- هوای گرم کننده در بدو ورود و با هدف انجام یک پیش گرمایش اولیه ، در تماس با یک سری لوله پره دار ، که درون آنها بخار آب گرم در جریان می باشند، قرار می گیرد.

۵- چرخش استوانه همراه با وجود تیغه های هدایت کننده G سبب می شود که جامدات مرطوب موجود در مجاورت جداره داخلی به درون هوای گرم عبوری فرو ریخته شوند که نتیجه این امر ، تماس مناسب بین جامدات و هوای داغ می باشد که افزایش شدت خشک کردن را به همراه دارد.