Аппараты самозапаривания в гипсовом производстве

Один из самых известных узлов гипсового производства, применяющийся уже на протяжении многих десятилетий, — вертикальный неподвижный аппарат самозапаривания, дающий возможность перерабатывать гипсовый щебень крупностью 10—50 мм на высокопрочный гипс. За долгую жизнь аппарата в его конструкцию было внесено немало изменений, повысивших его эффективность, снизивших затраты на производство или упростивших его обслуживание.

Как правило, вертикальный аппарат самозапаривания включает в себя:

• металлический цилиндр 1800x3000x8 мм;
• верхнюю и нижнюю трубные стенки и вваренные в них люки и трубы, пропускающие горячие газы;
• газопроводящие металлические трубы, примыкающие к ним люки и крышки, закрываемые герметически при помощи откидных болтов;
• стакан с перфорированной полусферой, вставляемый в отверстие нижнего люка и предназначенный для предотвращения попадания гипсового щебня в горловину нижнего люка;
• металлический усеченный конус 1800x470 мм, защищающий гипсовый щебень от пережога и направляющий его в отверстие нижнего люка;
• цилиндрическая стальная сетка 510x8 мм, защищающая воздухоподводящие трубки (штуцера) от завала их гипсовым щебнем;
• воздухоподводящая труба 76 мм и штуцеры 25 мм;
• штуцер для отвода пара, воды и воздуха;
• два газовых коллектора, один из которых предназначен для подвода горячих газов к трубам, а второй, наоборот, для отбора горячих газов из труб. Оба коллектора имеют фланцы для подсоединения к газоходам и по 4 люка для прочистки;
• четыре металлических кронштейна для подвешивания аппаратов;
• аппарат снабжен манометром со шкалой до 2 ат, предохранительным клапаном и двумя термометрами со шкалой до 360° и до 600—700°.

Снаружи аппарат покрывается защитной термоизоляцией из расчета, что температура на поверхности аппарата не будет превышать + 35°.

Аппарат работает под создаваемым дымососным вентилятором разрежением, поэтому необходимо, чтобы имеющиеся на газовых коллекторах очистные люки закрывались герметически; иначе может быть подсос холодного воздуха и, кроме того, снижение полезной работы вентилятора. Обычно на четыре аппарата ставится один вентилятор среднего давления. Каждый аппарат имеет два шиберных затвора; один — на газоподводящей трубе и один — на газоотводящей трубе. Этими задвижками регулируется подача газа в аппарат, а также предоставляется возможность отключать аппарат от газовой сети на случай его ремонта. Температура отходящих газов колеблется в пределах 250—360°; поэтому газоотводная труба изготовляется из металла толщиной 2—3 мм. Попытки использовать отходящие газы для подмешивания их к горячим газам, подаваемым в аппарат (путем рециркуляции), и тем самым регулировать постоянство температуры в 600—700° практически не привели к положительным результатам. Так как обслуживающий персонал обычно не уделяет этому должного внимания и не следит за постоянством температуры входящих газов, то поэтому во вновь проектируемых заводах не предусматривается использования отходящих газов, и они выбрасываются в атмосферу. По мнению автора, такое положение допустимо только в том случае, где топливом являются отходы местных производств, например, древесные опилки и стружки; в остальных случаях часть отходящих газов должна быть использована. В первую очередь тепло отходящих газов должно быть использовано для подогрева собираемого пара из аппаратов и воздуха, подаваемого в аппарат в процессах подогрева и сушки гипсового щебня. Эти мероприятия легко осуществимы, а эффект получается значительный, так как ускоряется процесс подогрева и сушки, а следовательно, и весь цикл обработки гипсового щебня в аппаратах. Подача воздуха в аппараты производится путем нагнетания его вентилятором.

В тех случаях, где предусмотрено получение пара за счет тепла отходящих от аппаратов газов, подогрев гипсового щебня следует производить паром; в этом случае процесс подогрева резко сокращается, и уже через 30—40 мин. в аппарате создается требуемое давление.

От каждого самозапарника можно получить 200—250 кг пара и собрать его в особом паросборнике. Величина давления пара в паросборнике не имеет существенного значения, так как пар, поступая из паросборника в аппарат через специальные (воздушные) штуцера, немедленно приходит в соприкосновение с горячими трубами, перегревается и омывает гипсовый щебень, уже будучи в перегретом состоянии. Этот прием подогрева следует устраивать на заводах, где имеется четыре и более аппаратов. В конечном счете можно подавать в воздухоподводящую трубу и обычную воду, которая, попадая в кольцо штуцера, также превращается в пар, и этим ускоряется процесс подогрева щебня.

Для отвода воды, получающейся при конденсации пара в процессе прогрева гипсового щебня, никаких дополнительных устройств не требуется. Полученный конденсат отводится через специальную трубу, имеющуюся у нижнего люка.

К управлению аппаратами допускаются специально проинструктированные рабочие, так называемые «аппаратчики» или, как иногда их называют, «запарщики». Инструктаж этих аппаратчиков обязателен, так как аппараты работают под повышенным давлением.