CS215689B1 - Zařízení pro regulaci vznosu u sušáren a obdobných zařízení - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je zvýšení intenzity přestupu tepla a přenosu hmoty v sušárnách a obdobných zařízeních, při stavu vznosu. Uvedeného účelu se dosáhne umístěním regulačních členů do oblasti obvodu teplonosného prostředí od zpracovávaného materiálu. Regulační členy jsou tvořeny škrtícími děrovanými plechy, regulačními klapkami, pohyblivými deflegmátorovými plechy, opatřenými ochrannou vrstvou, nebo elastickými vaky.

Description

Vynález ee týká zařízení pro regulaci vznosu u sušáren a obdobných zařízení.

V posledních letech doznal značného technického využití intenzívní způsob sdílení tepla při impaktním proudění (při odpadu volných proudů ze soustavy trysek na tepelně zpracovávaný materiál). Zejména aplikace impaktního proudění teplonosného prostředí při sušení, tepelném vytvrzování, fixaci syntetických vláken a želatinaci organických nánosů přinesla značné zvýšení výkonnosti jednotlivých zařízení.

z

Se zvyšující se výtokovou rychlostí trysek se zvyšuje přestup tepla a přenos hmoty, ale zároveň vzrůstá frekvence a amplituda kmitavého pohybu materiálu. Účinkem impaktního proudění je tudíž zpracovaný materiál namáhán. Vznikají v něm tahové rázy tak, že při větším rozkmitu dochází k nežádoucímu styku s pevnými částmi sušárny. Zvýšené mechanické namáháni pak nepříznivě ovlivňuje kvalitu zpracovávaného materiálu.

Snesitelného mechanického namáhání zpracovávaného materiálu se může dosáhnout snížením výtokové rychlosti, ale toto opatřeni vede ke snížení intenzitSy sdílení tepla a tím i ke zvětšení rozměrů sušérhy nebo snížení produkce zpracovávaného materiálu. Těmto nepříznivým důsledkům se ve stávajících sušárnách čelí tím, že se zpracovávaný materiál předepne, čímž se zmenší jeho rzkmit a dynamické namáhání. Tím se sice odstraní nebezpečí styku materiálu s tryskovou komorou, ale dynamické namáhání se převede na statické. Některé zpracované materiály nelze z nejrůznějších důvodů předepnout potřebným tahem, U takových materiálů je potom třeba vyrovnat působení vlastní hmotnosti (prohnutí podle řetězovky) aerodynamickým účinkem impaktního proudění a dosáhnout tzv. podpůrného efektu nebo jeho vyššího stupně, vznosu.

Žádoucí stav ovlivňují v prvé řadě parametry zpracovávaného materiálu, jako jeho plošná hmotnost, tuhost, vnitřní i povrchová struktura, přípustné měrně napětí, a to jak ve směru pohybu, tak i ve směru kolmém. Uvedené parametry se mění jak se zpracovávaným druhem materiálu, tak i s tepelným režimem a s časem pobytu materiálu v tepelném zařízení (např. při sušení a vytvrzování časový úbytek změny hmotnosti tepelně zpracovávaného materiálu), takže použité soustavy trysek musí umožňovat variabilnost vnějších podmínek, které mohou vyvolat potřebný aerodynamický účinek.

Jednám z běžně používaných opatření k dosažení nadnášení materiálu je změna aerodynamických sil, vyvolané změnou dynamického tlaku volných proudů dopadajících na materiál a snižováníip nebo zvyšováním rychlosti proudění ze soustav trysek. Regulace aerodynamického tlaku v ústí trysek bývá prováděna buá škrcením množství vzduchu přiváděného různými systémy vzduchovodů do soustav trysek, nebo změnou otáček ventilátorů. Prvé řešení představují určité energetické ztráty, druhá řešení bývají investičně nákladná. U obou je však společným znakem to, že regulace je vždy pro jeden ventilátor, event. pro vzduchovod, v kterém jsou stejné aerodynamické podmínky.

Z uvedeného tedy vyplývá, že jednou soustavou trysek nelze obecně splnit podmínky intenzivního tepelného zpracování a zároveň i další požadavky přidruženého aerodynamického účinku.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro regulaci vznosu podle vynálezu, jehož podstatou je, že regulační členy jsou umístěny v oblasti odvodu teplosměnného prostředí od zpracovávaného materiálu. Regulační členy jsou tvořeny pohyblivými deflegmátorovými plechy, které jsou opatřeny ochrannou vrstvou anebo elastickými vaky. Stavu vznosu se u dosavadních sušáren z výše uvedených důvodů dosáhne při rychlostech prouděni, při kterých se z daleka nedosahuje takové výkonnost jako u sušáren opatřených uvedenými regulačními členy.

Navrhované zařízení dovoluje upravit aerodynamické poměry nad zpracovávaným materiálem i pod ním, v závislosti ns určujících parametrech zpracovávaného materiálu (plošná hmotnost, tuhost, vnitřní 1 povrchová struktura, přípustné tahové napětí) tak, že vzniklý vzduchový polštář vytvořený nad zpracovávaným materiálem i pod ním utlumí jeho kmitavý pohyb.

Uklidnění pohybu materiálu je závislé na nastavení regulačních členů a dovoluje podstatně zvýšit výtokou rychlost z ústí trysek. Tímto zařízením se dosáhne zvýšení přestupu tepla a přenosu hmoty i u materiálů, jejichž zpracování bylo omezeno jejich dovoleným mechanickým namáháním. Nastavení regulačních členů může být prováděno jednotně nebo diferencovaně podle technologických požadavků a podle fyzikálně chemických vlastností materiálů.

Na připojených výkresech je znázorněno šest příkladů provedení, kde na obr. 1 jsou regulační členy tvořeny škrtícími děrovanými plechy, na obr. 2 je toto uspořádání v pohledu, na obr. 3 je zařízení s pohyblivými deflegmátorovými plechy, na obr. 4 jsou regulační členy tvořeny regulačními klapkami a na obr. 5 je toto uspořádání v schematickém řezu. Na obr. 6 jsou vzduchové kanálky opatřeny regulačními klapkami a na obr. 7 je schematický řez tímto uspořádáním. Na obr. 8 je vzduchový kanál opatřen škrtícími děrovanými plechy a na obr. 9 je toto uspořádání v schematickém řezu. Poslední uspořádání tvořené elastickými vaky, je na obi*. 10 a na obr. 11 je pohled na toto uspořádání.

Na obr. 1 a 2 je znázorněno řešení, u kterého je základní soustava štěrbinových trysek 1,_ kruhových trysek 2 a speciálních trysek 3 doplněna posuvnými škrtícími děrovanými plechy 5, a pevnými škrtícími děrovanými plechy 6, jejichž vzájemná poloha je fixována vodítky 4.

Různé nastavení posuvných škrtících děrovaných plechů 5 má za následek proměnný odpor na odváděné prostředí od zpracovávaného materiálu 2, což se projeví na množství odváděného prostředí a na změně rozložení tlaku na tepelně zpracovaný materiál 7. Nastaveni jednotlivých posuvných škrtících děrovaných plechů 2 může být individuálně řízeno nebo se může provádět po sekcích, které jsou nezávislé na počtu cirkulačních okruhů. Nastavení může být též jednotné a může být centrálně řízeno.

Obdobné řešení je znázorněno na obr. 8 a 9, u nichž je teplonosné prostředí odváděno mezi soustavou štěrbinových trysek 1 a regulace je prováděna ppsuvnými škrtícími děrovanými plechy 2, které jsou fixovány vodítky 4¼ Další způsob regulace aerodynamických podmínek je uveden na obr. 3, kde soustava trysek je tvořena štěrbinovými tryskami 1 a kruhovými tryskami no) ~ a odvod teplogného prostředí do zpracovávaného materiálu a tlakové podmínky u něho jsou regulovány pohyblivým deflegmátorovým plechem 8, jehož povrch je opatřen ochrannou vrstvou 2, která je například z teTflonu.Tato kombinace slouží jako deflegmátor proudu a zároveň chrání procházející zpracovaný materiál 2 proti případnému styku s ústím trysek.

Na 4, 5, 6 a 7 je řešení, kde je teplonosné prostředí odváděno mezi soustavami štěrbinových trysek 1 a regulace je prováděna regulačními klapkami 11. které jsou upevněny k základnímu tělesu 14 kloubem 10. Dopoáud uvedené příklady jsou na připojených výkresech provedeny jako jednostranné provedení, avšak tato řešení s výhodou umožňují použít i provedení oboustranné, což umožňuje regulaci výše uvedených podmínek pod zpracovávaným materiálem 7- i nad ním.

Na zbývajících obr. 10 a 11 je znázorněna soustava štěrbinových trysek 1 a kruhových

215 689 trysek 2, které je doplněna regulační soustavou tvořenou elastickými vaky 12, které mění svou velikost i tvar pomooí tlaku plynného média do nich přiváděného plynovody 13. Tímto sestavením je dosaženo stejného účinku jako u předchozích případů regulace podmínek na zpracovávaný materiál 2. U tohoto řešení však odpádávají pohyblivé mechanické části regulační soustavy, které mohou být zdrojem provozních poruch.

Claims (4)

1. Zařízení pro regulaci vznosu u sušáren a obdobných zařízení skládající se z přívodu teplonosného prostředí, vyznačené tím, že regulační členy jsou umístěny v oblasti odvodu teplonosného prostředí od zpracovávaného materiálu.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že členy jsou tvořeny pohyblivými deflegmátorovými plechy (8).

3. Zařízení podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že pohyblivé deflegmátorové plechy (8) jsou opatřeny ochrannou vrstvou (9).

4. Zařízení podle bodu 1 , vyznačené tím, že regulační členy jsou tvořeny elastickými vaky (12) s plynovody (13).