CS261204B2 - Method of substances and products drying by means of circulating gas flow and equipment for realization of this method - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu sušení látek a produktů proudem plynu cirkulujícím v uzavřeném okruhu, při kterém se využívá kapaliny pohlcující vlhkost z tohoto cirkulujícího plynu, a zařízení к provádění tohoto způsobu.

Podle dosavadního stavu techniky je znám způsob sušení látek, při kterém se sušený materiál přivádí do přímého styku s plynem, nejčastěji se vzduchem, který není nasycen vlhkostí, přičemž v průběhu tohoto procesu se sušený materiál postupně vysušuje, zatímco obsah vlhkosti v plynu stoupá a plyn je stále více nasycován vlhkostí. Sušicí zařízení, která se v současné době nejčastěji používají, a která jsou určena zejména pro sušení velkých množství látek nebo kusových výrobků, používají nejčastěji horký vzduch s malou relativní vlhkostí, který je po dokončeném sušení vypouštěn do ovzduší. Tento sušicí postup s otevřeným obvodem sušicího vzduchu je nutně provázen velkou ztrátou tepelné energie a je také nevýhodný a někdy dokonce nepoužitelný při sušení takových látek, které jsou citlivé na zvýšenou teplotu, při které dochází к jejich poškozování. V celé řadě případů je takový sušicí postup nevýhodný také z toho důvodu, že vypouštěný vzduch znečišťuje životní prostředí.

Zejména citlivost některých speciálních látek na zvýšenou teplotu, například léčiv, želatiny, potravin, atd. si vynutila sušení při nízkých teplotách, například při teplotách okolního prostředí nebo i nižších. Nízká relativní vlhkost plynu o nízké teplotě, která je základním požadavkem pro účinné sušení těchto druhů materiálů, může být dosažena pouze snížením absolutní vlhkosti plynu. Proto bylo navrženo například v patentu USA č. 3 257 737, aby byl sušicí plyn přiváděn do styku s pevnými adsorpčními látkami, které jsou schopny odebírat vlhkost ze sušicího plynu. V rakouském patentu č. 317 857 a v patentu Velké Británie č. 1 152 440 bylo také navrženo použití hygroskopických, vlhkost pohlcujících kapalin, například vodného roztoku chloridu lithného nebo etylenglykolu, kterými je možno použít uzavřeného okruhu sušicího plynu, který je možno plynule regenerovat. Navržené roztoky, využité jako kapalina pohlcující vlhkost, jsou přiváděny do styku s plynem v rozstřikované nebo rozprašované formě, přičemž částečky kapaliny strhávané proudem plynu se shromažďují a přivádí zpět do procesu, což se provádí v odlučovači kapek. Tato sušicí soustava je z energetického hlediska mnohem příznivější, výhodnější a úspornější než dřívější soustavy, které pracují s horkým vzduchem, protože nedochází ke ztrátám tepla únikem horkého vzduchu do okolní atmosféry. Avšak tento uzavřený sušicí systém se dosud nerozšířil do praktického užívání a je využíván jen pro speciální případy. Kdekoliv je to možné a kde to dovoluje povaha sušených látek nebo výrobků se používá sušicího postupu s ohřátým vzduchem, proudícím v otevřeném okruhu. Příčinou tohoto stavu je skutečnost, že dosud známé sušicí soustavy s uzavřeným okruhem vyžadují pořizovací náklady, cirkulace velkého množství plynu je mimořádně náročná na spotřebu energie a kapaliny pohlcující vlhkost a schopné regenerace, jakož i regenerační látky, jsou drahé, takže u tohoto typu sušicího procesu se objevují vysoké provozní náklady.

Úkolem vynálezu je především vyřešit postup s uzavřeným sušicím systémem, přičemž provozní náklady na tento postup by byly podstatně nižší než u dosud známých postupů s uzavřeným okruhem sušicího plynu a byly srovnatelné s náklady dosahovanými u soustav s otevřeným okruhem i v případě sušení většího množství látek a výrobků.

Podle uvedeného vynálezu se provádí způsob sušení látek a produktů proudem cirkulujícího plynu, při kterém se sušený produkt přivádí do sušicí komory, kterou se vede po uzavřené dráze kontinuální cirkulující proud sušicího plynu, přicházející do kontaktu se sušeným produktem a potom se tento proud sušicího plynu přivádí do styku s vysoušeči kapalinou pohlcující ze sušicího plynu vlhkost, a vysoušeči kapalina se regeneruje vedením alespoň její části regeneračními prostředky. Podstata tohoto postupu podle vynálezu spočívá v tom, že se v bezprostředním sousedství sušeného produktu v sušicí komoře vytvoří nejméně jedna vrstva vysoušeči kapaliny pro pohlcování vlhkosti.

Zařízení podle vynálezu sestává z nejméně jednoho kontaktního ústrojí, obsahujícího prostředky pro vytváření nejméně jedné vrstvy vysoušeči kapaliny, přicházející do styku s proudem sušicího plynu pro odstraňování vlhkosti ze sušicího plynu, z usměrňovačích prostředků pro vedení proudu sušicího plynu po uzavřené dráze uvnitř sušicí komory a kontaktního ústrojí, z cirkulačních prostředků pro udržování cirkulace proudu sušicího plynu po této uzavřené dráze, z regenerátoru pro odstraňování vlhkosti z vysoušeči kapaliny a z kapalinových cirkulačních prostředků pro zajišťování cirkulace alespoň části vysoušeči kapaliny regenerátorem a kontaktním ústrojím. Podstata tohoto zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že kontaktní ústrojí je opatřeno prostředky pro vytvoření nejméně jedné vrstvy, popřípadě íilmu vysoušeči kapaliny v bezprostředním sousedství sušeného produktu uvnitř sušicí komory.

Postup a zařízení podle uvedeného vynálezu je možno charakterizovat následujícími výhodnými znaky. Proud plynu není podle vynálezu přiváděn do styku s kapalinou pohlcující vlhkost rozstřikováním nebo rozprašováním této kapaliny, ale pomocí kontaktního ústrojí pro zajišťování vzájemného styku plynu s kapalinou, umístěného v dráze proudu plynu, čímž se umožní výhodnější uspořádání sušicího prostoru a kontaktního prostoru a oba tyto prostory není nutno od sebe oddělovat, jako tomu bylo u zařízení podle dosavadního stavu techniky.

V uzavřeném systému s cirkulujícím proudem sušicího vzduchu je množství vzduchu, používaného pro základní účely podstatně větší než u otevřených systémů. Z těchto důvodů je umístění kontaktního ústrojí pro přivádění plynu do styku s kapalinou pohlcující vlhkost provedeno těsně vedle sušeného materiálu a takovým způsobem, aby proud vzduchu co nejméně měnil svůj směr a rychlost při své cirkulaci.

Sušení je prováděno nikoliv plynem o nízké teplotě, ale plynem co nejteplejším, pokud to dovoluje charakter sušené látky. Je výhodné, jestliže se ohřívá sušicí vzduch kapalinou pohlcující vlhkost.

Při regeneraci vysoušeči kapaliny se znovu získává výparné teplo páry, odebírané z vysoušeči kapaliny a předává se zpětně do kapaliny přiváděné к regeneraci za účelem snížení spotřeby tepla v průběhu regenerace. .

Kontaktní ústrojí pro přivádění plynu do styku s vysoušeči kapalinou je konstruováno tak, aby bylo modulově přizpůsobeno celému sušicímu zařízení a aby umožňovalo aplikaci běžně známého protiproudého sušení materiálu, který se plynule posouvá sušicím zařízením.

Vytvoření vrstvy kapaliny v provedení podle vynálezu je výhodné hned z několika hledisek. V prvé řadě přestává být nezbytným použití kapkového odlučovače, který bylo nutno použít u známých řešení podle dosavadního stavu techniky, takže nedochází ke znečišťování proudu plynu unášnými kapičkami kapaliny a nedochází také ke ztrátám vysoušeči kapaliny. Za druhé, koeficient převodu hmoty mezi kapalinou a plynem je příznivější u řešení podle vynálezu než u zařízení s kapičkami kapaliny, což umožňuje zmenšit rozměry zařízení к provádění postupu podle vynálezu, a rovněž je toto provedení charakterizováno menším poklesem tlaku a tlakovými ztrátami v proudu plynu. Za třetí, zařízení podle vynálezu nemusí mít kontaktní prostor oddělen od sušicího prostoru a vrstva vysoušeči kapaliny může být umístěna v těsné blízkosti sušeného produktu. Další přednost způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že vytvoření vrstvy vysoušeči kapaliny je jednodušší a méně choulostivou operací než rozprašování kapaliny, známé z dosud používaných postupů, protože nebezpečí zanesení přívodu je mnohem menší a tak jsou také nižší nároky na údržbu. Tento poslední faktor má zvláštní význam, protože proud plynu často s sebou nese prach nebo jiné nečistoty kromě vlhkosti, které se dostávají do vysoušeči kapaliny a mohou ucpat rozprašovací nebo rozstřikovací trysky.

Podle výhodného provedení způsobu sušení podle vynálezu se vytvoří v podstatě vodorovná vrstva vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost a sušicí plyn se nechá probublávat touto vodorovnou vrstvou vysoušeči kapaliny. Při této úpravě je možno postupem podle vynálezu sušit i sypký materiál dopravovaný na pásovém dopravníku nad vodorovnými vrstvami vysoušeči kapaliny.

Podle dalšího velmi výhodného provedení postupu podle vynálezu se nejméně jedna vrstva vysoušeči kapaliny vytvoří tak, že se kapalina nechá stékat po vodicích prvcích, na kterých se rozprostře tenký film vysoušeči kapaliny, přičemž sušicí plyn se vede v proudu tak, že prochází mezi jednotlivými vodícími prvky, po kterých stéká kapalina ve formě tenkého filmu. Vodici prvky pro vedení filmu stékající vysoušeči kapaliny mohou být tvořeny soustavou vedle sebe uspořádaných prvků, tvořících clonu, které uzavírají sušicí komoru.

Podle dalšího provedení se nejprve přivede do sušicí komory sušená látka nebo sušený výrobek a zařízením se nechá proudit souvislý proud vzduchu tak, aby procházel sušenou látkou nebo kolem sušených výrobků, potom se přivede proud sušicího vzduchu do styku s kapalinou pohlcující vlhkost za účelem převedení vlhkosti ze sušicího plynu do vysoušeči kapaliny, která se potom regeneruje přiváděním alespoň části vysoušeči kapaliny к regeneračním prostředkům, které odnímají vlhkost z kapaliny, přičemž mezi vysoušeči kapalinou pohlcující vlhkost a sušenou látku nebo výrobky se uskutečňuje výměna tepla tak, že teplo se převádí proudem sušicího plynu proudícího mezi vysoušeči kapalinou a sušenou látkou nebo sušenými výrobky.

Z praktického hlediska je výhodné zvýšit v průběhu regenerace teplotu vysoušeči kapaliny na takovou hodnotu, že při styku proudu sušicíhd plynu a vysoušeči kapalinou pohlcující vlhkost se teplota proudu sušicího vzduchu zvýší na předem stanovenou hodnotu, zejména na 40 °C, za účelem ohřátí sušené látky nebo výrobku na požadovanou teplotu. Při této variantě sušicího postupu podle vynálezu je možno snížit množství a rychlost vzduchu proudícího v zařízení, protože při zvýšené teplotě je množství vlhkosti, kterou je možno extrahovat jedním kilogramem vzduchu, vyšší. To také umožňuje účinněji zpětně získat výparné teplo z páry odpařené z kapaliny pohlcující vlhkost v průběhu regenerace, a předat toto teplo do vysoušeči kapaliny, která má být regenerována. Další výhodou je možnost vynechání chlazení, které bylo dříve aplikováno na prvcích, na kterých se plyn přivedl do kontaktu s vysoušeči kapalinou. Výsledkem toho je jednodušší konstrukce kontaktního ústrojí pro přivádění plynu do kontaktu s vysoušeči kapalinou.

Podle vynálezu je vysoušeči kapalinou pohlcující vlhkost výhodně vysoušeči roztok, přičemž regenerace je prováděna odpařováním vysoušecího roztoku. Pára odpařená z vysoušecího roztoku se alespoň částečně kondenzuje vysoušeči kapalinou, která má být regenerována. Tím se dosahuje velmi hospodárných parametrů, přičemž při takto prováděné regeneraci mohou být podstatně sníženy energetické nároky na provedení regenerace využitím vícenásobného odpařování filmu kapaliny. Ve srovnání s předchozími řešeními, u kterých je výparné teplo odpařené páry využito pro ohřátí vzduchu, který má předsouŠet látku nebo výrobek, je u způsobu podle vynálezu výhodné, že kondenzace páry pomocí kapaliny vyžaduje menší a levnější zařízení než při práci se vzduchem.

Vysoušeči kapalina představující roztok pohlcující vlhkost může být podle vynálezu uváděna do varu účinkem páry odpařené z roztoku v průběhu regenerace. Spotřeba energie může být snížena koncentrováním vysoušecího roztoku vícenásobným uváděním do varu a využíváním přiváděného roztoku, který se má odpařovat pro kondenzaci alespoň části páry, odpařené v průběhu prvního nebo v průběhu posledního varného procesu při regeneraci.

Regenerace může být prováděna ohříváním vysoušecího roztoku, který má být regenerován, aniž by se dosáhlo varu, přičemž pára se odpařuje z takto ohřátého roztoku. V takovém případě je zvláště výhodné regenerovat vysoušeči roztok pohlcující vlhkost pomocí vícestupňové filmové odparky.

Při provádění postupu podle vynálezu je možno výhodně vysoušeči roztok ochladit před regenerací, přičemž toto ochlazení je výsledkem ochlazovacího působení na vysoušeči, roztok v průběhu sušicího procesu, takže vysoušeči roztok pohlcující vlhkost přichází к regeneraci ochlazen na předem stanovenou teplotu. Ochlazení podle tohoto výhodného provedení má zásadní význam pro regulování pracovního cyklu vysoušecího roztoku a má doplňovat ochlazování, ke kterému dochází při kontaktu vysoušecího roztoku s proudem sušicího vzduchu. Stupeň ochlazování se musí měnit a přizpůsobovat vnějším podmínkám, například teplotě okolního prostředí v závislosti na ročním období. Ochlazování se výhodně uskutečňuje v průběhu regenerace.

Podle dalšího výhodného provedení postupu sušení podle vynálezu se proud sušicího plynu přivádí do oblasti mezi sušeným materiálem a vysoušeči kapalinou takovým způsobem, že v této oblasti se poměr maximální a minimální rychlosti proudu sušicího plynu udržuje na hodnotách menších než 5:1 a změna směru proudu sušicího plynu je menší než 30°. Udržují-li se tyto nízké hodnoty, znamená to nízké nároky na ventilační výkon, což je důležité z hlediska celkové hospodárnosti tohoto sušicího procesu. Ventilační výkon může být podle dalšího výhodného provedení ještě snížen tak, že se proud sušicího vzduchu přivádí mezi sušený materiál a vysoušeči kapalinu v podstatě bez jakýchkoliv změn rychlosti a směru.

Nejvýhodnějším plynem pro postup podle vynálezu je vzduch a vysoušeči kapalina je s výhodou tvořena roztokem chloridu vápenatého. Vodný roztok chloridu vápenatého je výhodný z toho důvodu, že jeho cena je nízká. Způsob podle vynálezu je využitelný nejen pro odstraňování obsahu vody z různých materiálů, ale také pro sušení materiálů obsahujících jiné druhy vlhkosti, jestliže se použije vhodného druhu vysoušeči kapaliny. Například je možno použít postup sušení podle vynálezu pro sušení materiálů obsahujících alkohol, jestliže se kolem vysoušeného materiálu vede cirkulující proud sušicího vzduchu a vysoušeči kapalinou pohlcující vlhkost je benzín.

Podle jiného výhodného provedení postupu podle vynálezu je proud sušicího vzduchu tvořen dvěma vzájemně paralelními proudy plynu a sušený materiál se pohybuje napříč vzhledem ke směru proudění těchto dvou samostatných proudů plynu. Každý z těchto samostatných proudů sušicího plynu se přivádí do kontaktu s vysoušeči kapalinou o předem určené koncentraci a teplotě. Při této variantě postupu podle vynálezu je možno program sušení materiálu měnit v mimořádně širokém rozsahu. Například podle výhodného provedení přichází každý ze samostatných proudů sušicího plynu do kontaktu s koncentrovanější vysoušeči kapalinou než je vysoušeči kapalina, se kterou se stýká předchozí proud sušicího plynu, uvažováno ve směru pohybu sušeného materiálu. Taková úprava vede к protiproudému pohybu sušeného materiálu a vysoušeči kapaliny.

Postup podle vynálezu může být podle dalšího výhodného provedení uskutečňován pomocí nejméně dvou oddělených skupin vysoušečích kapalinových filmů, které jsou vytvořeny z kapalin o různých koncentracích. Skupiny těchto filmů vysoušečích kapalin jsou umístěny vedle sebe v dráze jednotlivých samostatných proudů sušicího plynu tak, že každý proud sušicího plynu přichází do styku s nejméně jednou skupinou filmů vysoušeči kapaliny odpovídající tomuto proudu plynu. U této alternativy vysoušecího procesu je výhodné, jestliže každá z těchto skupin filmů vysoušečích kapalin přichází do styku se svým odpovídajícím proudem plynu a má svůj vlastní cirkulační obvod. Cirkulační obvod poslední skupiny, uvažované ve směru pohybu sušeného materiálu, je doplňován regenerovanou vysoušeči kapalinou, přicházející z příslušných regeneračních prostředků. Cirkulační okruh každé předchozí skupiny je zásobován přepadem cirkulačního okruhu následující skupiny. Přepad cirkulačního okruhu 'první skupiny je přiváděn do těchto regeneračních prostředku. Při této úpravě je dosahováno protiproudu mezi vysoušeči kapalinou a sušeným produktem.

Rovněž je možné vést sušený materiál napříč dílčích proudů sušicího plynu a měnit teplotu sušeného materiálu předem stanoveným způsobem řízením teploty vysoušeči kapaliny odděleně v každé samostatné skupině filmů vysoušeči kapaliny. Tímto způsobem se sušicí teplota může naprogramovat pro každou fázi sušicího procesu i v případě, že jde o kontinuální proces.

Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu obsahuje kontaktní ústrojí nádobu pro vytvoření nejméně v podstatě vodorovné vrstvy vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost, tato nádoba má ve své stěně probublávací kloboučky pro probublávání proudu sušicího plynu vysoušeči

I kapalinou, přičemž nádoba je spojena s cirkulačními prostředky pro udržování cirkulace vysoušeči kapaliny a pro udržování proudění vysoušeči kapaliny nádobou, a pod nádobou nebo nad ní je umístěna sušicí komora. Tato sušicí komora je výhodně opatřena dopravními prostředky pro dopravu sušeného materiálu vysoušeči komorou, opatřenými otvory, umožňujícími průchod sušicího plynu dopravním prostředkem, ale zamezujícími propadávání sušeného materiálu dopravním prostředkem a jeho otvory. Dopravní prostředky jsou výhodně tvořeny pásovým dopravníkem a cirkulační prostředky pro udržování cirkulace proudu sušicího plynu jsou tvořeny ventilátory, umístěnými v řadě vedle sebe podél pásového dopravníku.

Podle dalšího výhodného provedení zařízení podle vynálezu obsahuje kontaktní ústrojí vodicí prvky pro vytváření a vedení filmu vysoušeči kapaliny, které jsou umístěny tak, že cirkulující proud sušicího plynu je veden mezi jednotlivými vodícími prvky, po kterých stéká film vysoušeči kapaliny. Pro dosažení vysokého stupně provozní spolehlivosti a jednoduchosti konstrukce je kontaktní ústrojí dále výhodně opatřeno pánvovou nádobou pro udržování zásoby přitékající vysoušeči kapaliny, nejméně jedním uzávěrem pro vytváření kapalinového filmu na výstupu ze zásobní pánve, rozdělovacími prostředky pro rozdělování vytékající kapaliny na nejméně jeden rozdělovači povrch, spojené s nejméně jedním uzávěrem výstupu a nasměrovaným dolů, a výtokovými prostředky pro vypouštění kapaliny, přičemž vodicí prvky pro vedení filmu kapaliny jsou vřazeny mezi rozdělovači povrch pro rozdělování kapaliny a výtokové otvory, takže vedou film vysoušeči kapaliny z tohoto povrchu do výtokových otvorů. Takové konstrukční vytvoření není příliš citlivé na znečištění vysoušeči kapaliny, přičemž znečišťující látky se mohou dostat do vysoušeči kapaliny. Je výhodné a praktické, jsou-li vodicí prvky pro vedení filmu vysoušeči kapaliny tvořené zejména proužky nebo vlákny uspořádány do nejméně jedné svislé roviny. V takovém uspořádání dochází к vynikajícímu přestupu tepla a hmoty mezi filmem vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost a vytvořeným na povrchu tenkých proužků nebo vláken, a proudem sušicího vzduchu. Proužky nebo vlákna mohou být vytvořeny z kovu odolného proti působení vysoušeči kapaliny, nebo z plastických hmot, které snášejí nejvyšší teploty, jež se mohou vyskytovat u vysoušeči kapaliny.

Sušicí zařízení podle vynálezu je použitelné v alternativním provedení pro sušení takových materiálů jako je dřevo. Podle tohoto provedení je sušicí zařízení podle vynálezu opatřeno základovou konstrukcí, skořepinovou stropní konstrukcí a vloženou stropní konstrukcí, opatřenou otvory pro propouštění proudu sušicího vzduchu a umístěnou mezi základovou konstrukcí a skořepinovou stropní konstrukcí, přičemž sušicí komora je umístěna mezi základovou konstrukcí a vloženou stropní konstrukcí, cirkulační prostředky pro udržování cirkulace vysoušecího plynu jsou tvořeny ventilátory, umístěnými mezi vloženou stropní konstrukcí a skořepinovou stropní konstrukcí. Kontaktní ústrojí je umístěno v sušicí komoře tak, že nejméně jedna svislá rovina tvořená vodícími prvky pro vedení filmu vysoušeči kapaliny, je v podstatě kolmá na proud sušicího plynu a je umístěna mezi základovou konstrukcí a vloženou stropní konstrukcí. V takovém uspořádání je kontaktní ústrojí pro přivádění proudu vzduchu do styku s vysoušeči kapalinou umístěno v krajním prostoru nebo ve středové oblasti sušicí komory, přičemž kontaktní ústrojí má plochu kolmou na směr proudu sušicího plynu. Taková postavení jednotlivých částí zařízení zajišťuje minimální pokles tlaku v proudu sušicího plynu, což má za následek nízkou spotřebu energie ve ventilátorech.

Podle velmi výhodného provedení je sušicí zařízení podle vynálezu opatřeno kontaktním ‘ ústrojím sestávajícím z nejméně dvou modulů pro vytváření filmů vysoušeči látky, které jsou umístěny vedle sebe a každý z nich je opatřen vlastními vodícími prvky pro vedení filmu vysoušeči kapaliny a vlastním cirkulačním ústrojím pro udržování cirkulace kapaliny a pro vytváření kapalinového filmu na povrchu vodicích prvků, přičemž moduly pro vytváření kapalinového filmu z vysoušeči kapaliny jsou opatřeny společným spojovacím kanálem pro vedení kapaliny, spojujícím cirkulační ústrojí pro udržování cirkulace kapaliny, přičemž tento kapalinový kanál je spojen s cirkulačními prostředky pro udržování cirkulace kapaliny. Zařízení podle tohoto provedení je tedy opatřeno jediným společným regeneračním zařízením, přičemž každý modul pro vytváření filmu vysoušeči kapaliny obsahuje kapalinu pohlcující vlhkost, jejíž aktivita je odlišná od aktivity druhé kapaliny.

Podle dalšího výhodného provedení zařízení podle vynálezu je poměr průtokových průřezů hlavní sušicí komory pro sušení produktu a kontaktního ústrojí v rozmezí od 0,2 do 5, přičemž kontaktní ústrojí je umístěno v hlavní sušicí komoře v místě, kde je změna směru proudu sušicího plynu mezi sušeným produktem a kontaktním ústrojím menší než 30°. Ještě výhodnější je poměr průtokových průřezů uvedených shora v rozmezí od 0,5 do 2 a změna směru proudu sušicího plynu je prakticky rovna 0°.

Rovněž je výhodné u zařízení podle vynálezu jestliže vzdálenost mezi hlavní sušicí komorou a kontaktním ústrojím je menší než hydraulický průměr prostoru, kterým je veden sušicí plyn.

Regenerační zařízení pro regeneraci vysoušeči kapaliny obsahuje výhodně odpařovák nebo vícestupňovou filmovou odparku. Zejména filmová odparka je velmi výhodná pro svoji jednoduchou funkci. Toto řešení zajišťuje velmi hospodárnou regeneraci také z hlediska spotřeby energie.

Provádění postupu sušení látek a výrobků podle vynálezu bude objasněno pomocí příklaných provedení zařízení к provádění tohoto postupu zobrazených na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je schematicky znázorněno příkladné provedení sušicího zařízení podle vynálezu, na obr. 2 je svislý řez dalším příkladným provedením zařízením podle vynálezu vedeným rovinou B-B z obr. 4, na obr. 3 je svislý řez dalším příkladným provedením sušicího zařízení vedeným rovinou A-A z obr. 4, na obr. 4 je pohled shora na příkladné provedení zařízení podle vynálezu zobrazené na obr. 2 a 3, na obr. 5 je svislý řez a axonometrický pohled na další příkladné provedení sušicího zařízení podle vynálezu, na obr. 6 je vodorovný řez příkladným provedením sušicího zařízení podle vynálezu vedeným rovinou C-C z obr. 5, na obr. 7 je schéma zapojení regenerátoru pro regeneraci vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost, které je možno použít v kombinaci s příkladným provedením sušicího zařízení na obr. 2 až 4_r na obr. 8 a 9 je schéma zapojení dalších dvou regenerátorů pro regeneraci vysoušeči kapaliny v sušicím zařízení podle vynálezu, a na obr. 10 je schéma zapojení vícestupňové filmové odparky použitelné jako regenerátor pro regeneraci vysoušeči kapaliny v sušicím zařízení podle vynálezu.

Na obr. 1 je skříň 42 sušicího zařízení pro sušení látek nebo kusových výrobků znázorněna pouze schematicky. V sušicím zařízení cirkuluje proud vzduchu nebo jiného plynu, který vysouší materiál 50, například volně ložený materiál, jak je patrno z výkresů, přičemž sušicí vzduch cirkuluje v uzavřeném okruhu ve směru šipky 64. Cirkulace je podporována prvním ventilátorem 66, který je poháněn prvním elektromotorem 46, umístěným nad schematicky znázorněnou vloženou stropní konstrukcí 54, která je zobrazena bez svých závěsných nebo podpěrných prvků. Ve vložené stropní konstrukci 54 jsou vytvořeny průchody 47, kterými může proudit proud vzduchu. Sušený materiál 50 je umístěn v sušicí komoře 40, nacházející se pod vloženou stropní konstrukcí 54. Proud sušicího vzduchu prochází sušeným materiálem 50, pohlcuje vlhkost a proud vlhkého vzduchu je potom veden do kontaktního ústrojí 43, ve kterém se proud vzduchu přivádí do styku s filmem 41 vysoušeči kapaliny, která pohlcuje vlhkost. Vysoušeči kapalina se potom převádí oběhovým čerpadlem 141 do regenerátoru 150. Aktivní a horká vysoušeči kapalina přichází do kontaktního ústrojí 43 z horního přívodního potrubí 44 a dostává se do pánvové nádoby 55» odkud vytéká přes uzávěr 56 na rozdělovači plochu 57 obrácenou směrem dolů. Z rozdělovačích ploch 57 se dostává vysoušeči kapalina na svisle orientované vodicí prvky 58 pro vedení filmu 41 vysoušeči kapaliny, které jsou tvořeny například vlákny, po vodicích prvcích 58 stéká film 41 kapaliny směrem dolů do výtokového kanálku 62, ze kterého se kapalina odvádí odváděcím potrubím 45.

Vysoušeči kapalina se kontaktem s proudem sušicího plynu chladí a její koncentrace se snižuje o zachycenou vlhkost, přičemž odváděcím potrubím 45 je odváděna do regenerátoru 150. Regenerátor 150, zobrazený na výkresech schematicky v příkladném provedení obsahuje vícestupňovou mžikovou odparku 151, oběhové čerpadlo 141 pro udržování cirkulace kapaliny, čerpadlo 142 pro odvod destilátu vícestupňové odparky 151 do výstupního potrubí 149, a

W

261204 8 výměník 143 tepla# který je zásobován chladicí vodou z chladicího potrubí· Chlazení probíhající ve výměníku 143 tepla je důležitě pro správný průběh odpařování a kondenzace ve vícestupňové odparce 151. Aktivní kapalina opouštějící regenerátor 150 se ohřívá při průchodu kondenzátorem 145 a potom se dostává zpět do kontaktního ústrojí £3· Kondensátor 145 je zásobován ohřívací parou parním potrubím 146 a kondenzát se odvádí čerpadlem 147 a odváděcím potrubím 148· Konstrukce regenerátoru 150 a dalšího ohřívacího ústrojí pro ohřívání kapaliny po regeneraci je v podstatě známá z předchozích známých zařízení a není ji třeba proto podrobněji popisovat.

V příkladném provedení zařízení podle vynálezu je zvláště výhodné# jestliže při sušení výrobků s odolností proti vysokým teplotám, například cihel# je teplota vysoušeči kapaliny přiváděné z kontaktního ústrojí 43 a zde ochlazené stále ještě dostatečná pro vyloučení vlhkosti v průběhu mžikového odpařovacího procesu.

Použití vícestupňové mžikové odparky 151# zobrazené v příkladu provedení na obr. 1# je zvláště výhodné v zařízení podle vynálezu# protože tato mžiková odparka 151 je z hlediska snadné kontroly# spolehlivosti a snadného ovládání mnohem výhodnější než jiné vícestupňové odparky se stejnou energetickou účinností. U mžikové odparky 151 se odpařování neuskutečňuje podél výměníkové plochy# kde dochází к přenosu tepla, takže je méně citlivá na tvorbu _x » usad a na korozi, přičemž její konstrukce není komplikována ani v těch případech#.kdy se má zlepšit energetická účinnost procesu. Je však samozřejmé# že pro regeneraci je možno v zařízení podle vynálezu použít jakéhokoliv jiného známého odpařovacího zařízení s jinou konstrukcí a jiným uspořádáním# které má obdobnou funkci.

Podobně je velmi výhodné použití kontaktního ústrojí 43.# které je znázorněno na obr. 1# a které je velmi vhodné pro zařízení podle vynálezu. Toto kontaktní ústrojí 43 není citlivé na znečištění# které se doetává do vysoušeči kapaliny z proudu sušicího vzduchu# a zajištuje správný styk mezi vysoušeči kapalinou a proudem vzduchu při zachování dobrého koeficientu přenosu tepla a hmoty.

V případě zařízení podle vynálezu může mít sušicí komora 40 různou konstrukci ‘a sušený materiál 50 v ní může být uložen a veden také různým způsobem# například jako suspendovaná látka# látka udržovaná ve fluidním loži nebo ve vznosu# přičemž komora může mít tvar tunelu apod. Materiál 50 se může posouvat v průběhu sušicího procesu a sušicí plyn se může s materiálem 50 dostávat do kontaktu v protiproudu nebo mohou být oba proudy na sebe kolmé# popřípadě může být jejich směr shodný.

Na obr. 2, 3 a 4 je znázorněno příkladné provedení zařízení podle vynálezu, které pracuje s vodorovně pohyblivou vrstvou 2 vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost# a také s vodorovně se posouvajícím materiálem 2_f pohybujícím se nad vrstvou 1. vysoušeči kapaliny· Sušený materiál 2, například sója# se dostává plnicím otvorem 3 na dopravní zařízení# kterým je ve znázorněném příkladu provedení pásový dopravník 2· Pásový dopravník 4 je opatřen otvory 5 propouštějícími vzduch# avšak jejich konstrukce je taková# že neumožňuje propadávání dopravovaného materiálu 2. Nekonečný dopravní pás pásového dopravníku 2 je veden kolem dvou vratných kladek .6# které jsou konstruovány pro napínání a vedení a současně pohánění pásového dopravníku j4 a jejich povrch je tvarován nebo povlečen vrstvou pryže. Jedna z vratných kladek 2 je poháněna elektromotorem 2 přes převodovku 2· Dopravní větev pásového dopravníku 2 je založena materiálem 2, přiváděným od plnicího otvoru 2 do sušicí komory 25, která je umístěna uvnitř skříně 9 sušicího zařízení# a potom výstupním otvorem 10 je materiál 2 dopravován do sběrače 21* odkud je vysušený materiál 2 transportován na skladovací místo nebo na místo dalšího zpracovávání pásovým dopravníkem nebo jiným dopravním zařízením, neznázorněným v příkladném provedení na výkresu. Prázdná větev pásového dopravníku 2 ^se vrací do výchozí polohy pod skříní sušicího zařízení.

Ve spodní části skříně 2 sušicího zařízení pod dopravní větví pásového dopravníku je vytvořen spodní shromaždovací prostor 12 pro shromaždování vzduchu a nad ním pod dopravní větví pásového dopravníku 4 jsou nádoby 13 s vysoušeči kapalinou pohlcující vlhkost. V těchto nádobách 13 proudí vysušovací kapalina ve směru šipky 14, tedy v opačném směru než materiál χ, který je dopravován ve směru šipky 15. Nad dopravní větví pásového dopravníku 2 v horní části skříně 2 sušicího zařízení je horní shromaždovací prostor 16 pro shromažďování vzduchu. Čtyři ventilátory 17A, 17В, 17C, 17D, poháněné čtyřmi elektromotory 2 ЗА, 23В, 23C, 23D, nasávají sušicí vzduch z horního shromaždovacího prostoru 16 čtyřmi sacími otvory 22A, 22B, 22C, 22D a dopravují jej výtlačnými potrubími 18A, 18В, 18C, 18D a otvory 19A, 19B, 19C, 19D do spodního shromaždovacího prostoru 12. Odtud je vzduch veden к dopravnímu pásu j4 přes nádoby 13 s vysoušeči kapalinou, do které je veden probublávacími kloboučky 20, umístěnými ve stěně nádoby 23. Jeden z těchto probublávacích kloboučků je v detailu znázorněn na obr. 2. Z probublávacího kloboučku 20 se vzduch dostává do vrstvy 2 vysoušeči kapaliny ve směru šipky 21 a potom po opuštění vrstvy 2 kapaliny proudí otvory 5 v dopravním pásu 2 ^do vrstvy vytvořené ze sušeného materiálu 2, a po průchodu touto vrstvou se vzduch dostává do horního shromaždovacího prostoru 16 a tak je celý uzavřený cirkulační okruh uzavřen. Nádoba 13 s kapalinou pohlcující vlhkost, která je opatřena probublávacími kloboučky 20 působí v tomto příkladném provedení jako kontaktní ústrojí 43, které přivádí sušicí vzduch do styku s kapalinou pohlcující vlhkost.

Čtyři ventilátory 17A, 17В, 17C, 17D vytvářejí čtyři uzavřené cirkulující dílčí vzduchové proudy. První dílčí proud vzduchu prochází čtvrtým sacím otvorem 22D a střetává se se vstupujícím vlhkým materiálem 2. Druhý dílčí proud vzduchu prochází třetím sacím otvorem 22C, třetí dílčí proud vzduchu prochází druhým sacím otvorem 22B a čtvrtý dílčí proud prochází prvním sacím otvorem 22A, přičemž tento poslední dílčí proud vzduchu odebírá ze sušeného materiálu poslední zbytky vlhkosti. Vysoušeči kapalina, která pohlcuje vlhkost, se dostává do nádoby 13 vstupní přípojkou 26 a je odváděna výstupní přípojkou 27 potrubí. Přitékající horká a aktivní kapalina přichází do styku s probublávajícím posledním dílčím proudem vzduchu a odcházející, ochlazenou a zředěnou kapalinou probublává první dílčí proud vzduchu.

Použití několika dílčích proudů sušicího vzduchu, vytvářených několika ventilátory 17A, 17B, 17C, 17D není výhodné jen z hlediska vytvoření tohoto systému, ale také proto, že zajišťuje protiproudé sušení, při kterém se vysoušeči kapalina v kapalinové vrstvě X a sušený materiál pohybují vzájemně v protiproudu ve vzájemně opačných směrech. Je zřejmé, že kdyby v sušicí komoře 2 byl pouze jeden proud vzduchu, který byl udržován v cirkulaci jediným ventilátorem, nedosáhlo by se protiproudého sušení i přesto, že se sušený materiál 2 a vrstva χ kapaliny pohlcující vlhkost, pohybují vzájemně opačnými směry. Protiproudý efekt by měl maximální účinnost v případě, že by v sušicí komoře 2 byl nekonečný počet dílčích proudů, cirkulujících těsně vedle sebe. Z tohoto hlediska je výhodné použití co největšího počtu dílčích vzduchových proudů pro sušení podle vynálezu.

Jak je patrno z obr. 2 až 4 je sušicí komora 25 umístěna bezprostředně nad kontaktním ústrojím 43, takže v sušicí skříni 2 jsou vytvořena zdánlivě dvě podlaží.

Jiné příkladné provedení konstrukce sušicího zařízení stejného typu ale odlišné od příkladného provedení na obr. 2 až 4 může mít nádobu 13 s vrstvou χ vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost ze vzduchu umístěnou nad dopravní větví pásového dopravníku χ. Takové uspořádání je výhodné v těch případech, jestliže materiál 2 obsahuje tak drobné částice, že by mohly propadnout otvory 2 v pásovém dopravníku £ dolů do nádoby 13 s kapalinou a mohly by znečišťovat tuto vysoušeči kapalinu na neúnosnou míru. V takovém případě proud sušicího vzduchu, který přichází otvory 19A, 19В, 19C, 19D vstupuje nejprve do vrstvy materiálu 2 a potom teprve prochází vrstvou χ kapaliny pohlcující z něj vlhkost. Další přednost této obměny spočívá v tom, že částice materiálu 2 propadávají otvory χ pásového dopravníku 4 a shromažďují se ve spodní části skříně 9 sušicího zařízení, odkud mohou být odebírány jako vysušený produkt bučí kontinuálně nebo v časových intervalech. Je rovněž výhodné, jestliže se kapičky kapaliny, které by mohly být strhávány z vrstvy χ vysoušeči kapaliny proudem vzduchu, nedostávají do materiálu 2, ale odchází ventilátory 17A, 17B,

17С, 17D a jsou shromažďovány v nádobách nebo kanálcích, vytvořených ve spodních částech výtlačných potrubí 18A, 18B, 18(3, 18D a odtud se potom dopravují zpět do kapalinového okruhu.

V příkladných provedeních sušicího zařízení podle vynálezu zobrazených na obr. 2 až 4, je možno nečistoty, které se dostávají do vrstvy 1. vysoušeči kapaliny ze sušeného materiálu 2 otvory 5 v pásovém dopravníku .4, odstraňovat pomocí odlučovací nádrže obvyklé konstrukce, která je vložena do okruhu vysoušeči kapaliny výhodně za výstupní přípojkou 27, například takovým způsobem, že kapalina vtékající do odlučovací nádrže, může být odváděna z této nádrže jen výtokovým otvorem, který je umístěn asi v polovině celkové výšky hladiny kapaliny v odlučovací nádrži. Je samozřejmé, že odlučovací nádrž musí být pravidelně čištěna, povrch kapaliny je třeba čistit od znečištujících složek a usazeniny je nutno z nádoby pravidelně odstraňovat.

Zředěná vysoušeči kapalina pohlcující vlhkost ze vzduchu, která je v tomto příkladném provedení tvořena vysoušecím roztokem se dostává do regenerační části, která je v příkladech provedení podle obr. 3 a 4 tvořena kondenzátorem, sestávajícím z cirkulačního čerpadla 28, parního kondenzátoru 29, který je chlazen přitékající zředěnou kapalinou tvořenou vysoušecím roztokem, čerpadla 30 pro odvádění destilátu, odpařováku 31 vyhřívaného parou, a čerpadla 36. Cirkulační čerpadlo 28 dopravuje zředěnou kapalinu, tvořenou roztokem, přes kondenzátor 29, ve kterém je použit tento zředěný roztok jako chladicí látka, a odtud se roztok vede do odpařováku 31 potrubím 32.· Odpařovák 31 je vyhříván parou přicházející přívodním potrubím 13/ ^a kondenzát horké páry se odvádí odváděcím potrubím 34. Páry odpařené z roztoku se přivádí do kondenzátoru 29 a z odpařováku 31 převáděcím potrubím 35, přičemž v odpařováku páry zkondenzují a destilát se odvádí čepadlem 30. Konstrukce dopravního čerpadla 30 je taková, že toto čerpadlo 30 je schopno odvádět společně s destilátem také nezkondenzované páry a plyny. Z odpařováku 31 je kondenzovaný aktivní roztok čerpán čerpadlem 36 do přívodního potrubí 24, kterým přichází ke vstupní přípojce 26, kterou se vrací zpět do nádoby s vysoušeči kapalinou. Regenerátor pro regenerace vysoušecího roztoku je také znázorněn ve schématu zapojení na obr. 7, který přispívá к lepšímu objasnění této části zařízení.

Ve snaze o co nejjednodušší ilustrování příkladů provedení na obr. 2 až 4 je v těchto schématech zobrazen ten nejjednodušší možný odpařovák, který využívá pouze přicházejícího roztoku, který má být regenerován, jako chladicí látky pro chlazení páry odpařené z roztoku v průběhu regenerace. Avšak podle vynálezu je praktičtější použití několikastupňového odpařováku, jehož energetická účinnost je vyšší, například takového, který je zobrazen v příkladech na obr. 8 nebo 9, popřípadě vícestupňového odlučovacího odpařováku, který je znázorněn na obr. 1 nebo 10.

Místo pásového dopravníku 4 je možno samozřejmě použít i jiných dopravních prostředků a materiál 2 může být dopravován sušicí komorou 25 nejen vodorovně, ale také šikmo. Plocha příčného průřezu nádoby 13 na vysoušeči kapalinu je mnohem větší než plocha příčného průřezu vstupní přípojky 26 a výstupní přípojky 27 a z těchto důvodů je praktické pro zajištění rovnoměrného proudění uvnitř nádoby 13 přivádět a odvádět vysoušeči roztok nikoliv jen jednou vstupní přípojkou 26 a jednou výstupní přípojkou 27, ale velkým počtem přípojek, rozmístěných po celé šířce obou stran nádoby 13 na kapalinu.

Na obr. 5 a 6 je zobrazen jiný příklad provedení sušicího zařízení pro sušení vodorovně se posouvajícího materiálu 5.0, u něhož je kontaktní ústrojí 43 umístěno vedle posouvajícího se materiálu 50, přičemž v tomto kontaktním ústrojí je vytvořen svislý film 41 vysoušeči kapaliny.

Materiál 50, kterým je ve znázorněném provedení řezivo (obr. 5), je uložen na vozících 51, opatřených kolečky nesenými prostřednictvím ložisek na nápravách 52, přičemž vozíky 51 pojíždějí velmi pomalu po základové konstrukci 49 sušicího zařízení ve směru šipky 53.

Nahoře nad sušeným materiálem 50 je sušicí komora 40 uzavřena vloženou stropní kontrukcí 54.

Celé sušicí zařízení je shora zakryto skořepinovou stropní a současně střešní konstrukcí 65, na kterou jsou zavěšeny nosné prvky vložené stropní konstrukce 54 pomocí zavěšených sloupců 65A. Skořepinová střešní konstrukce 65 je uzavřena na čelních stranách čelními stěnami 37, 38, které jsou opatřeny vraty 39 pro dopravu sušeného materiálu 50. Proud sušicího vzduchu cirkuluje ve směru šipek 64, přičemž tento proud je vytvářen účinkem ventilátorů 66 a 66' poháněných elektromotory 46 a 46' a zabudovaných do dělicí stěny 69, Z ventilátorů 66 a 66' proudí proud plynu do prostoru mezi skořepinovou střešní konstrukci 65 a vloženou stropní konstrukci 54, potom prochází průchodem 47 vložené stropní konstrukce 54 a dostává se do sušicí komory 40 mezi základovou konstrukci 49 a vloženou stropní konstrukcí 54, kde přichází do kontaktního ústrojí 43, kde je přiváděn do styku se svislým filmem 41 vysoušeči kapaliny, načež odchází druhým otvorem 47A mezi skořepinovou střešní konstrukcí 65 a vloženou stropní konstrukcí 54 zpět к ventilátorům 66 a 66' . V tomto znázorněném provedení (obr. 5) je sušicí zařízení opatřeno dvěma ventilátory 66 a 66, vytvářejícími dva dílčí proudy sušicího vzduchu, které cirkulují kolem sušeného materiálu 50 a vracejí se zpět.

Kontaktní ústrojí 43 v provedení podle obr. 5 a 6 sestává ze tří modulů 48A, 48B, 48C pro vytváření svislého filmu 41 vysoušeči kapaliny, které jsou umístěny bezprostředně vedle sebe. Každý modul 48A, 48B, 48C má svůj vlastní cirkulační okruh pro cirkulaci vysoušeči kapaliny a všechny tři moduly 48A, 48В, 48C mají společný spodní výtokový kanálek 62 pro odvádění stékající kapaliny, kterým jsou spojeny s regenerátorem, který zde není zobrazen, napojovacím potrubím 67 a 68. Aktivní horká vysoušeči kapalina, přicházející z regenerátoru, přichází vstupním napojovacím potrubím 67 a potom postupuje jednotlivými moduly 48A, 48B, 48C pro vytváření svislých filmů 41 vysoušeči kapaliny a výtokovým kanálem 62 ve směru Šipky £3, přičemž se postupně stále více zředuje a nakonec vytéká výstupním výtokovým a napojovacím potrubím 68 zpět do regenerátoru.

Regenerátor může mít obdobnou konstrukci jako na obr. 1 nebo obr. 4, avšak je možno také použít vícestupňového odpařováku, zobrazeného na obr. 8 a 9, popřípadě vícestupňového odlučovacího odpařováku podle obr. 10.

Moduly 48A, 48B, 48C pro vytváření svislého filmu 41 vysoušeči kapaliny mají podobnou konstrukci, přičemž pro ilustraci postačí popis jednoho z nich, prvního modulu 48A. Horní pánvová nádoba 55A je umístěna pod vloženou stropní konstrukcí 54 a je ohraničena svislým uzávěrem 56A. Na svislý uzávěr 56A je napojena dolů nasměrovaná rozdělovači plocha 57A pro rozdělování kapaliny. Na dolů směřující rozdělovači plochu 57A pro rozdělování kapaliny navazují vodicí prvky 58A, například vlákna, pro vedení svislého filmu 41 vysoušeči kapaliny. Po obvodu každého vodícího prvku 58A stéká souvislý film 41 kapaliny a všechny vodicí prvky 58A patří do jednoho společného modulu 48A a vytvářejí skupinu filmů 41, jejichž společnou charakteristikou je to, že všechny vodicí prvky 58A jedné skupiny vedou vysoušeči kapalinu stejné koncentrace. Vodicí prvky 58A jsou dole zaústěny do výtokového kanálku 62 umístěného pod nimi. Do dna výtokového kanálku 62 je záústěna odsávací trubice 59A, která odvádí vysoušeči kapalinu do cirkulačního čerpadla 60A pro udržování cirkulačního proudu kapaliny. Cirkulační čerpadlo 60A dopravuje vysoušeči kapalinu spojovací trubkou 61A do horní pánvové nádoby 55A, která může být vytvořena také ve formě žlabu, odkud se kapalina dostává na rozdělovači plochu 57A a potom podél vodicích prvků 58A do spodního výtokového kanálku 62.

Horní pánvová nádoba 55A je oddělena od pánvové nádoby sousedního modulu 48B pro vytváření filmu vysoušeči kapaliny, přičemž společný výtokový kanálek 62 umožňuje přivádění kapaliny z jednoho cirkulačního uzavřeného okruhu do druhého prostřednictvím spojovacích trubek 61A, 61B, 61C. Oseky spodního výtokového kanálku 62, příslušející modulům 48A, 48B, 48C pro vytváření filmu 41 vysoušeči kapaliny, jsou od sebe odděleny oddělovacími prvky 162, opatřenými otvory, takže proud kapaliny se pohybuje vždy ve směru šipky 63 bez zpětného a vratného promíchávání. Ve směru šipky 63 patří první kapalinový cirkulační okruh prvnímu modulu 48C pro vytváření filmu 41, ^do kterého je přiváděna horká aktivní kapalina z regenerátoru. V prvním okruhu je kapalina ředěna kontaktem s proudem vzduchu, přicházejícím ze sušicí komory 40, takže kapalina přicházející do druhého cirkulačního okruhu, příslušejícího к druhému modulu 48B pro vytváření filmu 41 vysoušeči kapaliny ve formě přepadu z prvního cirkulačního okruhu, je poněkud zředěna. Z přepadu třetího cirkulačního okruhu, příslušejícího к třetímu modulu 48C, se zředěná a chladná kapalina vrací do regenerátoru, přičemž obsahuje všechnu vlhkost, která byla extrahována ze sušeného materiálu 50 proudem sušicího vzduchu.

Dva ventilátory 66 a 66 ~ vytvářejí dva vzájemně rovnoběžné dílčí proudy vzduchu. Rychlost každého dílčího proudu sušicího vzduchu má být taková, aby kapalinový film stékající po vodicích prvcích 58A, 58В, 58C nebyl nepříznivě ovlivňován proudem vzduchu, to znamená, že proud vzduchu nemá strhávat částice kapaliny z povrchu kapalinového filmu 41. Vhodná rychlost je například 1 až 5 m/s. Sušicí zařízení podle příkladných provedení na obr. 2 až 4 a podobně také zařízení podle obr. 5 a 6 provádějí protiproudové sušení, protože proud sušeného materiálu 50 se pohybuje pomalu ve směru šipky 53 při průchodu sušicími komorami 40, ve kterých dochází ke kontaktu s proudy vzduchu, které jsou přiváděny do styku s více a více aktivní vysoušeči kapalinou, která pohlcuje ze vzduchu vlhkost. Předpokladem pro splnění požadavku protiproudého sušení je existence nejméně dvou sušicích proudů vzduchu. Výhodné je takové řešení sušicího zařízení, které má jeden dílčí proud vzduchu pro každý modul 48A, 48В, 48C s kapalinovým filmem 41 a také počet ventilátorů 66 a 66 je roven počtu dílčích proudů a modulů 48A, 48B, 48C.

Koncentrace vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost z proudu vzduchu a cirkulující v modulech 48A, 48В, 48C může být zvyšována v jiném sledu než koncentrace v uvedených modulech. Sled může být upraven podle konkrétních podmínek s jiným vhodným připojením jednotlivých úseků výtokového kanálku 62 patřících jednotlivým modulům 48A, 48В, 48C. Například z úseku výtokového kanálku 62 příslušejícího třetímu modulu 48C se může kapalina dostat přes oddělovací prvek 162 místo do druhého úseku, příslušejícího druhému modulu 48B, do prvního úseku výtokového kanálku 62, patřícího prvnímu modulu 48A, a teprve odtud do druhého úseku, příslušejícího druhého modulu 48B pro vytváření kapalinového filmu 41. Takovým způsobem může být činnost sušicího zařízení naprogramována podle požadavků sušení a podle vlastností sušeného materiálu 50, procházejícího sušicími komorami 40.

V zobrazeném provedení sušicího zařízení podle vynálezu je umístěno kontaktní ústrojí 43 v levé okrajové části sušicí komory 40 (obr. 5) a tvoří kapalinovou clonu. Protože kolem kapalinového filmu 41 vytvořeného podle vynálezu se prakticky nevyskytují odletující kapičky kapaliny, může být kontaktní ústrojí 43 umístěno na pravé straně sušicí komory a navíc může být také umístěno tak, že rozděluje sušicí komoru na dvě části, přičemž toto kontaktní ústrojí může být umístěno mezi dvěma naskládanými stohy sušeného dřeva (obr. 5). Podle vynálezu je jedině důležité to, aby uzavřený okruh proudu sušicího vzduchu procházel při recirkulaci kontaktním ústrojím 43 a aby bylo kontaktní ústrojí 43 a sušicí komora 40 uspořádány a umístěny takovým způsobem, že proud vzduchu má možnost alespoň částečně změnit svůj směr a rychlost při průchodu z jedné části do druhé. Je zřejmé, že tyto podmínky jsou splněny ve všech příkladných provedeních.

Kontaktní ústrojí 43 podle obr. 5 je stejného typu jako v provedení podle obr. 1, avšak může mít pochopitelně i jinou konstrukci. Několik kontaktních ústrojí, použitelných v sušicím zařízení podle vynálezu, je popsáno v patentech USA č. 3 857 911 a 4 009 229, v madarském patentu 168 451 a v patentu Velké Britanie 1 363 523. V zařízení podle vynálezu je zejména výhodné použití vodného roztoku chloridu vápenatého o koncentraci od 40 do 50 % jako kapaliny pohlcující vlhkost ze sušicího vzduchu. Nečistoty, které se dostávají do vysoušeči kapaliny mohou být odstraňovány pomocí odlučovací nádoby stejným způsobem jako to bylo uvedeno při popisu obrázků 2 až 4.

V příkladech na obr. 5 a 6 není zobrazen regenerátor, přičemž zařízení podle tohoto příkladného provedení může být opatřeno stejným regenerátorem jako zařízení z příkladů na obr. 1, 4, 8, 9 a 10. Vhodným výběrem typu regenerace je také možno zajistit aby teplota aktivního roztoku, přitékající napojovacím potrubím 67 odpovídala daným požadavkům a aby tak tento roztok mohl ohřívat proud vzduchu a prostřednictvím něj také sušený materiál 50. Pomocí modulů 48A, 48В, 48C je takto možno nastavit teplotní program pro sušení materiálu 50 procházejícího sušicí komorou 40.

Na obr. 7, 8, 9, 10 jsou znázorněna různá řešení regenerátoru pro zařízení podle vynálezu. Protože se předpokládá, že regenerátor je vytvořen v podstatě pouze ze součástí, které jsou samy o sobě známé, jsou různé příklady regenerátorů na obr. 7, 8, 9 a 10 znázorněny pouze schematicky. Aby byl popis těchto příkladných provedení dostatečně jasný je každá operace znázorněna odděleně pomocí schematického obrázku, avšak zařízení podle vynálezu může být také realizováno takovým způsobem, že například v jedné skříni je umístěno více než jedno toto zařízení.

Na obr. 7 je znázorněno schéma zapojení regenerátoru znázorněného na obr. 2 až 4 a popsaného v části týkající se těchto obrázků.

Na obr. 8 je znázorněn regenerátor využívající páry odpařené z vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost, pro uvádění kapaliny, která má být regenerována, do varu, přičemž pára přicházející z odtékající aktivní kapaliny ohřívá přicházející zředěnou kapalinu. Tento regenerátor je vícestupňovým odpařovákem.

Zředěná kapalina je čerpána čerpadlem 70 do chladiče 71, ve kterém slouží jako chladicí látka chladiče 71 a potom se ohřívá ve výměnících 72 a 73 tím, že odebírá teplo kapalině odpařující se ve výměnících 72 a 73 a nakonec se dostává do odpařováku 75 potrubím 74. Tento odpařovák 75 je vyhříván teplem přiváděným zvnějšku. Například v příkladném zobfazeném provedení je pára přiváděna vstupním potrubím 76, v odpařováku 75 kondenzuje a kondenzát je odváděn odváděcím potrubím 22· ^Pro vyhřívání odpařováku 75 je však možno využít tepla spalin, vyzařovaného tepla, sluneční energie nebo jiného tepelného zdroje. Odtud se kapalina dostává přes druhý výměník 73 tepla a škrticí klapku 78 do odpařováku 79, ve kterém je znovu ohřívána parou odpařenou v prvním odpařováku 22. Z druhého odpařováku 79 je kapalina čerpána čerpadlem 83 přes výměníku 72 tepla do výstupního potrubí 80, které je spojeno s přívodním potrubím, přivádějícím regenerovanou aktivní kapalinu do sušicího tělesa, například napojovacím potrubím 67 z provedení podle obr. 6. Pára vyráběná ve druhém odpařováku 79 je vedena potrubím 84 a kondenzát páry ohřívající druhý odpařovák 79 je veden přes druhou škrticí klapku 81 do chladiče 71, ve kterém je parou i kondenzátem ohřívána přiváděná zředěná kapalina. Kondenzovaný destilát a nekondenzované plyny jsou odváděny čerpadlem 82.

Na obr. 9 je znázorněno schéma zapojení příkladného provedení regenerátoru, který je vytvořen rovněž jako vícestupňový odpařovák a využívá páry odpařené ze zředěné kapaliny pro ohřívání přicházející zředěné kapaliny, která má být regenerována.

Zředěná kapalina je čerpána do chladiče 91 pomocí čerpadla 90 jako chladicí látka, v chladiči 91 se ohřívá a přitom chladí odtékající již kondenzovanou kapalinu. Ve výměníku 92 tepla se kapalina ohřívá a přechází do odpařováku 93. Odtud je čerpána druhým čerpadlem 94 do druhého výměníku 95 tepla, kde se ohřívá na úkor ochlazení aktivní kapalina a je vedena dále do odpařováku 96. V odpařováku 96 dochází к odpařování kapaliny působením tepla přiváděného zvenčí, například parou přiváděnou přívodním potrubím 97 . Kondenzát získaný zkondenzováním páry se odvádí odtokovým potrubím 98. Pára, která se vytvořila v druhém odpařováku 96 ohřívá zředěnou kapalinu v prvním odpařováku 93. Kondenzovaná aktivní kapalina se dostává potrubím 99 do druhého výměníku 95 tepla a potom do prvního výměníku 92 tepla a odtéká odtud potrubím 100 к sušicí jednotce, například do napojovacího potrubí 67 (viz obr. 6). Pára vytvořená v prvním odpařováku 93 přichází do chladiče 91 potrubím 101, kondenzát páry vyhřívající první odpařovák 93 přichází do stejného místa přes škrticí klapku 102 a ohřívá zde zředěnou kapalinu, načež je kondenzát vytvořený při kondenzování páry společně s plynem, který nezkondenzoval, odváděn pomocí čerpadla 103.

Na obr. 10 je znázorněno schéma zapojení dalšího provedení regenerátoru, ve kterém teplo uvolňované při kondenzaci páry odpařené z kapaliny, pouze ohřívá kapalinu, přiváděnou к regeneraci, ale neodpařuje ji. Tento regenerátor je vícestupňovým oddělovacím odpařovákem.

Zředěná kapalina je vedena pomocí čerpadla do chladičů 112, 113 a 114. Po opuštění třetího chladiče 114 je kapalina vedena škrticí klapkou 115. Čerpadlo 111 a škrticí klapka

115 jsou uspořádány tak, že tlak kapaliny při průchodu prvním chladičem 112, druhým chladičem 113 a třetím chladičem 114 je větší než napětí nasycené páry v celé soustavě, takže nemůže nikde docházet к odpařování kapaliny. Teplota zředěné kapaliny sloužící jako chladicí kapalina v chladičích 112, 113 a 114 se zvyšuje. Za škrticí klapkou 115 se v odpařováku

116 uvolňuje z kapaliny pára, aniž by docházelo к převodu tepla. Tato pára potom kondenzuje v druhém chladiči 113. Kapalina je dále vedena do druhého odpařováku 117, ve kterém se uvolňuje z kapaliny další pára, která kondenzuje v prvním chladiči 112. Kondenzovaná aktivní kapalina, která zůstala, je přiváděna zpět do sušicí jednotky čerpadlem 118, kterým je přiváděna například při provedení podle obr. 6 do napojovacího potrubí 62· Destilát zkondenzovaný v druhém chladiči 113 se dostává vratným potrubím zpět do prvního chladiče 112. Destilát je pak spolu se zbytkem plynu, který již nemůže kondenzovat, odčerpáván čerpadlem 120.

V třetím chladiči 114 je zředěná kapalina, která má být regenerována, ohřívána teplem přiváděným zvenčí, například parou přiváděnou parním potrubím 121, přičemž kondenzát této ohřívací páry je odváděn odpadním potrubím 122.

S ohledem na možnost kontroly a regulování jednotlivých prvků regenerátorů je výhodné obměňovat konstrukční vytvoření popsaných příkladů takovým způsobem, aby se pouze část zředěné vysoušeči kapaliny pohlcující vlhkost stávala koncentrovanější, zatímco zbývající část se míchá s koncentrovanou částí. Tato směs se potom využije jako aktivní vysoušeči kapalina v sušicím zařízení. ·

Z hlediska snahy o co nejjednodušší provedení zařízení byl předchozí příklad provedení regenerátoru opatřen pouze dvěma odpařováky, takže odpařování bylo dvojstupňové, avšak je možné a také výhodné z hlediska zvýšení energetické účinnosti použít více stupňů.

Podle obr. 10 je zřejmé, že nemůže-li být přebytečné teplo produkované regenerátorem využito v sušicí jednotce nebo je-li tepelná ztráta sušicí jednotky malá, jako je tomu například v létě, musí být regenerační systém pro regeneraci vysoušeči kapaliny udržován v rovnovážném stavu. V regenerátoru podle obr. 10 se vyskytují výhodně dva roztoky, které mohou být využívány odděleně, ale také společně. V případě prvního řešení musí být první chladič 112 opatřen přívodem chladicí látky zvenčí, například chladicí vody, a dále pomocnou chladicí plochou, například trubkovou spirálou, která může být umístěna v samostatné skříni, přičemž v takovém případě musí být prostor s párou spojen trubkami. Chladicí voda může být například přiváděna do prvního chladiče 112, který je současně výměníkem tepla, přívodním potrubím 123 a odvod je proveden odpadním potrubím 124. Podle druhého řešení je zředěná kapalina vstupující do prvního chladiče 112 předem ochlazována ve výměníku 127 tepla, který je chlazen chladicí látkou, například vodou přiváděnou přívodním potrubím 125 a odváděnou odpadním potrubím 126.

V příkladných provedeních podle obr. 7, 8 a 9 jsou rovněž použitelné dva roztoky a dvě alternativní řešení. Prvnímu chlazenému chladiči 112, který je opatřen přídavným chlazením, v příkladu na obr. 10, je ekvivalentní kondenzátor 29 na obr. 7, chladič 71 na obr. 8 a chladič 91 na obr. 9. Výměník 127 tepla na obr. 10 musí být vložen mezi kondenzátor 29, popřípadě chladiče 71, 91 a čerpadla 28, 70 a 90 v příkladech podle obr. 7, 8 a 9, popřípadě musí být umístěn před těmito chladiči.

Všechna tato provedení jsou pouze příkladná, přičemž nijak neomezují rozsah vynálezu a je možno v jeho rámci provádět různé varianty.

Claims (21)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Způsob sušení látek a produktů proudem cirkulujícího plynu, při kterém se sušený produkt přivádí do sušicí komory, kterou se vede po uzavřené dráze kontinuální cirkulující proud sušicího plynu, přicházející do kontaktu se sušeným produktem a potom se tento proud sušicího plynu přivádí do styku s vysoušeči kapalinou pohlcující ze sušicího plynu vlhkost, a vysoušeči kapalina se regeneruje vedením alespoň její části regeneračními prostředky, odebírajícími z vysoušeči kapaliny vlhkost, vyznačující se tím, že se v bezprostředním sousedství sušeného produktu v sušicí komoře vytvoří nejméně jedna vrstva vysoušeči kapaliny pro pohlcování vlhkosti.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že vrstva vysoušeči kapaliny pro pohlcování vlhkosti se vytvoří ve formě vodorovné kapalinové vrstvy a sušicí plyn se vede ve formě bublin touto vodorovnou vrstvou vysoušeči kapaliny.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že vrstva vysoušeči kapaliny pro pohlcování vlhkosti se vytvoří ve formě stékajícího filmu vysoušeči kapaliny, vedenému po vodicích prvcích, přičemž prou sušicího plynu se vede mezi vodícími prvky a přivádí se do styku s povrchem filmu kapaliny.
4. 4. Způsob podle bodu 1 až 3, vyznačující se tím, že proud sušicího plynu se udržuje v kontinuální cirkulaci vedením proudu sušicího plynu po úseku dráhy uvnitř sušicí komory mezi sušeným produktem a vysoušeči kapalinou, při hodnotě poměru maximální a minimální rychlosti proudu plynu nižší než 5 a při změně směru proudu sušicího plynu menší než 30°.
5. 5. Způsob podle bodu 4, vyznačující se tím, že proud sušicího plynu se vede v sušicí komoře mezi sušeným produktem a vysoušeči kapalinou beze změny rychlosti proudu plynu a jeho směru.
6. 6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že sušicím plynem je vzduch a vysoušeči kapalinou*je vodný roztok chloridu vápenatého.
7. 7. Způsob podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že proud sušicího plynu je tvořen nejméně dvěma vzájemně rovnoběžnými dílčími proudy plynu a sušený produkt se posouvá příčně těmito dílčími proudy plynu, přičemž každý z dílčích proudů sušicího plynu se přivádí do styku s vlastní vysoušeči kapalinou.
8. 8. Způsob podle bodu 7, vyznačující se tím, že každý z dílčích proudů sušicího plynu se přivádí do styku s koncentrovanější vysoušeči kapalinou než předchozí dílčí proud sušicího plynu, proudící v místech proti směru pohybu sušeného produktu.
9. 9. Způsob podle bodu 7 nebo 8, vyznačující se tím, že uvedené dílčí proudy sušicího plynu se uvádějí do kontaktu se soustavami filmů vysoušeči kapaliny o různé koncentraci.
10. 10. Způsob podle bodu 9, vyznačující se tím, že každá ze skupin vysoušečích kapalinových filmů je opatřena vlastním cirkulačním obvodem s cirkulačním ústrojím a cirkulační ústrojí poslední skupiny vysoušečích kapalinových filmů, uvažované s ohledem na směr pohybu sušeného produktu, se zásobuje regenerovanou vysoušeči kapalinou, přiváděnou z regeneračních prostředků, přičemž cirkulační ústrojí každé předcházející skupiny se napájí přepadem kapalinového cirkulačního ústrojí následující skupiny a přepad kapalinového cirkulačního ústrojí první skupiny se přivádí do regeneračních prostředků.
11. 11. Zařízení к provádění způsobu sušení látek a produktů podle bodů 1 až 10, sestávající z nejméně jedné sušicí komory pro sušení produktu, z nejméně jednoho kontaktního ústrojí, obsahujícího prostředky pro vytváření nejméně jedné vrstvy vysoušeči kapaliny, přicházející do styku s proudem sušicího plynu pro odstraňování vlhkosti ze sušicího plynu, z usměrňovačích prostředků pro vedení proudu sušicího plynu po uzavřené dráze uvnitř sušicí komory a kontaktního ústrojí, z cirkulačních prostředků pro udržování cirkulace proudu sušicího plynu po této uzavřené dráze, z regenerátoru pro odstraňování vlhkosti z vysoušeči kapaliny a z kapalinových cirkulačních prostředků pro zajišťování cirkulace alespoň části vysoušeči kapaliny regenerátorem a kontaktním ústrojím, vyznačující se tím, že kontaktní ústrojí (43) je opatřeno prostředky pro vytvoření nejméně jedné vrstvy (1), popřípadě filmu (41) vysoušeči kapaliny v bezprostředním sousedství sušeného produktu (2, 50) uvnitř sušicí komory (25, 40).
12. 12. Zařízení podle bodu 18, vyznačující se tím, že kontaktní ústrojí (43) obsahuje nádobu (13) pro vytvoření nejméně jedné vodorovné vrstvy (1) vysoušeči kapaliny, opatřenou ve stěnách probublávacími kloboučky (20) pro vhánění bublin vysoušečiho plynu do vodorovné vrstvy (1) vysoušeči kapaliny, přičemž nádoba (13) je napojena na kapalinové cirkulační prostředky pro udržování cirkulace vysoušeči kapaliny a jejího proudění podél nádoby (13), a sušicí komora (25) je umístěna nad nebo pod uvedenou nádobou (13).
13. 13. Zařízení podle bodu 12, vyznačující se tím, že sušicí komora (25) obsahuje dopravní ústroj«í pro dopravu sušeného produktu (2) sušicí komorou (25) , které je opatřeno otvory (5) pro průchod sušicího plynu, jejichž průměr je menší než velikost částic sušeného produktu (2) .
14. 14. Zařízení podle bodu 12, vyznačující se tím, že dopravním ústrojím je nekonečný pásový dopravník (4) a cirkulačními prostředky jsou ventilátory (17A, 17В, 17C, 17D), umístěné vedle sebe podél nekonečného pásového dopravníku (4).
15. 15. Zařízení podle bodu 11, vyznačující se tím, že kontaktní ústrojí (43) obsahuje vodicí prvky (58) provedení kontinuálního filmu vysoušeči kapaliny, uspořádané v nejméně jedné svislé rovině, která je kolmá na směr pohybu proudu sušicího plynu.
16. 16. Zařízení podle bodu 15, vyznačující se tím, že kontaktní ústrojí (43) obsahuje pánvovou nádobu (55) pro shromaždování a zadržování přitékající vysoušeči kapaliny, qejméně jeden uzávěr (56) pro regulaci vypouštění vysoušeči kapaliny z pánvové nádoby (55), rozdělovači prvky s nejméně jednou rozdělovači plochou (57), navazující na uzávěr (56) pánvové nádoby (55) a skloněnou směrem dolů, a výtokový kanálek (62), přičemž vodicí prvky (58) pro vedení souvislého filmu vysoušeči kapaliny jsou umístěny mezi rozdělovači plochu (57) pro rozdělování kapaliny a výtokový kanálek (62) pro vedení kontinuálního filmu (41) kapaliny od rozdělovači plochy (57) к výtokovému kanálku (62).
17. 17. Zařízení podle bodu 15 nebo 16, vyznačující se tím, že sušicí komora (25) je opatřena základovou konstrukcí (49) , skořepinovou střešní konstrukcí (65) a vloženou stropní konstrukcí (54) , opatřenou otvory (47, 47A) pro propouštění proudu sušicího plynu a umístěnou mezi základovou konstrukcí (49) a skořepinovou střešní konstrukcí (65) , přičemž hlavní sušicí komora (40) je umístěna mezi základovou konstrukcí (49) a vloženou stropní konstrukcí (54), nad níž jsou umístěny cirkulační prostředky, tvořené ventilátory (66, 66), přičemž kontaktní ústrojí (43) je umístěno v prostoru hlavní sušicí komory (40) a mezi základovou konstrukcí (49) a vloženou stropní konstrukcí (54) je umístěn na svislých vodicích prvcích (58A, 58B, 58C) nejméně jeden svislý rovinný film (41) vysoušeči kapaliny.
18. 18. Zařízení podle bodů 15 až 17, vyznačující se tím, že kontaktní ústrojí (43) obsahuje nejméně dva moduly (48A, 48В, 48C) pro vytváření filmu (41) vysoušeči kapaliny, umístěné vedle sebe, z nichž každý je opatřen vlastními cirkulačními prostředky a vodícími prvky (58A, 58B, 58C) pro vedení kapalinového filmu (41) a vlastní cirkulační čerpadlo (60A) s cirkulačním potrubím pro udržení cirkulace vysoušeči kapliny a kapalinového filmu (41) na vlastních vodicích prvcích (58A, 58В, 58C), přičemž samostatné moduly (48A, 48В, 48C) jsou napojeny na společný výtokový kanálek (62) který je spojen s cirkulačními čerpadly (60A) cirkulačních ústrojí.
19. 19. Zařízení podle bodů 11 až 18, vyznačující se tím, že poměr průtokových průřezů hlavní sušicí komory (40) pro sušení produktu (50) a kontaktního ústrojí (43) je od 0,2 do 5, přičemž kontaktní ústrojí (43) je umístěno v hlavní sušicí komoře (40) v místě, kde je změna směru proudu sušicího plynu mezi sušeným produktem (50) a kontaktním ústrojím (43) menší než 30°.
20. 20. Zařízení podle bodu 19, vyznačující se tím, že poměr průtokových průřezů je mezi 0,5 a 2 a 2měna směru proudu sušicího plynu je rovna 0°.
21. 21. Zařízení podle bodů 19 až 20, vyznačující se tím, že vzdálenost mezi hlavní sušicí komorou (40) a kontaktním ústrojím (43) je menší než hydraulický průměr prostoru, kterým je veden sušicí plyn.