HU199003B - Lebegtető szárító-homogenizáló - Google Patents

Abstract

A mező- és erdőgazdasági melléktermékek aprítéka a növények felépítéséből adódóan inhomogén. Az aprítékok csomósodásra hajlamosak, egyenletes szárításuk csak aktív lazító-bontó, illetve keverő hatású szárítóban lehetséges. A javasolt megoldás az aktív bontást és keverést úgy valósítja meg, hogy aprítékadagolóval (15) a csővezetékben (10) áramló szárító levegőben adagolt apríték a forgástest alakú köpeny (2) fenékeleme (6) felett lévő tangenciális elrendezésű beömlőnyíláson (5) áramlik a szárítótérbe, ahol a rotor (7) légterelői (8) az apríték-levegő keveréket állandóan változó spirális pályára kényszeríti, ezáltal az összecsomósodott apríték fellazul, a rotor (7) keverö-lazító elemei (9) pedig tovább bontják. A felbontott vagy nehezebben szárazó aprítékfázis részben a légterelők (8) által biztosított pulzátó hatás, részben a perdületcsökkentő (3) és/vagy könyökcső (4) torlasztása miatt a keverő-lazító (9) elemek között visszaáramlik és kiszáradás után a könyökcsövön (4) át távozik a szárítóból (1). A szárítót (1) a szárítóegységhez szükséges hőellátó berendezéssel (11), a ventilátorral (12), a leválasztóciklonnal (13) és a jobb hőhasznosítást biztosító hőcserélővel (14) a légmennyiség szabályozóval (18) szerelt csővezeték (10) köti össze. (1. ábra)

Description

A találmány tárgya lebegtető szárítóhomogenizáló berendezés főként mező- és erdőgazdasági melléktermékek aprítékainak szárítására.

A szemcsés, őrölt és aprított anyagok szárítására, a különböző dobszárítók és a szárítandó anyag, illetve a szárító közeg jó keveredését biztosító fluidizáló-, gejzír-, pneumatikus- valamint lebegtető szárítók terjedtek el. Ezeknek a szárítóknak különböző változatait egyéb szárítótípusokkal együtt az alkalmazási területek megjelölésével részletesen ismerteti Dr. Imre László szerkesztésében megjelent Szárítási kézikönyv (Műszaki Kiadó, Budapest, 1974).

A dobszárítók nagy nedvességtartalmú ömleszthető anyagok szárítására alkalmas nagy méretű berendezések, amelyek a mező- és erdőgazdasági melléktermékek aprítékainak szárítására csak akkor alkalmazhatók előnyösen, ha azok nedvességtartalma magas. A melléktermékek aprítékát ezzel szemben gyakran alig, vagy egyáltalán nem kell szárítani, amikor elegendő lehet az inhomogén nedvességtartalmú apríték homogenizálása is.

A gejzírszárítók a szemcsés vagy granulált anyagok, a fluidizáló szárítók pedig a homogén jellegű anyagok szárítására alkalmazhatók előnyösen. A melléktermék aprítékok nem rendelkeznek ezekkel a tulajdonságokkal. Ezek az aprítékok frakciókból állnak és az egyes frakciók tulajdonságait a növény, illetve a növényi részek felépítése határozza meg (ld. pl. szár, levég és egyéb, vagy ezeknek az inhomogén felépítését). Az apríték gyakran tartalmaz szalmás, fás, szivacsos és kederkóc szerű frakciókat is, vagy a viszonylag homogénebb fűrészpor a lisztszerű fázistól a hosszú szálkásig alakban és méretben is vegyes összetételű.

Az inhomogénebb aprítékok szárítására is alkalmazhatók a pneumatikus szárítók, melyeknél a csővezeték hosszának csökkentésére is szoláló kibővített csőszakaszokban az anyag keverédése is megvalósul, amely a különböző nedvességtartalmú és tulajdonsgáú anyagrészek homogenizáló szárítását is lehetővé teszi. A diffúzorokban azonban az összecsomósodott apríték lazítására, illetve bontására nincs pneumatikus vagy mechanikus lehetőség, ezáltal a szárított anyag egy része nedvesebb csomókban kerül ki a berendezésből.

A pneumatikus szárítók egy változata az ún. csőszárító, melynek egy kivitelét ismerteti a 4525934 számú USA szabadalom. Ebben a szárítóban a szárító levegő és a szárítóköpeny tengelyvonalában forgó csigalevelekkel szerelt tengely együttesen határozza meg az anyag mozgását. A tengelyre szerelt szakaszos csigalevelek között a nedvesebb részek visszahullhatnak az alattuk lévő csigaszegmensre, ezáltal az anyag azonos nedvességtartalommal hagyhatja el a szárítót. A melléktermék aprítékok szárításához azonban ez a berendezés nem biztosít megfelelő méretű teret, illetve nincs bontólazító hatása.

A lebegtető szárítók nagy keverési térrel biztosítják a szárítandó anyag keverését, azonban az aktív bontó-lazító elemek nélküli kivitelűek nem alkalmas melléktermék aprítékok szárítására. A muu

4619052 számú USA szabadalom szerinti szárító rend tartalmaz keverő hatást is biztosító aktív elemet. A

A szárító nehéz, szemcsés anyagok szárítására elrcr alkalmas, amelynek a fenékrésze felett a forgó de fc kaparó elemek a szárító levegővel együtt kény- A szerítik a szemcséket örvényő mozgással a kiöm- A lőnyílások felé. A könnyű melléktermék apríté- terel kok szárításához kedvezőtlen a szárító anyagbe- tét n vezetési helye, a rotor kialakítása és magas fór- A dulatszáma. cikk

A bemutatott szárítók egy-egy jól meghatáro- rend zott tulajdonságú anyag, vagy anyagféleségek levál szárítására alkalmasak. A mező- és erdőgazdasá- sze.

gi melléktermékek aprítéka a növények felépíté- ség 5 se miatt egy növény felaprítésa esetén is inhomo- hoz;

gén (mére3t, nedvesség, száradási hajlam, stb.). rító

A melléktermékek energetikai és ipari hasznosí- hajt* tásához olyan szárítóra van szükség, amely több felei melléktermék aprítékának akár az egyidejű szá- rő-k rítására is alkalmas, ezt a követelményt a bemu- a 2 s tatott szárítók nem tudják kielégíteni. tor I

A találmány célja a fenti hiányosságok kikü- burl szöbölése olyan szárítóval, amely a mező- és er- A dőgazdasági melléktermékek felhasználásához tor c vagy feldolgozásához megfelelően homogén ned- hőcs vességtartalmú aprítékot biztosít. zón

A kitűzött feladat megoldásához az ismert ak- élőn tív keverőelemek nélküli lebegtető szárítók ked- ladv vező anyagbevezetéséből és szárítótér kialakítá- mén sából, valamint az egyéb szárítóknál alkalmazott mén keverőelemek kedvező hatásából indultunk ki. veze

Az ismert keverőket azonban úgy kell módosíta- ló v;

ni, hogy a szárítóhoz alkalmazott változat forgá- adaj sa közben az összecsomósodott apríték lazító- hezt bontásához pulzálhassa az aprítéklevegő keveré- hull két, illetve az így fellazított csomókat mechani- szár kusan bontsa. A szárító nagyobb áteresztőképes- beöi ségéhez az aprítékot már a szárítótér előtt cél- apri szerű a meleglevegő áramába keverni. szár

A fentieknek megfelelően a szárító egy a béé- 21 r pítés helyétől függően függőleges vagy ferde ten- légti gelyvonalú forgástest alakú köpenyből, a köpeny vált<

fenékeleme feletti érintőleges beömlőnyílásból, a pub felső részén szűkülő keresztmetszetű perdület- rész csökkentőből és/vagy könyökcsőből, a köpeny ben tengelyvonalába szerelt rotorból, illetve a beöm- köp lőnyíláshoz csatlakozó, a levegő, valamint az ap- tál, ríték-levegő keverék szállítására szolgáló aprí- any;

tékadagolóval és szabályozó elemekkel szerelt leve csővezetékből áll. A rotoron a fenékelem feletti lazít beömlő nyílással szemben egy vagy több légtere- felh lő, a felett az aprítrék-levegő keverék örvénylő neh mozgását lehetővé tevő keverőlazító elemek van- árai nak. Az így kialakított szárítóhoz a csővezetéken nak keresztül csatlakozik a megfelelő mennyiségű és csői hőmérsékletű meleglevegőt biztosító hőellátó szár berendezés, a ventilátor és a leválasztó ciklon. vála

A találmányt részletesebben vázlatos rajzok mel alapján ismertetjük. A rajzokon a szaggatott vo- nek nalas nyíl a meleg-, a vékonyvonalas nyíl az elő- rító melegített levegő, a vastagvonalas nyfl az aprí- fi tékkal kevert meleglevegő mozgását szemlélteti. cl aAz 1. ábra a szárító rotorjának alsó részére 16 t szerelt két bekezdésű csigás légterelős változatát illet

-2HU 199003 Β ra. A árító ;met. ására forgó kény<iömjrítéagbés fort tároségek dasáípítéomostb.). <nosítöbb szá>emukiküés ersához i nedrt ak- ] < kedakítáíazott ik ki. '

Iosíta- | forgáazító- i everé- ' chani- í <épes- ^: tt cél- ;

í i

a béé- j le ten- i öpeny i sból, a dületöpeny beömaz apapríszerelt feletti :gterevénylő :k vanetéken égd és óellátó Ion. rajzok ott voaz clőz apríélteti. részére tozatát mutatja a szárítóhoz csatlakozó kiegészítő berendezésekkel.

A 2. ábra egy más elrendezésű szárítóegység elrendezését mutatja be a szárító rotorjának ferde felületű légterelőjével.

A 3. ábra az 1. ábra A-A metszete.

A 4. ábra a 2. ábra A-A metszete, amely a légterelő egy célszerű kivitelének a keresztmetszetét mutatja.

Az 1. ábrán a 10 csővezeték, a 13 leválasztóciklonra szerelt 14 hőcserélőt, all hőellátó berendezéssel, az 1 szárító 5 beömlőnyílásával, a 13 leválasztóciklonnal és a 12 ventilátorral köti öszsze. A 10 csővezeték tartalmazza a 18 légmennyiség szabályozókat, a 20 kő- és fémcsapdát, illetve hozzá csatlakozik a 15 aprítékadagoló. Az 1 szárító 5 beömlőnyílásával szemben a 21 motorral hajtott 7 rotor 8 légterelője két bekezdésű csiga, felette a különböző profilú és hosszúságú 9 keverő-lazító elemek vannak. A rotort a 6 fenékelem, a 2 szárftóköpeny, a 3 perdületcsökkentő és a rotor felső csapágyazását tartalmazó 4 könyökcső burkolja.

Az ábra szerinti szárítóegységet a 12 ventilátor és a 21 motor működteti. A 12 ventilátor a 14 hőcserélőn és/vagy a 18 légmennyiség szabályozón át szívja be a levegőt, amely a 14 hőcserélőn előmelegszik és a 11 hőellátó berendezésen áthaladva melegszik fel. A szárításhoz szükséges légmennyiség és hőmérséklet szabályozása a 18 légmennyiség szabáylozókkal állítható be. A 10 csővezeték következő szakaszán a 15 apríték adagoló változtatható fordulatszámú 17 csigás adagoló adagolja a légáramba az aprítékot, melyből a nehezebb idegen anyagok a 20 kő- és fémcsapdába hullanak. A szárító levegővel kevert anyag a 1 szárító 5 beömlőnyílásán át jut a szárítótérbe. A beömlőnyílás tangenciális elrendezése miatt az apríték-levegő keverék keringve halad felfelé a szárítóban. Az egyenletes spirális mozgásirányt a 21 motor által forgatott 7 rotor aljára szerelt 8 légterelő a pillanatnyi helyzetének megfelelően változtatja meg, ezért az aprítéklevegő keverék pulzál és a csomók fellazulnak, a nehezbb anyagrészek a 9 keverő-lazító elemek közötti tágas térben visszaáramlanak. A visszaáramlást a kúpos köpenyrész (3 perdületcsökkentő) is segíti azáltal, hogy az anyagáram perdülete csökken és az anyag torlódik és a nehezebb részeket visszaejti a levegő. A visszafelé áramló aprítékot a 9 keverőlazító elemek keverik és a légpulzálás hatására fellazult csomókat bontják. A nedvesebb vagy nehezebben száradó apríték frakciók így a fel-le áramlással, az aktív keveréssel addig tartózkodnak a szárítótérben, amíg a levegő a 4 könyökcsövön át ki tudja szállítani a szárítótérből. A szárított apríték a cellás adagolóval szereit 13 leválasztóciklonban válik ki a szárítólevegőből, amely a hőenergiájának egy részét a 14 hőcserélőnek adja át és a 12 ventilátoron át hagyja el a szárítóegységet.

A 2. ábra szerinti szárílóegyésg annyiban tér el az 1. ábra szerintitől, hogy a 15 aprítékadagoló 16 ccllásadagolóból és 17 csigás adagolóból áll, illetve a 12 ventilátor az 1 szárító előtt csatlakozik a 10 csővezetékhez, az 1 szárító 8 légterelője pedig ferde felületű és a 9 keverő lazító elemk más kialakításúak.

Az egység működése hasonló az 1. ábráéval.

Itt a beépített 12 ventilátor miatt a szárítótérben túlnyomás van, amely a nehezebben lebegő aprítékok szárítására alkalmas megoldás. A 15 aprítékadagoló pontosabb adagolását a 17 csigás adagoló és a 16 cellásadagoló együttes alkalma10 zása biztosítja. A szimmetrikus kialakítású 8 légterelők lehetővé teszik a 7 rotor forgásirányának megváltoztatását, amikor a 9 keverő-lazító elemeknek, vagy az emelő vagy a visszatartó hatása érvényesül, ezáltal az apríték szárítási ideje a légmennyiség szabályozásán kívül is változtatható.

A 3. ábrán a 14 hőcserélő 19 hőátadó felületeit és 22 köpenéyt mutatja az előmelegített levegő útjával. A 19 hőátadó felületek közül azok, ame20 lyek sugárirányban zárják a levegő útját, az alkotó irányú részük alján biztosítják a levegő áthaladását. Ezáltal a levegő a 13 leválasztó ciklont megfelelően körülzárja és a hulladék hőtől előmelegszik. A 14 hőcserélő célszerűen azonos szegmensekből készül és annyi szegmenset szerelnek fel, hogy a 13 leválasztó ciklonban a levegő ne hűljön harmatpont alá.

A szárítót az 1. és 2. ábra szerinti kivitelben ís vizsgáltuk különböző melléktermék apríték szá30 rításában. A szárítóegység a különböző szalmaféléktől a nedves fűrészporig üzemzavar nélkül működik. A szárított apríték nedvességtartalma egyenletes és a nedvességtartalom ingadozására érzékeny dugattyús brikettpréseken jól brikettál35 ható. A melléktermék megfelelő átlagos nedvességtartalma esetén az egység csak szállítási feladatot lát el, melynek során a nedvesebb aprítékcsomókat a hideg levegő is szárítja, illetve a berendezés megfelelően eloszlatja, homogenizálja.

Egy 01600x3200 méretű szárító 130 kg/h vízelvonásra alkalmas, amely szalmafélék szárításában 1,5-2 t/h szárítási teljesítménynek felel meg. Az 1. ábra szerinti elrendezés különösem zárt térben alkalmazható előnyösen, melynél az üzemi levegőt nem szennyezi por.

Claims (5)

1. 50 1. Lebegtető szárító-homogenizáló berendezés aprított mező- és erdőgazdasági melléktermékek szárításához hőellátó berendezéssel, leválasztó ciklonnal és ventilátorral összeépítve, azzal jellemezve, hogy függőleges vagy ferde ten55 gelyvonalú forgástest alakú köpeny (2) fenékeleme (6) felett érintőleges beömlőnyílása (5) a felső részén perdületcsökkentője (3) és/vagy könyökcsöve (4), a beömlőnyíláshoz (5) csatlakozó aprítékadagolóval (15) szerelt csővezetéke (10),

   60 valamint a köpeny (2) tengelyvonalába szerelt rotorja (7), melynek az alsó részén egy vagy több légterelő (8), a felső részén keverő-lazító elemek (9) vannak.
2. 2. Az 1, igénypont szerinti berendezés, azzal

   65 jellemezve, hogy a rotorra (7) szerelt egy vagy

   -3több légterelő (8) ferde felüeliként vagy csigalevélként van kialakítva.
3. 3. Az 1. és 2. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csővezetéknek (10) a hőellátó berendezés (11) utáni szaka- δ szán lévő adagolónyfláshoz szabályozható kivitelű aprítékadagoló (15) csatlakozik.
4. 4. Az 1 — 3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a leválasztó ciklonra (13) szerelt és a csővezetékkel (10) csatlakozó hőcserlő (14) sugárirányú, valamint alkotóirányú hőátadó felületből (19) és burkoló köpenyből (22) áll.
5. 5, Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,· azzal jellemezve, hogy a csővezeték (10) egy vagy több légmennyiség szabályozóval (18) van szerelve.