PL102113B1 - A process of drying materials as well as a device for drying ones - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób suszenia materialów trudno dajacych sie transportowac ogrzanym nosnikiem gazowym zwlaszcza materia¬ lów gabczasto wlóknistych i latwo zbrylajacych sie oraz urzadzenie o konstrukcji pozwalajacej na prowadzenie suszenia takich materialów w czasie transportu pneumatycznego.

W przypadku niektórych materialów, na przy¬ klad polimerycznych substancji w postaci drobin lub kawalków o strukturze gabezasto-wlóknistej, wilgotny surowiec wprowadzany porcjami do rury suszarniczej powoduje zablokowanie rury gdyz porcje, na skutek powierzchniowego obsuszenia, staja sie spójnymi brylami, których samoistne rozbicie na skutek wzajemnych uderzen lub ude¬ rzen o sciany aparatu jest niemozliwe. W przy¬ padku materialów o strukturze ziarnistej rozbicie takie zachodzi stosunkowo latwo gdyz bryly sa kruche.

W przypadku bryl nieco mniej kruchych lub bardziej twardych samoistne rozdrobnienie zacho¬ dzi w zbyt malym stopniu, a w konsekwencji mo¬ ze równiez dojsc do niedroznosci rury suszarniczej w obszarze dozowania. Wtedy do rury wprowadza sie mechaniczne urzadzenie rozdrabniajace nax przyklad typu opisanego w patencie PRL 55 246.% Urzadzenie takie w postaci szybkoobrotowego mieszadla czy odsrodkowego dezintegratora, umieszczone ponizej lub na wysokosci miejsca wprowadzania surowca do rury, uderza w porcje surowca, rozdrabnia je i odrzuca, przy czym nie¬ dostatecznie rozdrobnione aglomeraty, zbyt duze i ciezkie by mogly byc juz transportowane przez gaz, opadaja ponownie kontaktujac sie z urza- dzeniem i w zaleznosci od tego czy material jest bardziej lub mniej spójny i sklonny do zlepiania sie ulegaja, w wyniku dzialania wyzej opisanego mechanizmu, rozdrobnieniu lub nie. Wlasnie wte¬ dy materialy o strukturze ziarnistej, a czasem papkowatej i galaretowatej lecz po podsuszeniu przeksztalcajace sie w forme ziarnista, ulegaja rozdrobnieniu a w konsekwencji transportowi pneumatycznemu i suszeniu. " Natomiast materialy skladajace sie z drobin wlóknistych i gabczastych rozdrabniaja sie zna¬ nymi metodami bardzo slabo, gdyz amortyzuja uderzenia elementów mechanicznych, czesto owi¬ jaja sie wokól nich, tworzac albo na elemencie albo powyzej niego korek z wprowadzonego su- rowca a w konsekwencji niedroznosc suszarki.

Dodatkowa przyczyne moze stanowic fakt, ze ma¬ terial polimeryczny moze zawierac obok wilgoci nierozpuszczajacej * polimeru równiez rozpuszczal¬ nik i wtedy pod wplywem podwyzszonej tempera- tury moze nastepowac czesciowe rozpuszczanie materialu i jego sklejanie.

Istnieja urzadzenia wprowadzajace surowiec do suszarki w postaci stosunkowo malych porcji jak na przyklad zarzutnik mulów weglowych do su- szarn rurowo-spalinowych patent PRL 55287, 102 113102 113 w którym obracajace sie mlotki chwytaja male porcje surowca i na zasadzie sily odsrodkowej za¬ rzucaja je do rury suszarniczej. Male porcje ma¬ terialu ziarnistego szybko ulegaja podsuszeniu, latwo rozpadaja sie na skutek wzajemnych ude- g rzen i uderzen' o sciany, a w konsekwencji za¬ chodzi transport pneumatyczny i suszenie mate¬ rialu. Jednak podsuszone male porcje materialu gabczasto-wlóknistego, z powodu strukturalnej przyczepnosci, samoistnie nie rozdrabniaja sie, 10 a swieze porcje oblepiaja te podsuszone, powodu¬ jac powstanie wiekszych bryl i niedroznosc su¬ szarki.

Oprócz problemów zwiazanych z rozpraszaniem surowca w gazie suszacym, wystepuja czasem 15 problemy zwiazane z przyczepnoscia surowca do metalowych scian suszarki.

Tendencje wilgotnego surowca do przylepiania sie do scian aparatu mozna zmniejszyc stosujac recyrkulacje czesci suchego produktu i mieszanie 2o jej z surowcem. .. * Z wielu przyczyn jest to jednak czesto niemo¬ zliwe. Wedlug patentów USA 3713225 i 3739485 mozna wtedy zastosowac w czesci doprowadzaja¬ cej surowiec i w czesci suszarniczej, podobne do 25 zaluzji oslony ze szczelinami, z których pod cis¬ nieniem wyplywa gaz tworzac poduszke gazowa, zabezpieczajaca porcje surowca przed kontaktem z metalem.

Gaz plynie zgodnie z kierunkiem glównej wpro- 30 wadzonej normalnie strugi gazu i miesza sie z nia.

W przypadku materialów gabczasto-wlóknistych wspomniane rozwiazanie jest przydatne lecz nie jest jedynym mozliwym rozwiazaniem.

Celem wynalazku bylo znalezienie efektywnego 35 sposobu suszenia polaczonego z transportem pneu¬ matycznym materialów, które ze wzgledu na swo¬ ja strukture gabczasto-wlóknista nie daja sie su¬ szyc w dotychczas znanych suszarkach pneuma¬ tycznych, jak równiez materialów zlepiajacych sie 40 lub zbrylajacych pod wplywem temperatury.

Istota wynalazku jest to, ze umozliwia on wpro¬ wadzanie surowca gabczasto-wlóknistego do stru¬ mienia gazu suszacego w postaci wzajemnie nie- kontaktujacych' sie skrawków o wielkosci zapew- 45 niajacej - ich transport pneumatyczny oraz efek¬ tywne suszenie. Niedopuszczalny kontakt surowca ze scianka urzadzenia, jak przylepianie wyelimi¬ nowano stosujac wzrost predkosci gazu suszacego w obszarze wprowadzania surowca, co osiagnieto 50 przez odpowiednie przewezenie strugi gazowej.

W efekcie zrealizowano ten sam cel jak w przy¬ padku stosowania „zaluzjo"-podobnych scianek, a równoczesnie uniknieto problemów wykonaw¬ czych i ruchowych wiazacych sie z tym ostatnim '55 rozwiazaniem.

W sposobie wedlug wynalazku wilgotne materia¬ ly przeznaczone do suszenia, zwlaszcza materialy gabczasto-wlókniste lub ulegajace latwo zbryleniu wprowadza sie do suszarki i transportuje slima- 60 kiem na odsrodkowy element tnaco-rozrywajacy o ksztalcie walca obrotowego, na obwodzie któ¬ rego znajduja sie specjalnie uksztaltowane zeby, szarpiace, tnace i rozrywajace wilgotny material do niewielkich skrawków. Zeby te rozmieszczone 65 sa odpowiednio na powierzchni obracajacego sie walca, którego os w stosunku do osi slimaka usy¬ tuowana jest prostopadle. Podczas obrotu walca ha zebach pozostaja pojedyncze, oddzielne skraw¬ ki.

Rozdrabnianie materialu zachodzi bez kontaktu z gazem. Kontakt ten nastepuje dopiero w chwili gdy element obracajac sie wrzuca skrawki roz¬ drobnionego materialu w formie luznej i niezle- pionej do strumienia gazu, który porywa je i transportuje do kanalu suszarniczego.

W obszarze dzialania elementu odsrodkowego tnaco-rozrywajacego swobodna powierzchnia prze¬ kroju aparatu przez która przeplywa gaz jest najmniejsza, co pozwala na osiagniecie naj¬ wiekszych szybkosci gazu w strefie porywania skrawków z walca, a wiec na unikniecie zlepia¬ nia sie skrawków i przylepiania ich do scianek urzadzenia.

Na rysunku fig. 1 przedstawione jest w prze¬ kroju podluznym rozwiazanie urzadzenia do reali¬ zacji .sposobu wedlug wynalazku. Rysunek fig. 2 przedstawia widok z boku elementu tnaco-rozry¬ wajacego Urzadzenie do suszenia materialów, zwlaszcza materialów gabczasto-wlóknistych oraz latwo ule¬ gajacych zbryleniu sklada sie z komory zasypo¬ wej 1, kanalu doprowadzajacego 2, w którym znaj¬ duje sie slimak transportujacy 3 wilgotny ma¬ terial, odsrodkowego elementu tnaco-rozrywajace¬ go 4, przewodu 5 doprowadzajacego gaz suszacy, dyfuzora 6 oraz kanalu suszarniczego 7.

Element 4 wykonany jest w formie walca 8 na którego powierzchni znajduja sie zebate wy¬ stepy scinajace 9 — rozmieszczone najlepiej wzdluz linii srubowych wzgledem osi walca 10, usytuowanej prostopadle do osi slimaka 3.

Dyfuzor 6 posiada najmniejsza swobodna po¬ wierzchnie przekroju w strefie porywania.

W przypadku przeznaczenia urzadzenia do su¬ szenia materialów zlepiajacych sie pod wplywem podwyzszonej temperatury na przyklad zywic niskotopliwych, kanal 2 doprowadzajacy material do suszenia zaopatruje sie w plaszcz chlodzacy.

Równiez element wirujacy 4 tnacy i rozrywaja¬ cy wilgotny material posiada specjalnie dostoso¬ wana konstrukcje do suszenia materialów zlepia¬ jacych sie pod wplywem temperatury, to jest chlodzenie walca od strony wewnetrznej. Czynnik chlodzacy doplywa do walca i odplywa z^ niego osiami 10, które w tym przypadku sa drazone.

Do komory 1 zasypywany jest w sposób ciagly surowiec. Na dnie zbiornika umieszczony jest sli¬ mak, który obracajac sie wtlacza surowiec do ka¬ nalu 2. Przewodem 5 doplywa ogrzany gaz suszacy.

Poniewaz, jak wynika to z rysunku, przekrój stru¬ gi gazu zmniejsza sie, wiec gaz wplywa pod wir¬ nik 4 z duza predkoscia. Wirnik jest walcem po¬ siadajacym na zewnetrznej powierzchni zebate wystepy scinajace, • najlepiej, naniesione wzdluz linii srubowych wzgledem osi walca. Wysokosc wystepów w zaleznosci od potrzeb jest równa 1—7 mm. Obracajacy sie wirnik scina surowiec na drobne kawalki i odsrodkowo wrzuca je w stru¬ mien szybko przeplywajacego pod wirnikiem ga-5 zu. Scinki porwane przez gaz po przejsciu przez dyfuzor 6 przeplywaja do rury suszarniczej 7.

Glówna czesc gazu suszacego przeplywa pod wir¬ nikiem a tylko niewielka czesc oplywa wirnik z góry, ta czesc gazu ma za zadanie oczyszczanie powierzchni wirnika z nielicznych skrawków.

Przyklad I. Procesowi suszenia poddaje sie zywice poliglikolowa o sredniej masie czastecz¬ kowej okolo 2 milionów zawierajaca 30% wago¬ wych benzenu oraz 30% wagowych benzyny, za- akumulowanych w porach makrodrobin. Produkt sklada sie z aglomeratów gabczasto-wlóknistych o róznej wielkosci.

Do komory zasypowej 1 wprowadza sie w spo¬ sób ciagly z szybkoscia 8 kg/godiz. wilgotny ma¬ terial, który transportuje sie slimakiem 3 poprzez chlodzony woda kanal 2, na element tnaco-rozry- wajacy 4 o srednicy 70 mm, obracajacy sie z pred¬ koscia 935 obrotów na minute. Na powierzchni ob¬ wodu elementu walcowego rozmieszczonych jest równomiernie 6 rzedów zebów o wysokosci 5 mm po liniach srubowych.

Wilgotna zywica poliglikolowa zabierana jest z kanalu poprzez zeby wirnika i rozdrabniana do oddzielnych skrawków, które w dalszej fazie obro¬ tu odsrodkowo wrzucane sa do strumienia nos¬ nika gazowego doprowadzanego przewodem 5 o srednicy 80 mm w ilosci 150 Nm3/godzine pod wirnik i przechodzac przez przewezenie miedzy wirnikiem 4 a dyfuzorem 6 zwieksza swoja pred¬ kosc przeplywu, porywa luzne, pojedyncze skrawki zywicy poliglikolowej i transportuje do kanalu su- szarniczego 7 o dlugosci 12 m.

Doprowadzany azot do przewodu 5 ogrzany jest do temperatury 80qC i stanowi w danym przypad¬ ku czynnik suszacy i transportujacy.

Odbierany produkt po oddzieleniu od czynnika suszacego zawiera po jednorazowym przeplywie 2 113 6 przez suszarke 7% wagowych wilgoci pochodzacej od benzenu i benzyny, a po dwukrotnym susze¬ niu na tym samym urzadzeniu okolo 1% wago¬ wy wilgoci.

Claims (2)

Zastrzezenia patento we

1. Sposób suszenia materialów, zwlaszcza ma¬ terialów gabczasto-wlóknistych praz latwo ulega¬ lo jacych zbrylaniu podczas transportu ogrzanym nosnikiem gazowym, znamienny tym, ze wilgotny material podaje sie na odsrodkowy element tnaco- rozrywajacy, z którego w postaci oddzielnych i niezlepionych skrawków porywany jest przez 15 strumien nosnika gazowego i transportowany do kanalu suszarniczego, przy czym w strefie roz¬ drabniania wilgotny material kontaktuje sie tylko z urzadzeniem odsrodkowym a w strefie porywa¬ nia równiez z nosnikiem gazowym przeplywajacym 20 z predkoscia zapobiegajaca kontaktowi skrawków ze sciankami urzadzenia.

2. Urzadzenie do suszenia materialów, zwlaszcza gabczasto-wlóknistych oraz latwo ulegajacych zbryleniu, zawierajace komore zasypowa, kanal 25 doprowadzajacy z umieszczonym w nim slimakiem transportujacym, odsrodkowy element tnaco-rozry- wajacy oraz przewód doprowadzajacy gaz susza¬ cy, znamienne tym, ze odsrodkowy element tnaco- rozrywajacy (4) usytuowany jest na wylocie ze 30 slimaka transportujacego (3) w kanale doprowa¬ dzajacym gaz suszacy (5) przed dyfuzorem (6) po¬ laczonym z kanalem suszarniczym (7), przy czym element (4) wykonany jest w formie walca (8), na którego powierzchni znajduja sie zebate wystepy scinajace (9), rozmieszczone najlepiej wzdluz linii srubowych wzgledem osi walca (10), usytuowanej prostopadle do osi slimaka (3), a dyfuzor (6) po¬ siada najmniejsza swobodna powierzchnie prze¬ kroju w strefie porywania.<0Z K~> Fig2 LDA Nr 2 Typo — zam. 194/79 — 105 egz. Cena zl 45.—