SU1244451A1 - Пневмосушилка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к сушильной технике , преимущественно дл  влажного волокна после крашени  в текстильной промышленности .

Цель изобретени  - повышение экономичности путем утилизации тепла отрабо- тапного теплоносител .

На чертеже изображена пневмосушилка.

Пневмосушилка преимущественно дл  влажного волокна содержит спиральную пневмотрубу 1, ограничивающую сепарацион ные пространство 2 и камеру 3 досушки и подключенную на входе к теплогенератору 4 и питате 1Ю 5 высушиваемого материала, со- держащемуютжимные валки 6 и рыхлитель 7 и подключенному к эксгаустеру 8, на выходе спиральна  пневмотруба 1 подключена к се- парационному пространству 2, снабженному линией 9 вывода отработанного теплоносител . Камера 3 досушки снабжена индивидуальным вводом 10 дополнительного теплоносител .

Пневмотруба 1 заключена в две цилинд- рические обечайки 11 и 12, внутренн   из которых в нижней части 13 в области камеры 3 досушки выполнена жалюзийной. Пневмосушилка содержит двухходовый теплообменник 14, размещенный над сепараци- онным пространством 2, один ход которого включен в линию 9 вывода отработанного теплоносител  и св зан через нее и сепаратор 15 с теплогенератором 4, а другой ход с одной стороны сообщен с атмосферой (индивидуальный ввод 10 дополнительного теплоносител  камеры 3 досущки), а с другой подключен к зазору 16 между обечайками 11 и 12 и через камеру 3 досущки сообщен с теплогенератором 4. Пневмосушил- ка содержит устройство 17 выгрузки высушенного волокна, окно 18 дл  отвода от- работанного теплоносител  (воздуха).

Теплогенератор 4 может работать на жидком или газообразном топливе и содержит горелочное устройство 19, подключенное к линии 20 подачи топлива. В качестве первичного воздуха используетс  отработанный в камере 3 досушки теплоноситель, а разбавление продуктов сгорани  осуществл етс  отработанным в пневмотрубе 1 и прошедшим через теплообменник 14 и сепаратор 15 теплоносителем , часть которого после теплообменника выбрасываетс  в атмосферу.

Пневмосущилка работает следующим образом .

Волокно после крашени  и промывки освобождаетс  от излишка влаги путем отжима на отжимных валках 6. Потом оно подвергаетс  рыхлению рыхлителем 7 и поступает в поток теплоносител , приготовленного теплогенератором 4.

В эксгаустере 8 происходит прогрев волокна и частичное испарение влаги. Дальнейшее испарение происходит при движении дисперсной среды по спирали пневмотрубы 1. Затем среда поступает в сепарационно пространство 2, где происходит отделение

5

ю 15

° 25 о 5

волокна от теплоносител . Слой волокна в пневмосушилке можно условно разделить на две камеры: верхнюю - отлежки и нижнюю - досущки. В камере отлежки происходит выравнивание концентрации влаги по толщине дисперсных частиц материала. В камеру 3 досущки через ввод 10 дополнительного теплоносител  в слой материала поступает нагретый в теплообменнике 14 воздух, и пройд  через зазор 16 между обечайками 11 и 12 в слой материала, он доводит его влагосодержание до необходимого и затем поступает в окно 18. Высушенный нижний слой волокна отводитс  из пневмо- сущилки с помощью устройства 17 выгрузки . Теплоноситель, насыщенный влагой и освобожденный от дисперсных частиц в се- парационном пространстве 2, отдает часть тепла за счет охлаждени  и частичной конденсации влаги в теплообменнике 14 воздуху , поступающему дл  досушки материала. Затем теплоноситель частично выводитс  в атмосферу, а частично направл етс  в сепаратор 15, где после освобождени  от капельной влаги направл етс  в теплогенератор 4 дл  понижени  температуры продуктов сгорани  путем непосредственного смещени  с ними. Нагретый и частично насыщенный влагой воздух из окна 18 поступает в качестве первичного воздуха в теплогенератор 4.

Пневмосущилка имеет малую поверхность соприкосновени  с окружающей средой. Это достигаетс  следующим образом. Пневмотруба 1 сворачиваетс  в виде спирали и укладываетс  между двум  цилиндрическими обечайками 11 и 12. Крыщка пневмосущил- ки образована специальным пластинчатым облегченным теплообменником 14. Внутренн   обечайка в своей нижней части имеет жалюзи дл  ввода теплоносител  в слой волокна. Кроме того, обща  поверхность пневмосущилки, соприкасающейс  с внещней средой, может быть минимизирована.

В общем случае задачи минимизации поверхности при заданном общем объеме сущильного устройства могут быть рещены с помощью ЭВМ. Однако р д решений могут быть получены аналитически.

Пример. Обща  конструктивна  форма цилиндрическа  с плоской крышкой и дном. Обща  поверхность такого устройства

F nD( + H),

где D - диаметр устройства; Я - высота. Объем сушильного устройства

./( Р Я) 4

Наложим услови  . Примен   , метод неопределенных множителей Лагран- жа, имеем

f,  ( + Я) + .(5 - 1/) шш.

0

5

50

С fJ С

Реша  систему уравнений ,

dHнайдем значение 4/D и окончательное ус- лйвие /)Я.

Таким образом, при выбранной форме условие минимизации поверхности заключаетс  в том, что диаметр установки должен быть равен высоте. Если поверхность цилинд рическа  с коническим днищем, то решение аналогичной задачи приводит к условию, что высота цилиндрической части должна быть равна половине диаметра, а конической части - диаметру, деленному на л/2.

Задава сь обш.ей формой параллелепи- педа, решение задачи приводит к тому, что ребра должны быть равны между собой. Если ставить задачу о выборе наилучшей формы, то такой формой должна быть сфе- рическа  поверхность и т. д.

Поскольку один из ходов теплообменника 14 непосредственно соединен с сепара- ционным пространством, а другой с зазором 16, пневмотруба 1 играет роль дополнительного нагревател  воздуха.

Режимные параметры. Верхний предел температуры дл  сушки волокна промышленных теплогенераторов ограничен, как правило, температурой 300°С и обусловлен термостойкостью волокна. Однако после смешени  волокна с теплоносителем температура его быстро понижаетс  и дл  хлопкового волокна при его значительной первоначальной влажности не превышает 100° (температуры кипени  воды).

Ввиду того, что воздух при нормальном атмосферном давлении при температуре выше 100° имеет неограниченное влагонасы- шение, во избежание конденсации влаги из теплоносител  температура его в сепарацион- ном пространстве должна поддерживатьс  выше 100°С. Дл  эффективности работы теплообменника 14 температурный перепад между теплоносител ми должен составл ть не менее 10°С. Количество воздуха дл  досушки забираетс  в количестве, необходимом дл  нормальной работы горелок теплогенератора 4. Нижний температурный предел воздуха в окне 18 и его относительное влаго- содержание должны обеспечивать сушку волокна до конечного влагосодержани .

Claims (1)

1. ПНЕВМОСУШИЛКА преимущественно для влажного волокна, содержащая спиральную пневмотрубу, ограничивающую сепарационное пространство и камеру досушки и подключенную на входе к теплогенератору и питателю высушиваемого материала, а на выходе сообщенную с указан- ным сепарационным пространством, снабженным линией вывода отработанного теплоносителя, причем камера досушки снабжена индивидуальным вводом дополнительного теплоносителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, пневмотруба заключена в две цилиндрические обечайки, внутренняя из которых в нижней части выполнена жалюзийной, при этом пневмосушилка дополнительно содержит двухходовый теплообменник, размещенный над сепарационным пространством, один ход которого включен в линию вывода отработанного теплоносителя и связан через нее с теплогенератором, а другой ход с одной стороны сообщен с атмосферой, а с другой подключен к зазору между обечайками и _ через камеру досушки сообщен с теплоте- <g нератором.

   SU „„ 1244451