SU1490408A1 - Установка дл проведени процессов тепломассообмена - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устр-вам дл  охлаждени  и сушки сыпучих мат-в атмосферным воздухом и позвол ет интенсифицировать процесс тепломассообмена и снизить энергозатраты. В вертикальном корпусе 1 по русно установлены неподвижные перфорированные решетки 7 и 8, над и под каждой из к-рых размещены соотв. спиральна  направл юща  20 дл  перемещени  материала и газоподвод щее устр-во. Соосно с корпусом 1 установлен полый вал 9, подключенный в нижней части через напорную камеру 15 к нагнетательному патрубку вентил тора 17 и снабженный по высоте окнами 10-12 дл  вывода теплоносител . Кажда  спиральна  направл юща  20 и газоподвод щее устр-во укреплены на валу 9, а последнее выполнено в виде радиальных коробов 13, подключенных к валу 9 посредством окон 10. Всасывающий патрубок вентил тора сообщен посредством дополнительного трубопровода 18, снабженного регулирующей заслонкой 19 забора свежего воздуха, с межрешеточным объемом корпуса. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  охлаждени  и сушки сыпучих материалов атмосферным воздухом: в сельском хоз йстве - кормовых гранул , зерна, сем н; в химической про- мьшшенности - гранулированных и крупнодисперсных сьшучих материалов.

Целью изобретени  йвл етс  интенсификаци  процесса тепломассообмена и снижение энергозатрат

На фиг. 1 изображена описываема  установка, общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг.З - узел подключени  коробов к валуо

Установка дл  пров,цени  процессов тепломассообмена гранулированных материалов содержит цилиндрический корпус 1 , к которому крепитс  крышка 2 с загрузочным патрубком 3. Внутри корпуса 1 установлен направл ющей конус 4, а снизу к корпусу i прикреплен выгрузной конус 5. С В1гутренней стороны к корпусу 1 в верхней и нижней част х прикреплены кроиитейны 6, к которым креп тс  перфорированные решетки 7 и 8 в виде дисков с отверс ти ми п центре. Сквозь эти отверсти  проходит через обе решетки 7 и 8 подвижный полый вал 9, попуча ОЕ(ий вращение от привода (не покаа н). Торцы вала закрыты, а в боковой сленке он имеет окна 10, расположенные ниже решетки 7, окна 11, расположенные ниже решетки 8, и еще ниже - окна 12 Напротив окон 10 к валу 9 прикреплены консольные радиальные коробы 13, открыта  сторона которых ш;отно прилегает к нижней поверхности решетки 7. Такие же консольные воздушные коробы 14 укреплены на валу 9 под иик- ней решеткой 8 напротив окон i1. Ниже консольных воздушных коробов 14 вокруг вала 9 напротив окон 12 расположена напорна  камера 5, соединенна  воздуховодом 16 с напорi-ibiM

5

0

5

0

5

о

5

0

5

патрубком вентил тора 17, всасывающий патрубок которого соединен трубопроводом 18 с внутренним межреше-- точным объемом корпуса 1. При этом воздуховод 18 имеет регулирующую заслонку 19. На каждой из решеток 7 и 8 сверху установлены спиральные направл ющие 20, которые креп тс  к пустотелому валу 9. На них поступает охлаждаемый материал 21.

Установка дл  проведени  процессов тепломассообмена работает следующим образом.

Гор чие влажные гранулы 21 поступают через загрузочный патрубок 3 и накапливаютс  в центре перфорированной решетки 7 в виде конуса с естественным углом откоса, при этом произвольному перемещению гранул по решетке 7 преп тствует направл юща  20„ При вращении вала 9 направл юща  20 начинает вращатьс  вместе с валом 9 и постепенно перемещает гранулы от центра к кра м, где они, сход  с решетки 7, проваливаютс  Б отверсти  между решеткой 7, корпусом 1, кронштейнами 6, попада  на конус 4, с которого попадают в центр нижней решетки 8, где также накапливаютс  горкой в виде конуса. При вращении вала 9 и направл ющей 20 они сход т с решетки 8 на выгрузной конус 5 и далее - наружу через патрубок выгрузки в транспортное средство (не показано ) .

При перемещении гранул от центра решетки к кра м толщина сло  постепенно уменьшаетс  вследствие увеличени  площади распределени , но разрыва сло  гранул по направлешлю радиуса решетки при воздействии на него направл ющей 20 не происходит, так как незначительна высота спирали, котора  равна высоте сло  гранул та 1ько на кра х диска.

Охлаждение и сушка гранул происходит атмосферным воздухом Воздух засасываетс  из внутреннего пространства корпуса 1 по трубопроводу 18 и (частично) из окружающего пространства при открытой заслонке 19 вентил тором 17, попадает по воздуховоду 16 в напорную камеру 15, откуда через окна 12 подаетс  в папьй вал 9, из которого через окна II и 10 проходит в консольные коробы 13 и 14, Из консольных коробов 13 и 14 воздух проходит через перфорацию в решетках 7 и 8, расположенную напро- тив консольных коробов 13 и 14„ Таким образом, воздух, выход  из консольных коробов, продувает слой гранул не по всей поверхности дисков, а только узкой полосой, расположен- ной по радиусу от центра к краю диска напротив конса ьных коробов. Поскольку тошцина сло  гранул в центре диска больше, а к кра м - меньше, то и сопротивление сло  воздушному пото ку в центре диска больше, а по кра м меньше. Вследствие этого воздух проходит слой в центральной части с небольшой скоростью,а с удалением от

медл ютс . Чтобы их интенсифицировать , необходимо увеличить скорость воздуха Увеличение скорости без рарушени  гранул становитс  возможным потому, что прочность гранул возрастает по мере их охлаждени  и продвижени  от центра к периферии. Увеличение скорости воздуха достигаетс  благодар  тому, что при перемещении гранул от центра к периферии толщина , а следовательно, и аэродинамическое сопротивление сло  становитс  меньше. Таким образом, при перемещении сло  or центра к периферии одновременно равномерно уменьшаетс  толщина сло , а скорость воздуха увеличиваетс  „ К периферии скорость воздуха возрастает до величины, обеспечивающей псевдосжижение сло . По мере охлаждени , высыхани  и увеличени  прочности гранул интенсификаци  их охлаждени  и сушки достигаетс  соответствующим изменением толщины сло  и скорости воздуха.

По мере охлаждени  и сушки температура и влажность поверхности грану становитс  ниже температуры и влажности их внутренних слоев. Градиент

центра скорость его возрастает вплоть 30 температуры и влажности чежду чодо величинтг, достаточно дл  образовани  псевдосжиженного сло  на кра х дисков. При вращении Всгпа 9 консольные , коробы 13 и 14 вращаютс  вместе с валом и продувают слой гра- нул на реи;етках 7 и 8 чередующимис  волнами о

Процесс охлаждени  и сушки гранул происходит следующим образом.

При установившемс  ре симе работы охладител  на верхней и нижней перфорированных решетках 7 и 8 гранулы располагаютс  конусообразнь:м слоем. Наиболее гор чие и влажные гранулы наход тс  в центральной части peiue- ток 7 и 8. В начальный период охлаждени  и сушки, когда гранулы наход тс  на верхней решетке 7, температура и влажность их поверхности близка к

темпергтуре и влажности их внутренней 50 сушки в охладитапе достигаетс 

части. В этот период они достаточно интенсивно охлаждаютс  и сушатс  при небольшой скорости воздуха и повышают свою прочность К тому же небольша  скорость подачи воздуха способствует продлению периода сушки и удалению большего количества влаги. По мере охлаждеш{  и высыхан 1  гранул процессы тепло- и влаговыделеки  заверхиостью гранул и охлаждаю дим воздухом уменьшаетс  потому, что теплота и влага и  внутренних слоев не успевают постук- гг к внешней поверхности гранул; интенсивность охлаждени  и сушки снижаетс , а энерги  на продува1ше сло  расходуетс  с меньшей эффективностью, поскольку режим продувани  сло  не измен етс  „ Чтобы сократить расход энергии на охлаждение и сушку, целесообразно продувание сло  вести не посто нно , а с перерывом. За врем  перерьг- ва, то есть вьv,epжкиJ температура и влажность поверхности гранул ваютс  за счет поступлени  теплоты и Ш1аги из внутренних слоев, и с этого времени их целесообразно начин ть продувать снова Такой режим охлаждеволновым продуван.1ем сло  гранул на диске, при котором слой на перфорированном диске продуваетс  не весь- сразу, а только на узкой полосе, рас- положенной по направлышю радиусно Воздух поступает в эту полосу из i:oH- сольных коробон. Врем  продувани  к перерыва задаетс  шириной консольных коробов 13 и 14, частотой вращеки 

пустотелого вала 9, на котором закреплены консольные коробы, и их количеством .

При одинаковом суммарном времени продувани  и отлежки материала у центра диска и на периферии соотношение между временем продувани  и отлежки будет разным,.а именно: при удалении от центра врем  продувани  уменьшаетс , а врем  отлежки увеличиваетс , что  вл етс  целесообразным rfio мере охлаждени  и высушивани  материалов. На втором диске охлаждение и сущка выполн ютс  аналогичным образом, однако дл  интенсификации сушки гранул на втором диске применена решфкул ци  отработавшего воздуха , котора  осуществл етс  следующим образом.

Воздух, подаваемый вентил тором 17, по воздуховоду 16 через камеру нагнетани  попадает в пустотелый вал 9 и раздел етс  в нем на два потока. Одна часть воздуха следует к консоль- ным коробам 13, проходит слой гранул на верхней решетке 7, охлаждает и сушит их и выходит в атмосферу, втора  часть следует к кочсольным коробам 14 и проходит слой гранул на ниж- ней решетке 8, окончательно досушива  м охлажда  их до требуемой температуры ,, Посколысу гранулы поступают на вторую решетку 8 в значительной степени oxлaждeн)ыми и высушен- ными, то воздух, проход  их слой, незначительно насьщаеч с  влагой и мало нагреваетс , но его относитель- на  влажность снижаетс , а сушапще способности повышаютс  Чтобы исполь- зовать их, воздух, отработавший на охлаждегаш и сушке на второй решетке 8, снова засасываетс  по трубопроводу 18 на повторное использование. Таким образом, часть воздуха посто н но циркулирует по замк утому контуру - слой гранул на решетке 8, внут- реннее пространство в корпусе 1, трубопровод 18, вентил тор 17, воздуховод 16, камера 15 нагнетани , полы вал 9, коробы 14, слой на решетке 8с Чтобы в циркулирующем воздухе не образовывалась паровоздушна 

смесь, ухудшающа  сушку, часть смеси замен етс  путем удалени  отработавшей и засасывани  свежей из атмосферы через окно в трубопроводе 18, степень открыти  которого регулируетс  заслонкой 19. Если заслонка 19 будет перекрывать трубопровод 18, то слой гранул на обеих решетках 7 и 8 будет продуватьс  только атмосферным воздухом , если будет закрыто окно в трубопроводе 18, то образуетс  паровоздушна  смесь Заслонка 19 позвол ет устанавливать в смеси любое соотношение отработавшего и свежего воздуха.

Описанна  установка позвол ет интенсифицировать процессы сушки и охлаждени  и снизить энергозатраты.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Установка дл  проведени  процес- сов тепломассообмена, содержаща  вертикальный корпус с по русно установленными в нем неподвижными перфорированными решетками, над и под каждой из которых размещены соответственно спиральна  направл юща  дл  перемещени  материала и газоподвод - Щее устройство, патрубки загрузки и выгрузки материала и вентил тор, отличающа с  тем, что, с цатью интенсификации процесса тепломассообмена и снижени  энергозатрат , установка дополнительно содержит напорную камеру и установленный соосно с корпусом полый вал, под ключенньй в нижней части через напорную камеру к нагнетательному патрубку вентил тора и снабженный по высоте окнами дл  вывода теплоносител , причем кажда  спиральна  направл юща  и газоподвоД щее устройство укреплены на валу, последнее из которых выполнено в виде радиальных коробов, подключенных к валу посредством окон причем всасываюоций патрубок вентил тора сообщен посредством дополнительного трубопровода, снабженного регу лирующей заслонкой забора свежего воздуха, с межрешеточным объемом корпуса

   20

   Фиг,. Z

   фиг. 3