SU1719834A1 - Установка дл термообработки комкующихс материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике сушки и может быть использовано преимущественно в масложировой промышленности дл  термообработки - сушки - опушенных сем н хлопчатника, а также других зерни- сто-волокнистых материалов. Цель изобретени  - повышение качества и интенсификации теплообмена путем o6ecj печени  устойчивой оптимальной гидродинамической ситуации в камере при одновременном упрощении конструкции. Аппарат содержит цилиндрическую камеру, газораспределительную решетку с патрубком ввода под нее первичного теплоносител , патрубок ввода дополнительного теплоносител , подключенный к камере посредством сопл. Дополнительно предлагаемый аппарат имеет наружную рубашку дл  ввода дополнительного теплоносител  и сопла, выполненные в виде щелевидных отверстий, расположенных под углом 120° друг относительно друга, и имеющие направл ющие пластинчатые элементы, высота пластинчатого элемента равна высоте щелевидного выреза и угол между направл ющими пластинчатыми элементами и касательной, проведенной к корпусу аппарата в месте расположени  щелевидного выреза, составл ет 40-50° при отношении высоты щелевидного выреза к диаметру Н .3-1,1 и ширине щели 0,001-0,008 м. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике псевдоожижени  и может быть использовано в маслодобывающей промышленности при сушке зернисто-волокнистого материала, в частности сем н хлопчатника.

Известна сушилка с псевдоожиженным слоем, содержаща  сушильную камеру с патрубками ввода и вывода теплоносител  и высушиваемого материала, газораспределительную решетку и размещенные над ней

вертикальные перегородки, причем перегородки выполнены в виде коробов подачи дополнительного теплоносител  с соплами в стенках, наклоненными в сторону движени  высушиваемого материала. Патрубок ввода материала расположен между средними перегородками на торцовой стенке сушильной камеры, а патрубки вывода - между крайними перегородками и боковыми стенками на ее противоположной торцовой стенке.

О

со со

При работе сушилки теплоноситель подаетс  в нее через патрубки ввода. Через загрузочный патрубок подаетс  высушиваемый материал, который далее движетс  между центральными коробами в сторону выгрузки за счет подачи дополнительного теплоносител  через наклонные отверсти  в центральных коробах. Сушка осуществл етс  во врем  движени  материала в сушилке , Дойд  до торцовой стенки корпуса, материал разворачиваетс  на 180°, раздел етс  на два потока и движетс  в обратном направлении между перегородками, выполненными в виде центральных коробов, за счет подачи дополнительного теплоносител  через сопла, наклоненные в сторону движени  высушиваемого материала. Далее материал транспортируетс  к разгрузочным патрубкам.

Недостатками данного устройства  вл ютс  большие расходы теплоносител , значительна  металлоемкость и громоздкость конструкции.

. . Известна также установка дл  термообработки дисперсных материалов в псевдо- ожиженном слое, содержаща  пр моугольную сушильную камеру с сужающейс  нижней частью, снабженной газорас- пределительной решеткой, коллекторы подвода и отвода теплоносител  и параллельно расположенные вертикальные пластины . Установка дополнительно содержит поворотные сопла, размещенные над решеткой на боковых сторонах нижней части камеры, а вертикальные пластины шарнир- но установлены под решеткой.

При работе установки обрабатываемый материал поступает в аппарат по загрузочному , пат-рубку и образует на газораспределительной решетке взвешенный слой материала. Готовый продукт выводитс  через разгрузочный патрубок в бункер. Тепло- носитель подают по патрубку подвода теплоносител  в газораспределительную камеру, где он проходит через взвешенный слой, и далее теплоноситель попадает в сушильную камеру через патрубок отвода теп- лоносител . Вертикальные пластины обеспечивают равномерное распределение теплоносител  по всей площади газораспределительной решетки. В случае образовани  струйного течени  теплоносител  через слой в любом месте решетки между двум  пластинами, наход щимис  под этой областью , увеличиваетс  скорость движени  газа и падает давление, что приводит к повороту пластин навстречу друг к другу. В результате этого уменьшаетс  проходное сечение между решетками, а расход газа падает. Это приводит к исчезновению струйного течени  в данной области, а камера в слое заполн етс  материалом.

Однако указанна  сушилка имеет малую производительность из-за недостаточной поверхности активного контакта обрабатываемого материала с теплоносителем ,

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  установка дл  термообработки комкую0 щихс  материалов, содержаща  цилиндрическую камеру с коническим основанием , имеющим газораспределительную решетку с патрубком ввода под нее первичного теплоносител , и патрубок ввода вто5 ричного теплоносител , подключенный к камере посредством сопл. Патрубок ввода вторичного теплоносител  выполнен кольцевым и расположен вокруг конического ос- новани , при этом сопла снабжены

0 шарнирным устройством и установлены хордально.

При работе установки обрабатываемый материал-диацетатцеллюлоза-через шне- ковый питатель поступает в камеру. Первич5 ный теплоноситель подаетс  в камеру по патрубку,образу   дро фонтана и увлека  за собой вверх обрабатываемый материал. Частицы сепарируютс  в цилиндрической части камеры, а затем опускаютс  в

0 периферийную зону конического основани , где попадают в зону действи  сопл, установленных хордально по отношению к основанию. Вторичный теплоноситель, поступающий в камеру через сопла, активизи5 рует в ней гидродинамическую обстановку. Регулирование времени пребывани  материала в установке достигаетс  изменением хордальности сопл в вертикальной плоскости .

0 Однако известна  установка характеризуетс  сложностью изготовлени  и громоздкостью аппарата, большим расходом теплоносител  и недостаточной устойчивостью гидродинамической обстановки в ап5 паратё.

Цель изобретени  - повышение качества и интенсификации теплообмена путем обеспечени  устойчивой оптимальной гидродинамической ситуации в камере при

0 одновременном упрощении конструкции.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  термообработки комкую- щихс  материалов, преимущественно зер- нисто-волокнистого материала, в частности

5 сем н хлопчатника, содержащей цилиндрическую камеру и газораспределительную решетку с патрубком ввода под нее первичного теплоносител , газораспределительна  решетка размещена в нижней части цилиндрической камеры, патрубок ввода

вторичного теплоносител  образован стенкой цилиндрической камеры и установленной на газораспределительной решетке с зазором относительно стенки камеры обечайкой и кольцевой пластиной, закреплен- ной по периметру верхнего участка обечайки и на цилиндрической камере, при этом каждое сопло выполнено в виде щелевидных вырезов, расположенных под углом 120° друг относительно друга, и имеет на- правл ющий пластинчатый элемент шириной 0,01 м, причем высота пластинчатых элементов равна высоте щели и угол а между направл ющими пластинчатыми элементами и касательной, проведенной к корпусу аппарата в месте расположени  щели, составл ет 40-80°.

гПри этом отношение высоты щелевидно- го выреза к диаметру аппарата ,3- 1,1, ширина щели 0,001-0,008 м.

При значении угла расположени  щелевидных вырезов 120° обеспечиваетс  равномерное псевдоожижение материала. При угле а 40° материал активизируетс  лишь в пристеночной части аппарата, а при СО 80° возникают застойные зоны в пристеночной части аппарата и струи не могут разрушить неподвижность сло , так как силы сцеплени  между частицами больше подъемной силы, создаваемой стру ми.:

Применение дл  ввода вторичного теплоносител  наружной обечайки в сочетании сощелевидными вырезами в стенке камеры аппарата с направл ющими пластинчатыми элементами в предлагаемом устройстве вместо кольцевого патрубка с цилиндрическими соплами, снабженными шарнирным устройством, позвол ет значительно упростить конструкцию и облегчить ее изготовление , т.е. повышаетс  технологичность устройства.,

В известной установке струи через сопла подаютс  в предварительно псевдоожи- женный слой (число псевдоожижени  ,8-2,0) дл  интенсификации перемеши- вани  сло  зернистых материалов. Соответственно увеличиваетс  расход теплоносител  (значение ,5-3,5) при умеренной интенсификации перемешивани  сло . Кроме того, введение струи через цилиндрические сопла дает эффект дл  сыпучих материалов, а дл  зернисто-волокни- стых материалов така  конструкци  менее эффективна. так как силы сцеплени  между частицами очень велики и ввод струи в слой через цилиндрические сопла вызывает ка- налообразование.

В известном устройстве вторичный теплоноситель с точки зрени  гидродинамики

выполн ет лишь гомогенизирующую функцию , предотвраща  образование застойных зон, а в предлагаемом устройстве он способствует в основном, псевдоожижению ма- териала. Это обеспечиваетс  расположением щелевидных вырезов у основани  аппарата. Ввод струй через щеле- видные вырезы (сопла) в нижнюю часть аппарата значительно активизирует гидродинамическую обстановку в аппарате, позвол ет псевдоожижать слой зернисто-волокнистого материала при числах псевдоожижени , меньших или равных 1.

Оптимальное отношение высоты щеле- видного выреза к диаметру аппарата ,3-1,1. При ,3стру  воздуха нев состо нии эффективно перемешивать слой материала.

Выбор ширины щели в диапазоне 0,001-0,008 м обусловлен тем, что при меньшей ширине стру  не оказывает ощутимого воздействи  на слой, а при большей при прочих равных услови х падает скорость теплоносител , подаваемого через щели, а следовательно, сокращаетс  эффективность воздействи  струй, при загрузке аппарата возрастает опасность провала сем н хлопчатника в щели.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2.

Установка дл  термообработки состоит из корпуса, выполненного в виде цилиндрической камеры 1, газораспределительной решетки 2, патрубка 3 ввода вторичного теплоносител , образованного обечайкой 4, кольцевой пластиной 5 и стенкой камеры 6, щелевидных вырезов - сопел 7, направл ющих пластинчатых элементов 8 и патрубка 9 ввода первичного теплоносител .

Установка работает следующим образом .

Высушиваемый материал укладывают на газораспределительную решетку 2. Снизу подают основной поток первичного теплоносител , а вторичный теплоноситель поступает через патрубок 3 в зазор между обечайкой и стенкой камеры, откуда нагне- таетс  в слой материала через щеле.видные вырезы 7 с направл ющими пластинчатыми элементами 8, которые предварительно устанавливают на необходимый угол.

Опыты проводили на экспериментальной установке с корпусом, выполненным из оргстекла дл  обеспечени  возможности визуального наблюдени  за структурой сло .

Пример 1. На газораспределительную решетку аппарата укладывают слой сем н хлопчатника опушенностью 6% с начальной

высотой сло  0,1 м, высота щели 0,1 м, что соответствует ,7, ширина щели 0,003 м. Угол # 38°. Через газораспределительную решетку подают основной поток теплоносител , а через щелевидные вырезы - дополнительный. Количество щелевидных вырезов , расход теплоносител  186 м3/ч. Живое сечение решетки составл ет 6,52%. Отмечаетс  псевдоожижение преимущественно в пристеночной части аппарата . Порозность сло  мен етс  от Ј 0,4 в начальном состо нии до е 0,64 при активном псевдоожижении. Параметр Н НСло /Носло  достигает значени  1,7.

П р и м е р 2. Услови  проведени  опыта аналогичны услови м примера 1; Угол оН15°. Наблюдаетс  равномерное псевдоожижение . Порозность достигает значени  ,7, параметр ,35 при активном псевдоожижении .

ПримерЗ. Услови  проведени  опыта аналогичны услови м примера 1. Угол а 52°. Наблюдаетс  активизаци  псевдоожижени  в основном в центральной част  аппарата, в пристеночной части аппарата наблюдаютс  застойные зоны, ,66, ,0.

П р и м е р 4. Услови  проведени  опыта аналогичны услови  примера 1. У гол а 45°. Ширина щели 0,0008 м. Стру  воздуха не в состо нии способствовать активному пеев- доожижению из-за малой ширины щелевид- ного выреза, ,6, ,63.

П р и м е р 5. Услови  проведени  опыта аналогичны услови м примера 1. Угол а 45°. Ширина ще евидного выреза 0,01 м. Скорость струи падает, в результате затрудн етс  интенсивное перемешивание сло , ,63, ,68.

П р и м е р 6. Услови  проведени  опыта аналогичны услови м примера 1. Угол а 45°. Ширина щели 0,004 м. Наблюдаетс  активное псевдоожижение, равномерна  гидродинамическа  обстановка, е 0,71; ,37.

П р им е р 7. Услови  проведени  опыта аналогичны услови м примера 1. Угол а 45°. Параметр Н/ОЮ.2. Из-за малой высоты щелевидного выреза слой сем н хлопчатника сжижаетс  неравномерно, ,59, FM.6.

П р и м е р 8-. Услови  проведени  опыта аналогичны услови м примера 1. Угол а 45°. ,2. Вследствие того, что высота щелевидного выреза больше высоты сло , поток воздуха, подаваемый через щели , проскакивает в основном над слоем и не способствует активизации псевдоожижени , .52, ,5.

П р и м е р 9. Услови  проведени  опыта аналогичны услови м примера 1. Угол . Количество щелей . При любом расположении щелевидного выреза не до- етигаетс  равномерное псевдоожижение, fH),57, ,6.

ПримерЮ. Услови  проведени  опыта аналогичны услови м примера 1. Угол . Количество щелевидных вырезов . В этом случае при прочих равных услови х падает скорость струи, что снижает эф- фективность ее воздействи  на слой материала, ,6, ,62.

Claims (3)

1.Установка дл  термообработки комку- ющихс  материалов, преимущественно зер- нисто-волокнистых,включающа  цилиндрическую камеру с расположенной в

ней газораспределительной решеткой с патрубком ввода под нее первичного теплоносител , патрубок ввода вторичного теплоносител , имеющий кольцевую форму и подключенный в камере посредством

сопл, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества и интенсификации процесса теплообмена путем обеспечени  устойчивости оптимальной гидродинамической ситуации в камере при одновременном

упрощении конструкции, газораспределительна  решетка размещена в нижней части цилиндрической камеры, патрубок ввода вторичного теплоносител  образован стенкой цилиндрической камеры и установленной на газораспределительной решетке с зазором относительно стенки камеры обечайки и кольцевой пластиной,закрепленной по периметру верхнего участка обечайки и на цилиндрической камере, при этом каждое сопло образовано щелевидным вырезом , выполненным в стенке цилиндрической камеры, и закрепленным в последней наклонно перед каждым щелевидным вырезом направл ющим пластинчатым элементом.

2.Установка по п. 1, о т ли ч а ю щ а   с   тем, что щелевидные вырезы размещены под углом 120° относительно друг друга и выполнены такими, что отношение высоты

каждого из них к диаметру цилиндрической камеры составл ет 0,3-1,1, а ширина щели 0,01-0.008 м.

3.Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что каждый наклонный направл ющий

пластинчатый элемент расположен так, что угол наклона его к касательной, проведенной к цилиндрической камере в точке размещени  щелевидного выреза, составл ет 40-80°.

А

2

/ И t f f f f

Фаг,.-I

U2, 2.

Фаа.З