UA120178C2 - Установка фільтраційного сушіння вологих дисперсних матеріалів - Google Patents

Abstract

Винахід належить до галузі сушіння вологих дисперсних матеріалів, зокрема сипких, з використанням тепла. Установка фільтраційного сушіння вологих дисперсних матеріалів містить корпус із завантажувальним та вивантажувальним патрубками, а також патрубками подачі та видалення теплового агента, при цьому в корпусі встановлений механізм перемішування і транспортування матеріалу. Нижня частина корпусу виконана перфорованою, до якої під'єднано камеру розрідження, до якої під'єднано патрубок видалення теплового агента. При цьому патрубок подачі теплового агента під'єднано у верхній частині корпусу, а механізм перемішування і транспортування матеріалу виконаний у вигляді шнека. Винахід дозволяє забезпечити рівномірність висушування вологого дисперсного матеріалу, виключити його пересушування і перегрівання, зменшити час висушування, і відповідно, енергетичні затрати на процес.

Description

Матеріал Тепловий агент

ОВ вервютютьяї

Відпрацьований тепловий паю М. Ши даент т /) о Ше шин ро ше 9 і і Вис) ни, рює А матеріал

Фіг.

Винахід призначений для використання в хімічній, харчовій, легкій та інших галузях промисловості та належить до сушіння вологих дисперсних матеріалів, зокрема сипких, з використанням тепла.

Відома установка фільтраційного сушіння сипких матеріалів, яка містить камеру для підводу теплового агента, засіб для транспортування висушуваного матеріалу виготовлений у вигляді транспортера з двох ланцюгових передач, камеру розрідження і розвантажувальний бункер. (Деклараційний патент Украйни Мо 18113 МПК Е26В 3/06. Установка фільтраційного сушіння сипких матеріалів. Опубл. 16.10.2006. Бюл. Мо 10).

Однак інтенсивність сушіння сипкого матеріалу на такій установці є невисокою, оскільки процес фільтраційного сушіння носить зональний характер (Атаманюк, В.М. Наукові основи фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів (Текст! монографія/ В.М. Атаманюк, Я.М.

Гумницький. - Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. - 276 с.) і сипкий матеріал, який першим контактує із тепловим агентом висихає швидше, ніж нижні шари матеріалу і контактуючи із тепловим агентом він забирає частину теплової енергії, що призводить до збільшення часу сушіння нижніх шарів матеріалу. Разом із цим, у випадку сушіння залізного купоросу (Ге5Ох 7НгО) видалення кристалізаційної води та її фільтрація крізь вологий шар матеріалу призводить до його розчинення та утворення грудочок, що в свою чергу також призводить до зростання часу сушіння та погіршення якості готового продукту.

Відома гребкова вакуумна сушарка (КО 2018071 Е26811/04 пЕруЛлимли Тіпараїепі ги/рагепі/201/2018071.піті) яка обертається навколо горизонтальної осі, містить корпус, що обігрівається тепловим агентом із завантажувальним і розвантажувальним патрубками, а також вал з нахиленими лопатками для транспортування від завантажувального до розвантажувального патрубка матеріалу що висушується.

Недоліком такої сушарки є передача теплоти через стінку барабана, яка має відповідний термічний опір, що залежить від матеріалу, з якого виготовлений барабан, а також додатковий термічний опір, що залежить від товщини вологого матеріалу, який налипає на поверхню барабана. Окрім цього, поверхнею теплообміну є поверхня з якою контактує матеріал. Залежно від коефіцієнта завантаження барабана поверхня теплообміну становить від 15 до 3095 загальної поверхні барабана, що в свою чергу обмежує інтенсивність теплообміну і відповідно

Зо час висушування вологого матеріалу зростає.

В основу винаходу поставлено задачу вдосконалити установку фільтраційного сушіння сипких матеріалів, у якій нове виконання сушильного барабана дало б змогу забезпечити високу інтенсивність та рівномірність висушування вологого дисперсного матеріалу, виключити його пересушування, зменшити час висушування, і відповідно, енергетичні затрати на процес.

Поставлена задача вирішується тим, що установка фільтраційного сушіння вологих дисперсних матеріалів, що містить корпус із завантажувальним та вивантажувальним патрубками, а також патрубками подачі та видалення теплового агента, при цьому в корпусі встановлений механізм перемішування і транспортування матеріалу, згідно з винаходом нижня частина корпусу виконана перфорованою, до якої під'єднано камеру розрідження, до якої під'єднано патрубок видалення теплового агента, при цьому патрубок подачі теплового агента під'єднано у верхній частині корпусу, а механізм перемішування і транспортування матеріалу виконаний у вигляді шнека.

Виконання нижньої частини сушильного барабана перфорованим та під'єднання до неї камери розрідження забезпечує фільтрування теплового агента крізь шар вологого дисперсного матеріалу, який перемішується шнеком. Фільтрування теплового агента крізь шар вологого дисперсного матеріалу забезпечує максимально можливу поверхню висушування, яка визначається поверхнею всіх частинок дисперсного матеріалу, високими коефіцієнтами тепломасообміну, що відповідно скорочує час сушіння та енергетичні затрати на процес, а інтенсивне перемішування вологого дисперсного матеріалу забезпечує його рівномірне висушування і виключає його перегрівання.

На Фіг. 1 схематично зображена установка фільтраційного сушіння вологих дисперсних матеріалів, на Фіг. 2 показано її переріз А-А. Де 1 - барабан, 2 - шнек, З - редуктор, 4 - двигун, 5 - патрубок подачі теплового агента, б - камера розрідження, 7 - патрубок подачі волого матеріалу, 8 - патрубок вивантаження сухого матеріалу, 9 - патрубок відпрацьованого теплового агента, 10 - вентилятор.

Установка фільтраційного сушіння містить сушильний барабан 1, нижня частина якого виконана перфорованою, у якому розташований вал 2 3 нахиленими лопатками для транспортування і перемішування вологого дисперсного матеріалу, обертання вала забезпечує редуктор З і двигун 4, які жорстко з'єднані з валом 2, до барабана під'єднано патрубок для 60 подачі теплового агента 5 і патрубок 6 для відведення відпрацьованого теплового агента, а також патрубок для подачі вологого дисперсного матеріалу 7. Фільтрування теплового агента крізь шар волого матеріалу забезпечує вентилятор 8, що під'єднаний до патрубка 6.

Вивантаження висушеного матеріалу здійснюється через патрубок 9, що під'єднаний до барабана 1.

Установка працює наступним чином. Через патрубок 5 у зону сушіння барабана 1 подають тепловий агент. Включають вентилятор 7, який під'єднаний до патрубка 6, і двигун 4, який через редуктор З передає обертання вала 2 з нахиленими лопатками. Через патрубок 7 падають у барабан 1 вологий дисперсний матеріал. Внаслідок обертання вала 2 з нахиленими лопатками переміщається і перемішує вологий матеріал від патрубка 7 до патрубка 9, а створене розрідження у зоні сушіння вентилятором 6 забезпечує фільтрування теплового агента крізь вологий дисперсний матеріал і перфоровану поверхню барабана 1 та відповідно його висушування.

Швидкість фільтрування теплового агента і його температуру, а також швидкість обертання вала 2 визначають на основі теоретичних розрахунків необхідного часу висушування або продуктивності, залежно від початкової та необхідної кінцевої вологості дисперсного матеріалу.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Установка фільтраційного сушіння вологих дисперсних матеріалів, що містить корпус із 20 завантажувальним та вивантажувальним патрубками, а також патрубками подачі та видалення теплового агента, при цьому в корпусі встановлений механізм перемішування і транспортування матеріалу, яка відрізняється тим, що нижня частина корпусу виконана перфорованою, до якої під'єднано камеру розрідження, до якої під'єднано патрубок видалення теплового агента, при цьому патрубок подачі теплового агента під'єднано у верхній частині корпусу, а механізм 25 перемішування і транспортування матеріалу виконаний у вигляді шнека. Матерівл я? Тепловий агент І р А й ЩІ ра З - пеня 7 тес с: ШЙ

   АБ. тиву кл лил: ві Відпрацьоваництепловий я х Щи аганто 00 дою Щ чи о Висушений, р А | матеріал

   Фіг.1

   Ка АГА сь ч ей Вега о їх яке їжай ; Й | й ! -

   Фіг.2