UA48115C2 - Пристрій для безперервного висушування перегрітим паром вологих матеріалів - Google Patents

Abstract

Пристрій містить сушарку (10), відкриті вхідний та вихідний канали (11,12), сполучені з сушаркою, і конвейєри (13,14,15) для транспортування призначеного для сушіння матеріалу вздовж вхідного каналу через сушарку і вздовж вихідного каналу. Струмінь перегрітої пари генерується у сушарці з вологи матеріалу (19), що висушується завдяки циркуляції початкового газу в сушарці між нагрівачем (23) і матеріалом, і / або шляхом впорскування у сушарку перегрітої пари від зовнішнього джерела. Вхідний канал (11) і вихідний канал (12) проходять донизу від сушарки (10), а вентиляційний канал (22) сушарки має вихід (26) зазвичай на рівні середини між цими двома каналами. При використанні струмінь перегрітої пари намагається пройти донизу через канали до зовнішнього повітря, яке спрямовується догори по каналах і спричинює у кожному з каналів виникнення прошарків (21) перепадів температури і густини. Ці прошарки діють як бар'єри для виходу пари з сушарки, і водночас допускають вільне переміщення матеріалів вздовж каналів у сушарку (10) і з неї.

Description

Опис винаходу

Изобретение относится к устройству для непрерьівной сушки влажньїх материалов в перегретом паре. 2 Вьіражение "материаль" имеет своей целью охватить все видь! предметов, которьім может потребоваться сушка, включая гранулированнье или хрупкие сьірьевье материальі, частично обработаннье материаль и изделия, завершеннье материальй и продуктьї, а также отходь». МИзобретение, например, применимо к вьісушиванию химических веществ, фармацевтических препаратов, угля, лесоматериалов, одеждь!, бумаги, полотенец, простьіней, предметов одеждьі, кирпича, фарфора, отстоя сточньїх вод и отходов, получаемьх при 10. многооборотном использований бумаги.

Мспользование перегретого пара для вьісушивания влажньх материалов уже известно. Например, патентное описание Великобритании Мо2209383 описьваєт способ и аппарат, при использований которьх влажнье материальі), подлежащие вьісушиванию, вводятся в оболочку, и воздух иди другой газ, которьім бьіла предварительно заполнена оболочка, циркулирует между источником тепла и материалом для того, чтобь 72 Преобразовать в пар влагу, содержащуюся в данном материале. Отот пар постепенно вьтесняєт первоначальньй газ из оболочки и продолжает нагреваться за счет циркуляции при проходе вокруг источника тепла до тех пор, пока пар не станет перегретьм. Часть пара вьіпускается из оболочки через вьіпускное отверстие и, по крайней мере, часть термической знергии улавливается из вьіпущенного пара при помощи конденсации.

Описание Мо2209383 раскрьшваєт в основном способ, применяемьй для партий, при котором партия материала вводится в оболочку, вьісушивается и затем удаляется. Однако при промьішленном применений имеется много случаев, когда желательно, чтобьі! материальі, подлежащие вьісушиванию в ходе непрерьівного процесса, непрерьівно бьі следовали через место вьісушивания.

При способе, предназначенном для партий, нет большой сложности сохранять перегретьій пар внутри с 29 оболочки в то время, когда осуществляеєтся процесс сушки, поскольку оболочку можно без приложения больших Го) усилий плотно закрьіть при помощи газонепроницаемого уплотнения после того, как партия материала бьла введена, и вновь открьїть, когда необходимо удалить материал после вьісушивания. В ходе непрерьівного сушильного процесса, однако, необходимо предотвратить просачивание перегретого пара из оболочки, вместе с тем одновременно допуская непрерьівное поступление материалов вовнутрь зтой оболочки и вьїход из нее. о 30 Позтому необходимо обеспечивать определенньй вид в основном газонепроницаемого уплотнения иди «-- препятствия, которое будет разрешать проход материалов вовнутрь оболочки и из нее, вместе с тем одновременно предотвращая просачивание перегретого пара. В описаний Великобританиий Мо 2209383 описано -- устройство непрерьвного вьсушивания, у которого и вход и вьход из оболочки образовань! парой Ге) взаймодействующих роликов, имеющих зластично упругие контактирующие друг с другом наружнье

Зо поверхности. Конвейер, транспортирующий изделия, подлежащиє вьсушиванию, проходит через зазор, М имеющийся в каждой паре роликов, и упругие наружнье поверхности роликов плотно прижимаются к конвейеру и изделиям, в то время как они проходят Через них, обеспечивая, таким образом, в основном газонепроницаємое уплотнение для того, чтобьі! предотвратить просачивание перегретого пара из оболочки или «8 поступление воздуха вовнутрь оболочки. В устройстве, описанном в раннем описаний, изделиями являются З 70 предметь одеждьі), подвешенньює на конвейер, и для таких предметов одеждь! такое устройство полностью с приемлемо, по крайней мере, для некоторьх из них, для того, чтоб они могли бьі пройти таким способом через з» зластичнье ролики. Однако, существует большое количество других материалов, для которьїх зта форма препятствия непригодна либо потому, что зластичнье ролики не в состояниий обеспечить соответствующее газонепроницаемое уплотнение, либо потому, что характер зтих материалов или их форма иньге, либо потому, 45 что зти материальй могут бьть оказаться поврежденньми или деформированньми давлениєм роликов. е Например, чрезвьчайно трудно расположить кирпичи или аналогичнье твердье изделия так, чтобьі они могли о пройти через упругие ролики, таким образом, сохраняя газонепроницаемость препятствия, или же сравнительно хрупкие предметь!, такие, как фарфоровьсе изделия, которьніе, очевидно, будут также поврежденьі давлением - роликов. -к 70 "Меканикел Уолд енд Енджиниринг Рекорд" за октябрь 1964г. на странице 449 описьіваєет аппарат для нагревания изделий в ходе их непрерьівного транспортирования через обьічную сушилку с горбатой верхней сл стенкой. Нижние части сушилки открьїть! для атмосферного воздействия, и как принято говорить, уменьшенная плотность нагретого воздуха внутри сушилки образует "естественное тепловое уплотнение, которое препятствует вніходу нагретого воздуха из сушилки. На практике наблюдается вьіход нагретого воздуха вниз, и обьічно оказьшваєтся необходимьм устанавливать кожух, как зто показано, для того, чтобьі направить

ГФ) вьходящий воздух вверх и в сторону от сушилки. Зтот вьіїход нагретого воздуха можно контролировать только за счет тщательного поддержания баланса между потоком нагретого воздуха, идущего в сушилку, и вьІХОДОМ о нагретого воздуха и других газов из сушилки. Если вьіїходящий поток будет превьішать входящий поток, наружньій холодньій воздух поступит вовнутрь сушилки и изменит температуру внутреннего циркулирующего 60 воздуха, что окажется вредньім для процесса. За прототип заявляемого изобретения принято устройство для непрерьівной сушки в перегретом паре влажньїх материалов, состоящее из сушильной оболочки, средства для образования перегретого пара, по меньшей мере, для частичного вьісушивания влажньїх материалов в данной оболочке, входного и вьіходного каналов, ссобщающихся с оболочкой, средств для транспортировки материала вдоль каналов по направлению к оболочке и от нее, и через оболочку, при зтом, по крайней мере, вьіХхОднОЙ бо канал направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеєт открьтий конец для транспортировки материала из канала (Патент СВ Мо 98291, МКИ?Я г26825/00, от 22.02.57).

Патентное описание Великобритании Мо798291 раскрьівает сушильньій аппарат с горбатой задней стенкой для непрерьівной сушки заряженньїх аккумуляторньїх пластинок. В нижнем конце входного канала, ведущего в Сушильную камеру, установлено водяное уплотнение, и изделия, подлежащие сушке, должнь! проходить через водяное уплотнение. Очевидно, что такое устройство непригодно для вьісушивания изделий или материалов, которье могут бьіть повреждень или на которье может бьть оказано любое иное вредное воздействие погружение в воду. На вьіїходном конце аппарата вообще не предусмотрено никакого уплотнения, и пар из сушильного туннеля просто улетучивается в атмосферу. Кроме того, известное устройство не защищено от 70 возможности попадания воздуха в его входной и вьіїходной канальі, а также от утечки перегретого пара, что существенно снижаєет зффективность его работи.

В основу изобретения поставлена задача предотвращения просачивания перегретого пара и повьішения зффективности работьі устройства для непрерьвной сушки в перегретом паре путем оснащения устройства вьіпускньм газопроводом и вьбора расположения вьхода его вьіше конца вьіходного канала, а также 75 оптимизации расположения вьходного канала в устройстве, что создает возможность для вьшпуска из сушильной оболочки излишков перегретого пара, и создания внутри вьіїходного канала давления, оптимального для образования внутри канала дифференциального слоя стратификации по температуре и плотности, которьй препятствует просачиванию наружного воздуха в канал и, истечению пара из оболочки, и допускает транспортировку подлежащих вьісушиванию изделий независимо от материала, из которого они изготовлень, и их конфигурации.

Поставленная задача достигается за счет того, что устройство для непрерьівной сушки в перегретом паре влажньїх материалов, состоящее из сушильной оболочки, средства для образования перегретого пара, по меньшей мере, для частичного вьісушивания влажньїх материалов в данной оболочке, входного и вьіХОДнНОГО каналов, сособщающихся с оболочкой, средств для транспортировки материала вдоль каналов по направлению /--су

Кк оболочке и от нее, и через оболочку, при зтом, по крайней мере, вьіходной канал направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеет открьтий конец для транспортировки материала из канала, согласно і) изобретения, содержит вьіпускной газопровод, сообщающийся с оболочкой, и имеющий вьіход на уровне ниже оболочки и вьіше открьтого конца вьіїходного канала для обеспечения вьіпуска части перегретого пара из оболочки, при зтом вьіїходной канал расположен с возможностью обеспечения встречи пара, стремящегося ю ввійти вниз вдоль вьіїходного канала, и наружного воздуха или другого газа, стремящегося пройти вверх по вьїходному каналу, и образования внутри вьїходного канала дифференциального слоя стратификации по - температуре и плотности между паром и воздухом или газом, расположенного, в основном, на уровне вьіХОДда из че вьшпускного газопровода и препятствующего просачиванию пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку при помощи потока, проходящего вдоль вьіїходного канала, и в то же время со допускающего транспортировку материала вдоль вьіходного канала и через слой стратификации. «І

Входной канал заявляемого устройства направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеет открьітий конец для транспортировки материала в канал и для образования дифференциального слоя стратификации по температуре и плотности внутри входного канала между паром и воздухом или другим газом, препятствующего « просачиванию пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку при помощи потока, проходящего внутри входного канала, и обеспечивающего транспортировку материала вдоль входного канала й 0 Ше) с через слой стратификации. й Кроме того, устройство может содержать один общий канал, которьій представляет собой как входной, так и "» вьходной канал.

Канал устройства в значительной степени заполнен материалом, транспортирующимся вдоль данного 5 канала, для образования зтим материалом препятствия истечению пара из оболочки вдоль входного канала, а «» средство для вьіработки перегретого пара включает в себя источник тепла и вентилятор для циркуляции газа внутри оболочки между источником тепла и материалом, подлежащим сушке в оболочке, для вьірабатьнвания со перегретого пара, по крайней мере, частично из влаги в материале, причем средство для вьіработки - перегретого вара включает в себя наружное средство вьіработки пара, отделенное от оболочки, и трубопровод для доставки наружно вніработанного пара в оболочку. - Вьшускной газопровод включает в себя конденсатор для конденсирования части перегретого пара, с вьпущенного из оболочки, для извлечения из зтой части пара тепловой знергии, причем конденсатор расположен рядом с входньім каналом для предварительного нагревания при помощи теплообмена влажного материала, транспортирующегося вдоль входного канала.

Кроме того, вьіпускной газопровод включает в себя, по крайней мере, два последовательно соединеннье конденсатора, при зтом один из конденсаторов расположен рядом с входньїм каналом. о Устройство также содержит вентилятор для циркуляции нагретого газа между конденсатором и влажньм ко материалом, транспортирующимся вдоль входного канала, а вьіпускной газопровод снабжен компрессором для сжимания вьіпущенного из оболочки через газопровод перегретого пара, направляемого из компрессора к бо конденсатору, расположенному внутри оболочки, для обеспечения нагревания влажного материала в оболочке.

Заявляемое устройство расположено внутри камерь, которая содержит средство для снижения давления в камере ниже атмосферного давления, и тем самьм для снижения температурь! перегретого пара.

Оболочка включает в себя автоматически управляемое средство вьіпуска для вьіпуска излишнего пара из оболочки для использования в другом месте, при зтом средство вьіпуска включает в себя средство управления 65 для ограничения вьіпуска пара из оболочки до величинь, недостаточной для втягивания наружного воздуха или другого газа в оболочку через входной и вьіходной каналь! для заменьі вьиіпущенного пара, причем в оболочке и/или в одном из входном или вьіходном каналов имеются отражательнье или дефлекторнье устройства для вьіравнивания давления внутри или над верхним разделом канала или каналов для предотвращения уноса воздуха или пара при транспортирований материала вдоль канала или каналов, и локализации внутри оболочки турбулентности перегретого пара, стремящегося дестабилизировать слой стратификации.

Согласно изобретения вьїходной канал вьітянут вниз от места сообщения с оболочкой, и имеет открьттьй конец, через которьій при использований данньій материал транспортируется из канала, и таким образом пар, которьїй стремится вьійти вниз вдоль вьіходного канала, а наружньй воздух или другой газ, которьій стремится пройти вверх вдоль вьіїходного канала, встречаются, образуя внутри зтого канала дифференциальньй слой 7/0 Сстратификации по температуре и плотности, которьій располагается в основном на уровне вьїхода из вьіпускного газопровода между парами воздуха или другим газом, при зтом слой препятствует вьіходу пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку за счет потока, имеющегося вдоль вьІХОдного канала, и вместе с тем позволяя производить транспортировку материала вдоль по каналу и через слоистьй слой, и вьїход из оболочки через вьіходное отверстие части образовавшегося пара посредством вьіпускного /5 газопровода.

При любой из перечисленньїх вбиіше компоновок средства для транспортировки материала вдоль, по крайней мере, одного из входного иди вьіходного каналов может включать в себя конвейерную структуру, которая в собранном виде может перемещаться внутри канала и на которой располагаєтся материал. Например, конвейерная структура может включать в себя отрезок бесконечного ленточного конвейера.

Предпочтительно, чтобьї оболочка била снабжена транспортирующим средством для переноса материала через оболочку, начиная от входного канала и кончая вьїходньім каналом. Такое конвейерное средство может иметь подогрев для того, чтобьі тем самьм нагревать и содействовать вьісушиванию материала, которьй поддерживаеєется таким образом в оболочке.

Конвейерное средство для транспортировки материала через оболочку и средство для транспортировки с ов материала вдоль по меньшей мере, одного из входного и вьіходного каналов, могут представлять собой части о одного в основном непрерьівного конвейера.

Устройство может также включать в себя закрьіваемое вьїходное отверстие из оболочки таким образом, что вьіходное отверстие, если оно открьїто, позволяет осуществить замену перегретого пара внутри оболочки наружньм воздухом или иньїм газом, входящим в оболочку через входной и вьіхОодной канальі. ю зо Ниже следует более подробное описание вариантов воплощения изобретения при помощи примеров, причем ссьілки делаются на сопровождающие чертежи, на которьїх имеется следующее: -- фиг.1 представляєет собой схематический разрез через основную форму непрерьівного сушильного «- устройства согласно изобретению, фиг2 - 7 являются аналогичньми видами дополнительньїх форм сушильного устройства согласно со изобретению. «г

Со ссьілкой на фиг.1, на ней схематически представлена основная формь! устройства в соответствии с изобретением для сушки влажньх материалов практически любого вида. Устройство включаєт в себя сушильную оболочку 1, входной канал 2, ведущий вверх к днищу оболочки 1 к одному из ее концов, и вьіходнНОой канал 3, ведущий вниз в сторону от днища у противоположного конца оболочки 1. «

Входной конвейер 4 вьітянут вверх Через входной канал 2, сушильньй конвейер 5 проходит через в с сушильную камеру 1 и вьіходной конвейер 6 идет вниз через вьіходной канал 3.

Й Конвейерьі 4, 5 и б могут иметь любую форму, соответствующую характеру материалов, которье ит транспортируются. Например, если материальі, подлежащие вьісушиванию, представляют собой разрозненнье изделия, они могут бьїть подвешеньі на конвейере, располагаться в карманах или поддерживаться другими устройствами конвейеров, или же перемещаться вдоль канала составньми деталями конвейеров. При ї5» схематическом изображений канала 2 и З конвейерьї 4 и 5 показань как круто наклоненньєе, но вместо зтого они могут иметь угол наклона конвейера достаточно небольшой для того, чтобьі обеспечить такую наклонную со плоскость, на которой материаль! просто лежат. - Днища каналов 2 и З открьїтьї, как зто показано позициями 7 и 8, соответственно, и имеются зазорьї между конвейерами, материалами, которне они транспортируют, и стенками каналов 2 и 3. Таким образом, материаль! - могут свободно проходить внутрь оболочки 1 и из нее, не подвергаясь необходимости проходить через сп механическое препятствиєе. Влажнье материальй 9 на входном конвейере 4 обозначеньй символом "Х, материаль! 10, которне транспортируются внутри оболочки 1 на сушильном конвейере 5, обозначеньї символом "е, а внісушеннье материальі 11, идущие вниз вдоль конвейера вьіходного 6, обозначеньі символом "о". 5Б Материал 10, проходящий через сушильную оболочку 1, вьісушиваєется за счет прохода перегретого пара вокруг материала в то время, как он транспортируєется Через оболочку 1. Перегретьій пар может бьть

Ф) вьіработан наружньім источником и подан вовнутрь оболочки 1 от зтого источника, или же он может бьть ка вьіработан из влаги, содержавшейся в самом материале, которьїй подвергается вьісушиванию, как зто уже бьіло описано, например, в патентном описаний Великобританиий Мо2209383г или как будет описано в дальнейшем бо относительно других вариантов воплощения настоящего изобретения.

Согласно настоящему изобретению, благодаря расположению входного канала 2 и вьіходного канала З перегретьй пар, стремящийся вьійти из оболочки 1, должен пройти вниз через входной и вьіходной каналь 2 и 3. Однако, перегретьій пар, которьій стремится пройти вниз по одному из зтих каналов, встречаєт наружньй воздух или другой газ, идущий вверх по каналу, после того, как он вошел в открьїітьій конец зтого канала. Там, в де перегретьій пар и о наружньй воздух встречаются, образуєется в оосновном горизонтальньй дифференциальньй слой стратификации по температуре и плотности так, как зто схематически показано позицией 12, которьій препятствует просачиванию пара из оболочки 1 и входу наружного воздуха или газа внутрь оболочки, благодаря потоку, имеющемуся в любом из каналов, в то же самое время допуская транспортировку материала через зтот слой стратификации. Таким образом, материальі, подлежащие Вьісушиванию, могут непрерьввно поступать внутрь сушильной оболочки 1 или вьіходить из нее, проходя через то, что фактически является немеханическим газонепроницаемьм уплотнением, которое не оказьвает какое-либо влияние на проход конвейеров или материалов.

При температуре окружающей средь 25"7С и относительной влажности 70905 типичньїм является то, что слой стратификации 11 может состоять из смеси пара с воздухом при температуре 1007С и плотности 1,37куб. м/кг. 7/0 Над слоем стратификации может находиться чистій пар с температурой 1007С и плотностью 1,67куб. м/кг, тогда как ниже слоя стратификации может находиться воздух, имеющий температуру 1007С и плотность 1,обкуб. м/кг.

Ниже в любом из каналов воздух может иметь температуру 757С и плотность 1,0Окуб. м/кг, тогда как вблизи верхней части каждого канала пар может иметь температуру порядка 1257С и плотность 1,7Укуб. м/кг.

Значительная разница в плотности между воздухом ниже слоя стратификации и паром вьіше зтого слоя создает стабильность слоя и сопротивление поперечной диффузии любого из данньх газов. На практике тонкий устойчивьій горизонтальньйй слой "облака" может иногда наблюдаться в слое стратификации там, где охлаждающий зффект окружающего воздуха ниже входного или вьіходного канала вьізьвает образование мельчайших взвешенньх капелек водь в зтом слое.

Как будет более подробно описано в связи со следующими ниже вариантами воплощения, часть перегретого пара может бьіть випущена из оболочки 1 через вьіпускной газопровод 13.

Для удобства на фиг.2 - 7 составнье злементьі), соответствующие составньм злементам в варианте воплощения, изображенном на фиг.1, обозначень! теми же самьми номерами позиций. В варианте воплощения, показанном на фиг.2, перегретьій пар, которьій вьізьвает вьісушивание материала, полностью или частично с Вьірабатьівваєтся из влаги, содержащейся в материале 10, которьій находится некоторое время на сушильном конвейере 5 внутри оболочки 1. С зтой целью в оболочке 1 имеется источник тепла, схематически указанньй і) позицией 14 и приводящийся в движение знергией вентилятор 15, которьій осуществляет циркуляцию газа внутри оболочки 1 вокруг материала 10 на сушильном конвейере 5 и вокруг источника тепла 14, как зто показано стрелками 16. Источник тепла 14 может иметь любую пригодную форму, например, такую, которая ю зо описана в упомянутом вьше патентном описаний Великобритании Мо2209383, и вместо того, чтобь располагаться внутри самой оболочки 1, источник тепла 14 и/или вентилятор 15 может бьіть установлен в - камерах или каналах, ссобщающихся с внутренней частью оболочки 1. «-

Для того чтобьі приступить к процессу вьісушивания, воздух или газ, которьій первоначально заполняет оболочку 1, приводится в движение вокруг источника тепла 14 и первой порции материала 10, подлежащего со з5 Вьісушиванию, которьіе находятся внутри оболочки 1. В течение зтого начального периода конвейерь! могут «г оставаться неподвижньми. По мере того, как воздух или газ приводится в движение, он нагреваєтся и начинает образовьшать пар внутри оболочки 1 из влаги, содержащейся в материале 10. Поскольку нагревание и циркуляция продолжается, пар, образованньїй из влаги, содержащейся в материале, становится перегретьм.

Вьшускной газопровод 13 допускает вьіпуск части образованного пара из оболочки 1 Через вьїход 17 из « Ввіпускного газопровода 13. з с Затем приводятся в движение конвейерь! с тем, чтобь! вьісушенньій материал 10 перешел на вьїходной

Й конвейер 6, а другой влажньій материал перешел на сушильньй конвейер 5 с входного конвейера 4. Далее зтот а процесс продолжается непрерьшвно, при зтом влажньй материал поступает из массового источника и направляется вверх по входному каналу 2, тогда как вьісушенньій материал направляется вниз по вьіходному каналу З в соответствующий пункт вьіпуска. їх Оболочка 1 и предпочтительно, по крайней мере, верхние части 18 и 19 каналов 2 и З термически изолируются. Как зто показано в компоновке на фиг.1, газонепроницаемость оболочки 1 и верхних частей 18 и со 19 каналов в значительной степени поддерживается горизонтальньми дифференциальньми слоями - стратификации 12 по температуре и плотности, которье образуются частично внутри каналов 2 и З благодаря Существующим различиям в температуре и плотности между перегретьім паром и окружающим воздухом или - другим газом. с Слои стратификации 12 располагаются внутри средних разделов каналов 2 и З путем установления вьїхода 17 из вніпускного газопровода 13 на соответствующем уровне, например, у верхних концов нижних разделов 20 и 21 каналов 2 и 3, соответственно. 5Б Как уже бьло оказано ранее, в дополнение к перегретому пару, образующемуся из влаги, содержащейся в материале, которьій подвергается вьісушиванию, часть зтого перегретого пара, находящегося внутри оболочки (Ф, 1, может бьіть также вьіработана вне оболочки, например, при помощи котла, увеличивающего количество пара ка (не показан), которьій впрьіскивается при помощи трубки (таюке не показанной) в оболочку 10. За счет использования подобного внешнего источника пара вьітеснение первоначального воздуха или газа из оболочки бор 1 может бьть ускорено.

Прорьів через препятствие, которое обеспечивается слоем стратификации 12 во входном канале 2, путем диффузии наружного воздуха или другого газа через зтот слой 12 может бьіть заторможен нисходящим потоком пара внутри канала, которьій конденсируется на материале 9, подаваемом вверх по зтому каналу и тем самьм, повьшая температуру зтого материала. Прорьів через слой стратификации 12 в вьїходном канале З может бьіть 65 замедлен нисходящим потоком внутри канала небольшим обьемом пара, которьій уносится внутри и снаружи транспортируемьми материалами 11 вниз по каналу З, причем зтого небольшого обьема оказьвается достаточно для предотвращения подьема наружного воздуха иди другого газа через открьітое основание 8 канала З и распространения в паре внутри оболочки 1. Для предотвращения вьїхода унесенного пара из открьітого основания 8 канала З нижний раздел 21 канала может бьіть лишен изоляции для того, чтобь! стенки оставались на уровне температурьі окружающей средь или бьли близкими ей, и тем самьм заставляли унесенньій пар конденсироваться на внутренних поверхностях стенок. В нижнем конце канала З могут бьіть вьіполненьї наклонньіе дренажньсе канавки для того, чтобь! предотвратить отекание полученного конденсата на вьісушенньїй материал.

В варианте воплощения, показанном на фиг.3, источник тепла 14 устройства, показанного на фиг.2, /о отсутствует, и сушильньй конвейер 22, на котором материал 10 транспортируется через оболочку 1, нагревается сам по себе. Сам конвейер 22 может нагреваться непосредственно при помощи, например, внутренних злектрических нагревательньїх злементов, или же он может нагреваться за счет теплопроводности и/или конвекции от другого источника тепла (не показан), которьій находится рядом с ним или с которьім он находится в контакте. В зтом случае циркуляция перегретого пара внутри оболочки 1 и первоначальная /5 Чиркуляция воздуха иди газа, которьій первоначально заполняет оболочку 1, может осуществляться за счет конвекции и/или при помощи факультативного приводимого в движение знергией вентилятора 23 для того, чтобьі осуществить принудительную циркуляцию перегретого пара, как зто показано стрелками 24. В дополнение к нагреваемому конвейеру внутри оболочки 1 или же при наличии средств связи с нею, могут бьіть также установленьї один или несколько источников тепла (не показань). Как и в описанньїх ранее компоновках, 2о перегретьй пар может таюже поставляться в оболочку 1 от наружного тепла.

На фиг.З показана компоновка, при которой, по меньшей мере, какая-то доля тепловой знергии части пара, которьій циркулирует в оболочке 1, может бьїть отобрана для использования. На зтот случай в вьіпускном газопроводе 13 предусмотрена установка конденсатора 25 для конденсирования пара, которьйй вьїходит через вьіпускной газопровод 13. Теплообменник (не показан) может бьіть связан с конденсатором 25 для передачи сч отобранной тепловой знергии другой среде с тем, чтобь! ее можно бьло бь использовать для иной цели.

На фиг4 показана компоновка, которая особенно подходит для использования при вьсушиваний і) материалов, которье могли бь! бьіть поврежденьії конденсированием дополнительной влаги на них в то время, когда они доставляются в место сушки, и которая обеспечивает компоновку, при помощи которой такую конденсацию можно избежать. ю зо Компоновка, показанная на фиг.4, может включать в себя любой из признаков, описанньїх вьіше в связи с фиг.1 - З и позтому зти признаки не будут повторно описаньі! здесь в подробностях. В варианте воплощения, - показанном на фиг.4, имеется еще один трубопровод 26, которьій включает в себя дополнительньй «- конденсатор 27 и которьій соединен с вьіпускньмм газопроводом 13. Конденсатор 27 располагается внутри камерь! 28, которая образует часть нижнего раздела 20 входного канала 2 для того, чтобьї обеспечивать со з5 Мсточник тепла внутри зтой камерь. В зтой компоновке нижний раздел 20 входного канала 2 может бьть «г установлен, как зто показано, вертикально. Внутри камерь! 28 также устанавливается приводимьй в движение знергией вентилятор 29.

Конденсация пара, вьіпущенного через вьіпускной газопровод 13, и проходящего через конденсатор 27, нагревает воздух или другой газ внутри зтой камерь 28, а вентилятор 29 заставляет циркулировать зтот « нагретьй воздух, предпочтительно в горизонтальном направлений через конвейер 4 и влажньй материал 9, как /- с зто показано стрелками 30. Нагревание влажного материала 9, идущего вверх через нижний раздел входного

Й канала 2, предотвращает конденсацию пара на материале 9 в то время как он проходит вверх через слой и?» стратификации 12 и в верхний раздел 18 канала 2 и в оболочку 1. Предварительное нагревание материала 9, также как и препятствование конденсации на зтом материале, также снижает количество необходимого для поступления в сушилку тепла, которое вьірабатьвается вне оболочки, а таюке времени, необходимого для ї5» вьісушивания влажного материала, когда он транспортируется через оболочку 1.

Вслед за дополнительньім конденсатором 27 трубопровод 26 идет по направлению к верхнему и нижнему со вьходам 31, 32 соответственно. Таким образом, любой неконденсированньй пар, вніходящий из конденсатора - 27, поднимается вверх через верхний вьїход 31 до уровня вьїхода 17 от первого конденсатора 25, в то время как

Конденсат из конденсатора 27 улавливается, и под действием силь тяжести вьіпускается через нижнее - отверстие 32. сп В модифицированном варианте компоновки, показанной на фиг.4, далее трубопровод 26 может бьть присоединен к вьїходу 17 первого конденсатора 25 вместо того, чтобьі бьїть соединенньм к вьіпускному газопроводу 13, как зто показано. После зтого два конденсатора 25 и 27 соединяются последовательно, вместо дв Того, чтобь! бьть соединенньми параллельно так, что любой неконденсированньй пар и весь конденсат, вьтекающий из вьіхода 17, из первого конденсатора проходит в конденсатор 27.

Ф) На фиг.5 показан модифицированньй вариант воплощения, показанньй на фиг.4, у которого пар, ка вьшущенньій через вьіпускной газопровод 13, не проходит в наружньій конденсатор 25, а направляется в конденсатор, находящийся внутри оболочки 1. 60 При такой компоновке пар, вьіпущенньй из оболочки 1 Через вьшпускной газопровод 13, сжимается компрессором 33 с тем, чтобьї поднять температуру насьщения вьіше той, которая имеется у перегретого пара в оболочке 1 для того, чтобьі допустить улавливаниє, по крайней мере, части тепловой знергии пара в конденсаторе 34, которьій присоединен к компрессору 33 и расположен внутри оболочки 1. В зтом случає конденсатор 34 служит как дополнительньій источник тепла внутри оболочки 1 и таким образом способствует 65 Вісушиванию материала 10, проходящего через оболочку. Любой пар или конденсат, вьіпущенньй из конденсатора 34, направляеєется через трубопровод 35 в теплообменник 36, расположенньй в камере 37 в нижнем разделе 20 входного канала 2.

Теплообменник 36 служит для предварительного нагревания влажного материала 9, транспортируемого вверх через входной канал 1, как зто бьіло описано относительно конденсатора 27, показанного на фиг.4.

При компоновке, изображенной на фиг.5, необходимо обеспечить, чтобьі количество пара, втянутого в компрессор 33, бьіло недостаточньім для того, чтобьі вьізвать втягивание наружного воздуха или газа вверх внутрь оболочки 1 через любой из каналов 2 или 3.

Если суммарное используемое тепло сбалансировано с суммарньм поступлением тепловой знергии, зто достигается автоматически. В зтом контексте суммарное использованное тепло включает в себя тепло, 7/0 использованное для получения пара из влаги вместе с тем, которое бьіло утеряно в горячем вьісушенном материале, конденсате и в любом паре, покинувшем устройство, а также то, которое бьіло потеряно в результате обеспечения тепловой изоляции. Суммарная полученная тепловая знергия включает в себя теплопроизводимость конденсатора 34, вместе с теплопроизводимостью любого другого источника тепла или любого вентилятора, находящегося внутри оболочки 1 теплообменника 36 и любого вентилятора, находящегося /5 Внутри нижнего раздела 20 входного канала 2.

В зтом варианте воплощения изобретения, если суммарное использование тепла окажется значительно меньше, чем суммарная полученная тепловая знергия, по крайней мере, часть вьіходящего сжатого пара может бьїть вьіведена из оболочки 1 для того, чтобьї ее можно бьло бьі использовать где-то в другом месте как технологический пар, и средство автоматического управления, например, обьемного регулятора потока, может бьіть применено для ограничения такого использования с тем, чтобь! обеспечить недостаточность той части отобранного пара, для того, чтобь! вьізьївать втягивание вверх внутрь оболочки через канальї! 2 и З окружающего воздуха или газа.

Кроме того, в зтом варианте воплощения изобретения при превьішений данного суммарного использования тепла над данной суммарной полученной тепловой знергией, могут бьіть обеспеченьї один или несколько с ге внешних источников снабжения теплом, по крайней мере, для того, чтобь! сбалансировать превьішение, и, кроме того, чтобьї предотвратить втягивание наружного воздуха или газа внутрь оболочки. і)

Компоновка, включающая в себя компрессор 33 и конденсатор 34, как зто показано на фиг.5, может также применяться в любом из других уже описанньїх вариантов воплощения изобретения, и такие варианть воплощения могут также включать в себя наружньїй конденсатор, подобньй тому, которьйй указан позицией 25 ю зо на фиг.3.

Во всех описанньїх вьіше компоновках имеются отдельнье входньюе и вьіходнье канальй 2 и 3. На фигб (7 схематически изображено альтернативное устройство, у которого имеется один общий канал, которьй служит п как входньїм, так и вніхОодньім каналом.

Со ссьілкой на фиг.б канал 38 идет вверх под углом к одному концу оболочки 1 и включаєт в себя со з5 двигающийся вверх входной конвейер 39, расположенньй на удалений от двигающегося вниз вьіходного «г конвейера 40.

На верхнем конце входного конвейера 39 влажньй материал 9 передается на один отрезок 41 сушильного конвейера, вьітянутого через оболочку 1. В конце отрезка 41 конвейера материал переходит на вьіходной отрезок 42 сушильного конвейера, с которого он подается на верхний конец двигающегося вниз вьіходного « 70 Конвейера 40. Так же как и в описанньїх ранее компоновках, просачивание пара из оболочки 1 предотвращаєтся З) с образованием в общем канале 38 слоя стратификации 12. . На фиг.б материал 10, которой подвергаєется процессу вьсушивания внутри оболочки 1, показан как а падающий вниз с конца верхнего отрезка 41 сушильного конвейера на нижний вьіходной конец 42. Однако, зто показано только в целях иллюстрации, и предполагается, что отрезки 41 и 42 могут бьіть непрерьівнь!ми, и

Могут располагаться в одной и той же плоскости. Например, сушильньй конвейер может иметь обьічную ї5» М-образную конфигурацию. Подобньїм же образом, хотя входной и вьїходной конвейерь 39 и 40 показань! таким образом, будто они расположеньї один над другим, они с таким же успехом могут бьіть также установлень со рядом друг с другом внутри общего канала 38. - На фиг.6б показан простой вьіпускной газопровод 13, соответствующий тому, которьій показан на фиг. 2, но спедует признать, что любая из ранее описанньїх компоновок с конденсатором таюке может бить обеспечена. В - действительности, любой из необязательньїх признаков, описанньїх относительно воплощений, представленньх сп на фиг. от 1 до 6, такке может касаться воплощения, изображенного на фиг.б.

Если влажньій материал, подлежащий вьсушиванию, имеет форму шлама или другого способного течь материала, он может бьіть доставлен в сушильную оболочку 1 при помощи трубь), и в зтом случае можно не ов прибегать к использованию входного канала 2, имеющегося в ранее описанньх компоновках. Подобное устройство представлено на фиг.7. На нем показана горизонтальная труба 43, непосредственно сособщающаяся (Ф) с оболочкой 1 таким образом, что влажньій материал 9, доставляемьй под давлением по трубе 43, проходит ка непосредственно на сушильньїй конвейер 5, находящийся в оболочке 1. Вьіпуск из трубьі! 43 предпочтительно устроен так, что материал расстилается в виде тонкого слоя по всей ширине конвейера 5. Другие черть бор оболочки 1 и вьіходного канала З и вьїходного конвейера 6 могут соответствовать любому из ранее описанньх вариантов воплощения.

Поскольку входная труба 43 полностью заполняется шламом, труба оказьмвается совершенно газонепроницаемой, так что истечение пара из оболочки 1 через трубу 43 невозможно.

Труба 43 может проходить через дополнительньій конденсатор (не показан), расположенньій либо внутри 65 Ооболочки 1, либо вне ее, при зтом конденсатор предварительно нагревает шлам так, что конденсация влаги на шламе не может происходить в то время, когда он проходит внутри оболочки 1 и, таким образом, уменьшается потребное снабжение тепловой знергией от внешнего источника, так же как и время, необходимое для вьісушивания. Конденсатор для предварительного нагревания шлама может соответствовать конденсатору 27 компоновки, показанной на фиг.4, и он может бьіть присоединен аналогичньїм образом.

В любой из описанньїх компоновок могут бьть установлень отражатели и/или дефлекторь!, как зто обозначено номером позиции 44, внутри оболочки 1 или внутри, по крайней мере, одного из входного или вьіходного каналов 2 и 3, для того, чтобьї уравновесить давление внутри оболочки 1 над и внутри всех верхних разделов каналов и, таким образом, способствовать предотвращению втягивания вверх наружного воздуха или газа внутрь любого из каналов. Такие отражатели или дефлекторь! могут также предотвратить турбулентность /о перегретого пара внутри оболочки 71, или вьітягивания наружного воздуха или газа, которье вьізьівают нарушение стабилизации слоя стратификации 12 внутри средних разделов каналов.

Любая из форм устройства согласно изобретению может включать в себя вьїход, обозначенньійй номером позиции 45 на фиг.1, предпочтительно расположенньій в верхней части оболочки 1, которой, если он открьт, разрешает вьіпуск любого количества перегретого пара, которьій находится внутри оболочки 1, через зтот 7/5 Вход, при зтом наружньй воздух или другой газ затем поднимаеєтся путем конвекции по каналам 2 и З для заменьї вбиіпущенного пара для того, чтобьії облегчить последующий безопасньй доступ в оболочку 1.

В любой из перечисленньїх вьіше компоновок такие внутренние конструктивнье составнье части оболочки, как сушильньій конвейер 5, источник тепла 14 и вентилятор 15 предпочтительно монтируются на оснований оболочки 1 таким образом, чтобьії обеспечить к ним доступ через смотровье люки, имеющиеся в оснований. 2о Благодаря зтому можно термически изолированнье стенки и верх оболочки 1 изготавливать из легковесньх материалов и вьіполнять в виде крьішки, которая опирается, обеспечивая газонепроницаемое уплотнение по периметру основания оболочки 1. Может бьіть предусмотрено гидравлическое или иное подьемное устройство, позволяющее снять зту креішку с основания на вьісоту, достаточную для того, чтобь! обеспечить свободньй доступ ко всем внутренним конструктивньм составньім частям оболочки. с

Любое устройство согласно изобретению может также включать в себя обеспечение ионизирующим аппаратом, которьій может бить применен к любому или ко всему пару, находящемуся внутри оболочки 1, слоям і) стратификации 12 или же к наружному воздуху иди другому газу, находящемуся в нижних разделах входного и вьходного каналов. Такая ионизация может увеличить стремление пара и наружного воздуха или другого газа оставаться разделенньїм на уровне слоя стратификации 12. ю зо Конвейерьії, транспортирующие материал через входной и вьіходной каналь! и оболочку 1, могут составлять одну или несколько бесконечньїх ленточньїх конвейеров. В каждом таком случає вьїходной отрезок бесконечного (7 ленточного конвейера предпочтительно проходит через термически изолированньй туннель с тем, чтобь пр снизить потери тепла от конструкции.

В альтернативной конструкции конвейерь! могут состоять из пассивньїх и механически приводящихся в со з5 движение роликов, по которьім материал, подлежащий вьісушиванию, может бьть втянут или перемещаться «г через устройство. Такая компоновка особенно удобна в тех случаях, когда материальі имеют форму листа или уплощенную форму. Подобнье ролики могут бьіть нагреть! для того, чтобь! способствовать предварительному нагреванию и/или внісушиванию материалов.

В другом варианте воплощения любой сушильньй конвейер 5 для транспортировки материалов через « оболочку 1 может включать в себя вращаємьй цилиндр, которьій может бьїть обеспечен перфорированньм 7-3) с кожухом, установленньїм таким образом, что при вращений цилиндра материал, находящийся внутри оболочки, опрокидьтвается вдоль длиньі цилиндра. В качестве альтернативьі любой конвейер может включать в себя ;» профилированную вибрационную платформу или туннель. В каждом из зтих случаеєв конвейер может нагреваться для того, чтобь бьіть нагретьм конвейером 22, которьій описан в варианте воплощения, представленном на фиг.3. ї5» Любой входящий конвейер 4 может также нагреваться для того, чтобьї предварительно нагреть влажньй материал, которьій транспортируется на зтом конвейере. со В любом устройстве согласно изобретения вьісушенньй материал, которьій транспортируется вниз по - вьходному каналу З, может бьіть там, где зто вьігодно, охлажден при прохождениий через нижний раздел 21 ВБходного канала или же вслед за проходом зтого раздела. Охлаждение может осуществляться путем - теплообмена с охлаждающей средой, которая может бьіть, затем приспособлена для передачи своего тепла с влажному материалу, которьйй доставляется в сушильную оболочку.

В любой из описанньїх компоновок устройство может бьіть помещено внутри вакуумной камерь, для того, чтобьї снизить давление, и тем самьм температуру, при которой вьіделяется пар из влажного материала. Зто ов позволяет вьісушить материал, которьій не вьідерживает температуру перегретого пара при атмосферном давлении, поскольку уменьшенное давление внутри вакуумной камерь способно снизить температуру (Ф, перегретого пара ниже 100"С. В таком устройстве после снижения давления внутри вакуумной камерьї ниже ка атмосферного давления при помощи вакуумного насоса, низкое давление может поддерживаться тем, что последующие порции пара, вьіпущеннье из оболочки, направляются непосредственно для конденсации в воду, бор которая таким образом втягивается вверх, по меньшей мере, в две дополнительнье мальсе вакуумньсе камерь! й затем каждая из них заполняется водой. Таким образом, в то время как последующая порция пара, виіпущенная из оболочки 1, направляется в предшествующую малую вакуумную камеру, вода, ранее поднятая вверх в предшествующую вакуумную камеру, вьшускается вниз, и во время своего движения вниз она может использоваться для обеспечения тяговой знергии. Любой мальй обьем неконденсированного газа, оставшегося 65 В любой из мальїх вакуумньх камер, может бьіть удален с помощью еще одного малого вакуумного насоса.

В любой из компоновок согласно изобретению последующие партии различньх материалов могут внісушиваться отдельно в сушильной камере таким образом, чтобьї каждая партия могла полностью вьійти из оболочки прежде, чем будет введена новая партия другого материала в атмосферу пара, которая останется в оболочке в результате вниісушивания предьідущей партии.

Claims (14)

Формула винаходу

1. Устройство для непрерьівной сушки в перегретом паре влажньїх материалов, состоящее из сушильной 70 оболочки, средства для образования перегретого пара, по меньшей мере, для частичного вьісушивания влажньїх материалов в данной оболочке, входного и вьіходного каналов, ссобщающихся с оболочкой, средств для транспортировки материала вдоль каналов по направлению к оболочке и от неє, и через оболочку, при зтом, по крайней мере, вьіходной канал направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеет открьтьй конец для транспортировки материала из канала, отличающееся тем, что содержит вьіпускной газопровод, сообщающийся с оболочкой, и имеющий вьїход на уровне ниже оболочки и вьіше открьїтого конца вьіходного канала для обеспечения вьіпуска части перегретого пара из оболочки, при зтом вьїходной канал расположен с возможностью обеспечения встречи пара, стремящегося вьійти вниз вдоль вьіїходного канала, и наружного воздуха или другого газа, стремящегося пройти вверх по вьіходному каналу, с образованием внутри вьіхОодного канала дифференциального слоя стратификации по температуре и плотности между паром и воздухом или ор газом, расположенного, в основном, на уровне вьхода из вьпускного газопровода и препятствующего просачиванию пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку при помощи потока, проходящего вдоль вьіходного канала, и в то же время допускающего транспортировку материала вдоль вьіходного канала и через слой стратификации.

2. Устройство по п. 1, отгличающееся тем, что входной канал направлен вниз от места сообщения с сч оболочкой и имеет открьтий конец для транспортировки материала в канал и для образования дифференциального слоя стратификации по температуре и плотности внутри входного канала между паром и о воздухом или другим газом, препятствующего просачиванию пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку при помощи потока, проходящего внутри входного канала, и обеспечивающего транспортировку материала вдоль входного канала и через слой стратификации. ю зо З.

Устройство по п. 2, отличающееся тем, что содержит один общий канал, которьій представляет собой как входной, так и вьіходной канал. --

4. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что канал в значительной степени заполнен материалом, «- транспортирующимся вдоль данного канала, для образования зтим материалом препятствия истечению пара из оболочки вдоль входного канала. г)

5. Устройство по любому из пунктов 1-4, огличающееся тем, что средство для вьіработки перегретого пара « включает в себя источник тепла и вентилятор для циркуляции газа внутри оболочки между источником тепла и материалом, подлежащим сушке в оболочке, для внірабатьівания перегретого пара, по крайней мере, частично из влаги в материале.

6. Устройство по любому из пунктов 1-5, огличающееся тем, что средство для вьіработки перегретого пара « 70 Включает в себя наружное средство вьіработки пара, отделенное от оболочки, и трубопровод для доставки ш-в с наружно вьіработанного пара в оболочку.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что вьіпускной газопровод включаєт в себя :з» конденсатор для конденсирования части перегретого пара, вьіпущенного из оболочки, для извлечения из зтой части пара тепловой знергии.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что конденсатор расположен рядом с входньім каналом для їз предварительного нагревания при помощи теплообмена влажного материала, транспортирующегося вдоль входного канала. (ее)

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что вьіпускной газопровод включаеєт в себя, по крайней мере, два - последовательно соединеннье конденсатора, при зтом один из конденсаторов расположен рядом с входньім 5ор Каналом. -

10. Устройство по пп. 8 или 9, отличающееся тем, что содержит вентилятор для циркуляции нагретого газа с между конденсатором и влажньім материалом, транспортирующимся вдоль входного канала.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что вьіпускной газопровод снабжен компрессором для сжимания вьіпущенного из оболочки через газопровод перегретого пара, направляемого из компрессора к /Конденсатору, расположенному внутри оболочки, для обеспечения нагревания влажного материала в оболочке.

12. Устройство по любому из пп. 1-11, огличающееся тем, что оно расположено внутри камерь, которая Ф) содержит средство для снижения давления в камере ниже атмосферного давления, и тем самь!м для снижения ГІ температурь! перегретого пара.

13. Устройство по любому из пп. 1-12, огличающееся тем, что оболочка включаєт в себя автоматически бо управляемое средство вьіпуска для вьіпуска излишнего пара из оболочки для использования в другом месте, при зтом средство вьіпуска включаєт в себя средство управления для ограничения вьіпуска пара из оболочки до величиньі, недостаточной для втягивания наружного воздуха или другого газа в оболочку через входной и вьіходной каналь! для заменьї вьіпущенного пара.

14. Устройство по любому из пп. 1-13, огличающееся тем, что в оболочке и/или в одном из входном или д5 /Вьіходном каналов имеются отражательнье или дефлекторнье устройства для вьіравнивания давления внутри или над верхним разделом канала или каналов для предотвращения уноса воздуха или пара при транспортированиий материала вдоль канала или каналов, и локализации внутри оболочки турбулентности перегретого пара, стремящегося дестабилизировать слой стратификации. 70 с з о ю «- «- (ге) « -

с . а ї» (ее) шк шу 20 сл ко 6о 65