СПОСОБ РАБОТЫ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНОЙ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 1995 года по МПК F26B3/00 

Изобретение относится к технике сушки лакокрасочных покрытий с очисткой сбросного воздуха от паров растворителей методом каталитического дожигания.

Известен способ работы радиационно-конвективной сушильной установки путем загрузки, сушки и выгрузки изделий, при котором обогрев ее осуществляется технологическим нагревательным устройством, а очистка сбросного воздуха от паров растворителя производится в аппарате каталитического дожигания, имеющего свой подогреватель [1]
Недостаток способа состоит в том, что технологические и очистные нагревательные устройства работают независимо друг от друга, что определяет потребную установленную нагревательную мощность как их сумму.

Известен также способ работы радиационно-конвективной сушильной установки для лакокрасочных покрытий изделий путем загрузки последних в камеру, оборудованную аппаратом каталитической очистки с замкнутым тепловым циклом работы, последующей сушки с выводом установки в стационарный режим при подаче сбросного воздуха, включающего пары растворителя [2]
К недостаткам способа относится необходимость выбора в установке из двух мощностей, потребных на технологию и очистку сбросного воздуха, большую по величине.

Цель изобретения снижение энергопотребления.

Цель достигается тем, что до выхода на стационарный режим работы периодически изменяют концентрацию паров растворителя в сбросном воздухе, идущем на каталитическую очистку, путем ее поддержания в количестве 12-18 г/м³ и последующего снижения до 6-8 г/м³.

На фиг.1 приведена принципиальная схема сушильной установки, работающей с использованием предлагаемого способа; на фиг.2 режимы изменения концентрации паров растворителя в процессе выхода ее в стационарный режим работы.

Сушильная установка содержит рабочую камеру 1, вдоль внутренних стен которой расположены терморадиационные панельные нагреватели 2, и вентилятор 3. Установка оснащена системой каталитической очистки газовых выбросов, которая включает вентилятор 4, теплообменник 5, подогреватель 6, реактор 7. Выброс очищенных газов в атмосферу осуществляется по линии 8, подача воздуха в камеру по линии 9. На воздуховодах установлены регулирующие устройства 10. Направление движения воздуха показано стрелками.

Установка работает следующим образом. Из рабочей камеры 1 сушильный агент отсасывается вентилятором 3 и возвращается на обдув изделий, т.е. осуществляется конвективная сушка. Расчетное количество сбросного воздуха забирается из камеры 1 вентилятором 4 и подается в аппарат каталитического дожигания паров растворителя, где они последовательно проходят теплообменник 5, электрический калорифер 6 и реактор 7, где установлен катализатор. Очищенные газы после теплообменника 5 проходят через терморадиационные панели 2, которые обогревают радиационным способом высушиваемые изделия и по линии 8 удаляются в атмосферу. Взамен выброса в камеру сушки подсасывается по линии 9 воздух из помещения цеха. Регулирование количеств воздушных смесей в системах осуществляется заслонками 10.

П р и м е р. Сушильная установка имеет следующую техническую характеристику: потребная электрическая мощность на технологический процесс обогрева 36 кВт; температура сушки 150^оС; время сушки 20 мин; вредность, содержащаяся в сбросном воздухе, ксилол в количестве 12 кг/ч; температура начала реакции каталитического окисления 300^оС; допустимая температура стойкости катализатора 650^оС; потребная мощность электрокалорифера для системы каталитической очистки 81 кВт.

К установке на систему очистки сбросного воздуха принимаем электроподогреватель мощностью 36 кВт, т.е. равный значению технологической мощности, а не требуемую 81 кВт.

При указанной мощности 36 кВт можно очищать сбросной воздух в количестве 700 м³/ч. Минимальное же количество сбросного воздуха, а следовательно, и подсоса чистого даже при условии полной загрузки изделий в стационарном режиме работы, которое позволяет обеспечить в камере сушки допустимую концентрацию паров ксилола, составляет согласно норме безопасности 560 м³/ч. Поскольку установленное начальное количество сбросного воздуха 700 м³/ч больше указанной величины выброса, то условия безопасной работы сушильной установки в период запуска гарантированно выполняются.

Требуемый в первый период запуска сушильной установки расход сбросного воздуха устанавливается при помощи заслонки 10. За счет поступления окрашенных изделий, которые содержат растворитель, концентрация последнего в воздушной среде сушильной камеры возрастает от нуля до 12 г/м³.

Предельная концентрация 12 г/м³ для данного случая установлена, исходя из температурной стойкости катализатора 650^оС. Указанный в формуле изобретения верхний предел концентрации 18 г/м³ выбран для случая применения катализаторов на керамической основе, температурная стойкость которых доходит до 900^оС.

По окончании первого периода сушки, который для данного случая длится не более 7 мин, количество отсасываемого на очистку воздуха увеличивается до 1050 м³/ч. В результате концентрация ксилола снижается от 12 до 8 г/м³ (нижний предел допустимой концентрации 8 г/м³ указан в формуле изобретения, исходя из условия применения катализаторов с пониженной активностью).

Величина концентрации паров растворителя 6 г/м³ и выше позволяет осуществлять работу аппарата каталитической очистки по замкнутому тепловому циклу, т.е. за счет химической теплоты дожигания самих горючих вредностей выбросов. Электрокалорифер 6 при этом из работы отключается. В течение второго периода запуска концентрация паров растворителя возрастает от 8 до 12 г/м³. При достижении последней расход воздуха вновь увеличивается уже до расчетной рабочей величины 1200 м³/ч. В третьем периоде рассматриваемая сушильная установка выходит в стационарный режим работы с концентрацией паров ксилола 10 г/м³.

В процессе работы рассмотренной в примере сушильной установки величина концентрации паров растворителя в сбросном воздухе изменяется в пределах 8-12 г/м³ при средней величине 10 г/м³. При снижении ее менее 6 г/м³ автоматически включается подогреватель.

Предлагаемый способ работы сушильной установки позволяет уменьшить до минимальной величины установленную мощность на сушильной камере и снизить потребляемую, так как подогреватель работает только в период запуска до достижения нижнего предела указанной концентрации, а далее тепловой процесс осуществляется за счет дожигания вредностей, содержащихся в сбросном воздухе.

Использование: для снижения энергопотребления при работе радиационно-конвективной сушильной установки для лакокрасочных покрытий. Сущность изобретения: вывод сушильной установки в стационарный режим работы производится по этапам с учетом роста концентрации паров растворителей и соответственно количества сбросного воздуха. При этом обеспечивается работа аппаратов каталитической по замкнутому тепловому циклу, т.е. за счет теплоты самих вредностей, содержащихся в выбросах. Концентрацию паров поддерживают в количестве 12-18 г/м³ и затем снижают до 6-8 г/м³. 2 ил.

СПОСОБ РАБОТЫ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНОЙ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ для лакокрасочных покрытий изделий путем загрузки последних в камеру, оборудованную аппаратом каталитической очистки с замкнутым тепловым циклом работы, последующей сушки с выводом установки в стационарный режим при подаче сбросного воздуха, включающего пары растворителя, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления, до выхода на стационарный режим работы периодически изменяют концентрацию паров растворителя в сбросном воздухе, идущем на каталитическую очистку, путем ее поддержания в количестве 12 18 г/м³ и последующего снижения до 6 8 г/м³.