БАРАБАННАЯ СУШИЛКА Российский патент 2003 года по МПК F26B11/04 

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к конвективным сушилкам с вращающимся барабаном, и наиболее эффективно может быть использовано для сушки гранулированных хрупких материалов в химической, пищевой, строительной промышленности и в других отраслях.

Известна барабанная сушилка (Авт. свидет. СССР 1059376, МПК 3 F 26 В 11/04, 1982), содержащая разделенный на зоны цилиндрический корпус, снабженный приемно-винтовой насадкой в первой зоне, подъемно-лопастной насадкой во второй зоне и секторной насадкой в третьей зоне, и трубопровод ввода теплоносителя, расположенный по оси корпуса, трубопровод ввода теплоносителя выполнен в виде телескопических звеньев, на подъемно-лопастной насадке дополнительно укреплены распределительные кольца, которые имеют форму усеченных конусов.

Сушилка обеспечивает интенсификацию тепломассообмена, однако к недостаткам ее можно отнести следующее:
- не представляется возможным сушить гранулированные хрупкие материалы, т. к. они во время вращения барабана будут подниматься вверх и затем, падая вниз, разрушаться;
- ввод теплоносителя (горячего воздуха) по оси барабана не обеспечивает необходимый подвод теплоносителя под слой гранулированного продукта, что ведет к неоптимальным режимам сушки и повышенным расходам теплоносителя;
- сложная конструкция в изготовлении;
- не исключена возможность заклинивания гранул на выходе распределительных колец.

Известно устройство для сушки изделий с автоматическим контролем влажности (Патент РФ 2159916, МПК F 26 B 11/04, 1999), включающее барабан в виде полого перфорированного цилиндра, выполненного с возможностью вращения вокруг продольной оси, снабженного неподвижно установленной пневмокамерой. Цилиндр выполнен из материала, имеющего высокий коэффициент трения, и перфорирован воздухоподводящими отверстиями, расположенными под углом к поверхности, при этом их диаметр пропорционально уменьшается от начала барабана к его концу и в устройстве осуществляется автоматический контроль влажности.

Недостатками данного устройства являются:
- узкие технологические возможности;
- низкая производительность;
- сложная конструкция в изготовлении.

Наиболее близким техническим решением является барабанная сушилка (Авт. свидет. СССР 97559 А, МПК F 26 B 11/10, 1959), включающая барабан в виде полого перфорированного цилиндра, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси, трубопровод подвода теплоносителя, загрузочное устройство и разгрузочную воронку, при этом под барабаном смонтирован воздуховод (трубопровод) с отверстиями, связанный с трубопроводом подвода теплоносителя, а внутри барабана установлены лопатки.

Недостатком является то, что сушилка недостаточно эффективна для сушки гранулированных крупных материалов.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание барабанной сушилки, которая бы позволяла сушить гранулированный хрупкий материал в мягких температурных режимах за счет равномерного обдува каждой гранулы горячим теплоносителем, обеспечивающей высокую производительность сушки при низких расходах теплоносителя и быть простой в изготовлении и в обслуживании.

Поставленная задача решается с помощью барабанной сушилки, которая включает барабан в виде полого перфорированного цилиндра с установленными внутри лопатками, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси, трубопровод подвода теплоносителя, связанный с трубкой с отверстиями, смонтированной под барабаном, загрузочное устройство и разгрузочную воронку. Лопатки установлены по спирали, а барабан выполнен из каркаса, состоящего из продольных направляющих, связанных спицами и обтянутых съемной сеткой.

Трубка с отверстиями для подвода теплоносителя выполнена со смещением относительно вертикальной продольной оси симметрии.

В конечной части барабанной сушилки установлены термоэлектронагреватели.

На фиг. 1 изображен продольный разрез барабанной сушилки, на фиг.2 - разрез А-А.

Загрузочное устройство барабанной сушилки состоит из дозатора 1, загрузочной воронки 2, барабана 3. Барабан 3 вращается с помощью вала 4 и включает спицы 5, продольные направляющие 6, сетку 7. Барабан закрывается теплоизолирующим корпусом 8. Выгрузка гранулированного сушеного продукта (ПГС) осуществляется через разгрузочную воронку 9, выгрузка пыли и более мелкой фракции - через разгрузочную воронку 10.

Для подачи теплоносителя (горячего воздуха) смонтирована трубка с отверстиями 11 со смещением от оси вертикальной симметрии. В конце под барабаном установлены термоэлектронагреватели 12. Внутри барабана по спирали с задаваемыми шагом, высотою и длиною закреплены лопатки 13.

Барабанная сушилка работает следующим образом.

Продукт гранулированный влажный (ПГВ) дозатором 1 подается в загрузочную воронку 2 и по ней поступает в барабан 3. Барабан 3 вращается и продукт гранулированный влажный (ПГВ), равномерно распределяясь в нижней части барабана (см. фиг.2) за счет его угла наклона а и лопаток 13, движется к разгрузочной воронке 9.

Ширина лопаток а, их высота с, шаг между лопатками b, шаг спирали h, угол наклона спирали β подбирают таким образом, чтобы гранулированный хрупкий продукт, двигаясь по нижней части барабана, не поднимался по барабану выше радиуса R и, скатываясь вниз, не разрушался. При этом подбирается также скорость вращения барабана W.

Процесс сушки осуществляется путем обдува гранул теплоносителем (ТН), который поступает в барабан через трубку 11 с отверстиями, расположенными в ряд под барабаном.

За счет того, что гранулы находятся в движении, происходит равномерная их обдувка теплоносителем (ТН), равномерный прогрев каждой гранулы со всех сторон и, следовательно, эффективная их сушка.

Так как за счет вращения барабана, лопаток 13 основная часть продукта гранулированного влажного (ПГВ) смещается в сторону вращения барабана, то и для обеспечения более эффективного обдува гранул трубка подвода теплоносителя (ТН) 11 смещена от оси в сторону вращения.

В процессе сушки основная часть влаги из продукта гранулированного влажного (ПГВ) удаляется в первой половине барабана и поэтому для экономии теплоносителя (ТН) в конце под барабаном установлены термоэлектронагреватели, которые поддерживают режим конвективной сушки с меньшими затратами энергии.

Отработанный влажный теплоноситель (ТНВ) выбрасывается вверх в вентиляцию, а образующаяся от гранул пыль, осколки просыпаются через сетку 7 и удаляются по разгрузочной воронке 10, а продукт гранулированный сушеный (ПГС) выгружается через разгрузочную воронку 9.

Таким образом, в предлагаемой барабанной сушилке гранулы не разрушаются и создаются условия их движения и их подъема на высоту не более радиуса барабана благодаря установленным в барабане лопаткам. Необходимую высоту слоя гранул, производительность сушки можно обеспечить, изменяя угол наклона барабана и его скорость вращения.

В предлагаемой барабанной сушилке создаются условия равномерного обдува каждой гранулы теплоносителем и высушиваемый материал имеет высокое качество.

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к конвективным сушилкам с вращающимся барабаном, и наиболее эффективно может быть использовано для сушки гранулированных хрупких материалов в химической, пищевой, строительной промышленности и в других отраслях. Согласно изобретению сушилка включает барабан в виде полого перфорированного цилиндра, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси, трубопровод подвода теплоносителя, загрузочное устройство и разгрузочную воронку; под барабаном смонтирована трубка с отверстиями, связанная с трубопроводом подвода теплоносителя; внутри барабана по спирали установлены лопатки, а барабан выполнен из каркаса, состоящего из продольных направляющих, связанных спицами и обтянутых съемной сеткой. Трубка с отверстиями для подвода теплоносителя может быть выполнена со смещением относительно вертикальной продольной оси симметрии. В конечной части барабанной сушилки могут быть установлены термоэлектронагреватели. Таким образом, в предлагаемой барабанной сушилке гранулы не разрушаются и создаются условия их движения и их подъема на высоту не более радиуса барабана благодаря установленным в барабане лопаткам. Необходимую высоту слоя гранул, производительность сушки можно обеспечить, изменяя угол наклона барабана и его скорость вращения. При этом создаются условия равномерного обдува каждой гранулы теплоносителем и высушиваемый материал имеет высокое качество. Барабанная сушилка должна обеспечить сушку гранулированного хрупкого материала в мягких температурных режимах за счет равномерного обдува каждой гранулы горячим теплоносителем, высокую производительность при низких расходах теплоносителя и быть простой в изготовлении и в обслуживании. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Барабанная сушилка, включающая барабан в виде полого перфорированного цилиндра с установленными внутри лопатками, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси, трубопровод подвода теплоносителя, связанный с трубкой с отверстиями, смонтированной под барабаном, загрузочное устройство и разгрузочную воронку, отличающаяся тем, что лопатки установлены по спирали, а барабан выполнен из каркаса, состоящего из продольных направляющих, связанных спицами и обтянутых съемной сеткой. 2. Барабанная сушилка по п.1, отличающаяся тем, что трубка с отверстиями для подвода теплоносителя выполнена со смещением относительно вертикальной продольной оси симметрии. 3. Барабанная сушилка по п.1, отличающаяся тем, что в конечной ее части установлены термоэлектронагреватели.