СПОСОБ СУШКИ ПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВАЛЬЦЕЛЕНТОЧНОЙ СУШИЛКЕ С ЦИКЛИЧНЫМ РЕЖИМОМ ОТВОДА СУШИЛЬНОГО АГЕНТА Российский патент 2008 года по МПК F26B3/04 F26B17/02 F26B17/28 

Изобретение относится к процессу сушки пастообразных материалов и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности.

Известны способы сушки пастообразных материалов в сушильных установках, содержащих вальцевую систему, пластинчатый и скребковый конвейеры, паровые калориферы и рециркуляционные вентиляторы, где брикеты высушиваемого материала высушиваются на пластинчатом конвейере при непрерывном отводе отработанного сушильного агента [1]. Недостатком способов являются значительные энергозатраты на процесс сушки 37-45 ГДж/т сухого продукта, невысокая производительность 30-50 кг сухого продукта/ч, отвод сушильного агента с низкой влажностью 0,0175-0,023 кг/кг при высокой температуре 60-75°С

Известны также способы сушки на ленточных сушилках, в которых сушка проводится воздухом или его смесью с топочными газами при температуре смеси 70-170°С. Циркуляция воздуха осуществляется осевыми вентиляторами ЦАГИ. Воздух проходит через материал сверху вниз и прижимает высушиваемый материал к ленточного транспортеру [2]. Недостатком их является неравномерность сушки по толщине слоя. Лучшие результаты по равномерности сушки обеспечивают способы, где используются многоярусные ленточные сушилки, в которых материал перемешивается при пересыпке с одной ленты на другую. В этих способах расход тепла составляет от 5000 до 7500 кДж/кг влаги, а электроэнергии - до 10 кВт·ч на 1 т испаренной влаги.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и интенсификация процесса сушки пастообразных материалов в вальцеленточных сушилках (СВЛ) с последовательным перемещением высушиваемого материала через сушильные камеры при противоточно-перекрестном движении сушильного агента.

Указанная цель достигается тем, что в вальцеленточной сушилке отвод отработанного агента организован в цикличном режиме. Цикличный режим отвода сушильного агента осуществляется включением и выключением вытяжного вентилятора; включение вентилятора происходит по достижении заданной максимальной, а выключение - по достижении заданной минимальной влажности сушильного агента в самой напряженной по влагосъему камере, т.е. той камере, в которой удаляется максимальное количество влаги. Влагосодержание сушильного агента контролируется по его температуре. Использование такого режима отвода сушильного агента обеспечивает повышение среднего влагосодержания отработанного сушильного агента и позволяет увеличить температуру высушиваемого материала, что повышает интенсивность удаления влаги из материала без дополнительных энергетических затрат.

Способ иллюстрируется схемами:

Фиг.1. Схема вальцеленточной сушилки

Сушилка содержит корпус 1, вальцевую систему 2, ножевой механизм 3, пластинчатый конвейер 4, систему отвода отработанного сушильного агента 5; для удаления сушильного агента из каждой камеры сушилка оборудована шиберной системой 6 и вытяжным вентилятором 7, приток свежего сушильного агента обеспечивается через заборные окна 8. Сушилка содержит калориферы 9 для нагрева сушильного агента и рециркуляционные вентиляторы 10 для подвода сушильного агента к слою высушиваемого материала. Контроль температуры по камерам сушилки осуществляется с помощью термопар 11, на выходе установлена термопара 12.

Фиг.2. Кинетические кривые процесса сушки в непрерывном режиме (кривая 1) и в циклическом режиме (кривая 2).

Кинетические кривые позволяют определить самую напряженную по влагосъему камеру. Для пятикамерной сушилки, представленной на фиг.1, установлено, что максимальное количество влаги удаляется во второй камере.

Фиг.3. Зависимость влагосодержания и температуры сушильного агента во времени в самой напряженной по влагосъему (второй) камере сушилки.

Скорость насыщения сушильного агента определялась изменением влажности сушильного агента во второй сушильной камере при остановке (кривая 1) и при пуске (кривая 2) вытяжного вентилятора. В зависимости от скорости насыщения выбиралась частота циклов отвода сушильного агента.

Фиг.4. Циклограмма температуры и влагосодержания сушильного агента при цикличном режиме работы вытяжного вентилятора.

Способ сушки осуществляется следующим образом.

Исходный пастообразный материал поступает в вальцевую систему 2, где он формуется в виде брикетов и с помощью ножевого механизма 3 выгружается на движущийся пластинчатый конвейер 4. Сушка брикетов материала осуществляется при противоточно-перекрестном их движении с сушильным агентом. Сушильный агент попадает в сушилку через заборные окна 8 и рециркуляционным вентилятором транспортируется в калориферную камеру 9, где нагревается и, пройдя через слой материала, частично возвращается в калириферную камеру, смешиваясь со свежим воздухом, и частично через шиберную систему 6 и систему отвода отработанного агента 5 отводится из сушилки вытяжным вентилятором 7, работающим в цикличном режиме сброса. Частота включения вытяжного вентилятора задается в зависимости от скорости насыщения сушильного агента в самой напряженной по влагосъему (второй) камере, продолжительность отвода сушильного агента составляет 4 минуты, остановки - 7 минут.

Для обеспечения цикличного режима отвода сушильного агента температура по камерам контролируется с помощью установленных термопар 11 в камере сушилки. Влагосодержание сушильного агента варьируется в пределах, 033-0,051 кг/кг и контролируется по его температуре с помощью установленной в воздуховоде термопары 12.

Процесс сушки переходит в автомодельный режим, когда система сама задает расход сушильного агента в зависимости от влагосодержания воздуха и влажности высушиваемого материала, т.е. время работы вытяжного вентилятора (независимая переменная) определяется в зависимости от влагосодержания сушильного агента (динамическая переменная).

Использование циклического режима отвода сушильного агента обеспечивает повышение среднего влагосодержания сушильного агента с 0,0195 до 0,0276 кг/кг и позволяет увеличить температуру высушиваемого материала: в начале второй камеры с 36 до 42°С, в конце с 50 до 67°С (см. фиг.2) без дополнительных энергозатрат. Таким образом, достигается заявленный технический результат - снижение энергозатрат и интенсификация процесса сушки пастообразных материалов.

Цикличный режим работы СВЛ внедрен на ОАО «Пигмент», г.Тамбов, при сушке азопигментов, что позволило сократить паропотребление в 1,5 раза и повысить производительность на 40%.

Представленный конкретный пример осуществления способа сушки иллюстрирует, но не ограничивает изобретение.

Источники информации

1. Чернобыльский И.И. и др. Сушильные установки химической промышленности. Киев, Техника, 1969, с.124.

2. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. Учебник для студентов технических вузов. Изд 2-е, перераб. М., Энергия, 1972, с.317.

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к способу сушки пастообразных материалов, и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности. В способе сушки пастообразных материалов в вальце-ленточной сушилке, включающем формование высушиваемого материала, его последовательное перемещение через сушильные камеры при противоточно-перекрестном движении сушильного агента, отвод сушильного агента и его частичное повторное использование, отвод сушильного агента осуществляется в цикличном режиме, включающем насыщение сушильного агента и отвод сушильного агента, причем продолжительность отвода и остановки определяется в зависимости от заданного влагосодержания сушильного агента, а контролируют влагосодержание сушильного агента по его температуре, при этом влагосодержание сушильного агента варьируется в пределах 0,033-0,051 кг/кг и процесс сушки переходит в автомодельный режим, когда система сама задает расход сушильного агента в зависимости от влагосодержания сушильного агента и влажности высушиваемого материала. Технический результат заключается в снижении энергозатрат и интенсификации процесса сушки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке, включающий формование высушиваемого материала, его последовательное перемещение через сушильные камеры при противоточно-перекрестном движении сушильного агента, отвод сушильного агента и его частичное повторное использование, отличающийся тем, что отвод сушильного агента осуществляется в цикличном режиме, включающем насыщение сушильного агента и отвод сушильного агента, причем продолжительность отвода и остановки определяется в зависимости от заданного влагосодержания сушильного агента, а контролируют влагосодержание сушильного агента по его температуре.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отвод сушильного агента осуществляется с помощью вытяжного вентилятора, а частота включения вентилятора задается в зависимости от скорости насыщения сушильного агента в самой напряженной по влагосъему сушильной камере.3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что влагосодержание сушильного агента варьируется в пределах 0,033-0,051 кг/кг и контролируется по его температуре с помощью термопары, и процесс сушки переходит в автомодельный режим, когда система сама задает расход сушильного агента в зависимости от влагосодержания сушильного агента и влажности высушиваемого материала.