Сушилка для сыпучих и комкующихся материалов Советский патент 1983 года по МПК F26B11/14 F26B17/20 

4

сх ю о

Изобретение относится к устройст.вам для проведения тепломассообменных процессов и может быть использовано для проведения процессов сушки сыпучих и комкующихся материалов в химической, химико-фармацевтической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Известна сушилка для сыпучих и комкующихся материалов, содержащая обогреваемый барабан, установленный под углом к горизонту, размещенный по его оси гибкий шнек, механизм регулирования угла наклона сушилки, загрузочный и разгрузочный узлы fl К недостаткам данной конструкции сушилки относятся сложность и громозд кость,Длительность разгрузки высушен ного материала.необходимость проведен экспериментальных исследований для выявления требуемого угла наклона сушилки при смене номенклатуры материала, необходимость изготовления не серийной конструкции барабана из-за смещения загрузочного и разгрузочного узлов. Известна также сушилка для сыпучих и комкующихся материалов, содержащая неподвижный барабан с рубашкой, размещенный по его оси гибкий шнек с переменным шагом, уменьшающимся по длине аппарата, выполненный в виде полого греющего змеевика с установленными на его поверхности скребками, внутри которого р/з мещен дополнительный гибкий шнек с направлением витков,, противоположным виткам внешнего шнекас такими же как у него скребками и шагом, соответствующим по длине сушилки шагу этого шнека, причем оба шнека последовательно сообщены по теплоносителю и их скребки установлены.под углом к оси трубки змеевика, а периферийная кромка каждой лопатки направ лена в сторону вращения шнекоз С. . Недостатками данной сушилки являются ее неэкономичность при осуществ лении в ней непрерывного процесса сушки в малотоннажных производствах вследствие больших габаритов, необходимых для подведения определенного количества тепла за время транспорти ровки шнеком материала по длине обогреваемого барабана. При .осуществле- НИИ в сушилке периодического процесса сушки с реверсивным вращением ротора, имеют место длительность загрузки и разгрузки высушиваемого материала, прессование материала при разгрузке у торцовой крышки сушилки, расположенной у разгрузочного узла, что не позволяет произвести полную . разгрузку материала и может вызвать заклинивание ротора. Выполнение шнеков с переменным шагом приводит к забиванию витков шнека с малым шагом материалом, т.е. изолирует часть теплопередающей поверхности шнеков, ухудшает перемешивание материала. Переменный шаг вызывает неоднород- . ность перемешивания и неравномерность подвода тепла к влажному материалу в противоположных частях сушилки, что приводит к неоднородности продуктов по влажности. Кроме того, размещение загрузочного и разгрузочного узлов по концам сушилки не позволяет использовать серийный барабан, что повышает стоимость как самой сушилки, так и ее продукции, а также увеличивает сроки ее внедрения в производство. Наиболее близкой к предлагаемой является сушилка для сипучих и комкующихся материалов, содеpжau aJ .неподвижный барабан с рубашкой, снабженный загрузочным и разгрузочным устройствами, размещенный по его оси гибкий шнек, выполненный в виде полого греющего змеевика со скребками на каждом витке его внешней поверхности. Внутри барабана установлен полый цилиндр с укрепленной на. его внутренней поверхности винтообразной перегородкой. Причем загрузочное и разгрузочное устройства помещены на противоположных концах барабана СЗ, 3 . Однако она характеризуется большой длительностью периодов загрузки и выгрузки материала, конструктивной сложностью и недостаточной эффективностью процесса сушки. Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена и повышение экономичности. Указанная цель достигается тем, что в сушилке для сыпучих и комкующихся материалов, содержащей неподвижный барабан с рубашкой, снабженный загрузочным и разгрузочным устройствами, расположенный по его оси гибкий шнек, выполненный в виде полого греющего змеевика со скребками на его внешней поверхности, шнек имеет ,две секции с противоположно направленными витками,, соединенными

в средней части барабана V-образной перемычкой, а скребки рыполнены s J виде сплошных горизонтальных планок, прикрепленных к. виткам шнека обе.их секций по всей их длине, при этом загрузочное и разгрузочное устройства расположены соответственно над и под перемычкой. Всле:дствие выполнения шнека двух-, секционным с равными диаметрами секций, а также выполнения скребков в виде сплошных планок, которые жестко, прикреплены к виткам секций и прогреваются от них за счет теплопроводности, значительно увеличивается теплопередающая поверхность сушилки, Кроме того, планки повышают жесткость ротора; это позволяет выполнить шнеки из труб с меньшей толщиной стенки, что интенсифицирует теплопередачу от теплоносителя к влажному материалу, облегчает вес ротора. Планки, связывающие витки шнеков, выполняют функции скребков, т.е. соскребают налипший на греющую стенку- барабана материал, а также осуществляют высокоинтенсивное радиальное перемешивание, чего невозможно достичь обычными скребками. Сплошные планки устраняют также недостаток, связанный с использованием секций гибкого шнека, вра.щающихся в реверсивном режиме. Вследствие интенсивного радиального перемешивания не происходит подпрессОвки высушиваемого материала на торцовых крышках сушилки и в центре барабана в момент разгурзки. Планки выносят из области сжатия шнеками основную массу высушиваемого материала. Кроме того, такая конструкция шнека позволяет использовать обогреваемые барабаны вакуум-гребковых сушилок, широко распространенных в промышленное ти. Время загрузки материала в барабан вследствие непрерывного отвода влажного материала из-под загрузочного устройства, уменьшается, а также сокращается время разгрузки сушилки. Перемешивающее воздействие планок предотвращает образование пробок в i момент разгрузки и материал свободно, высыпается из сушилки.;

На фиг.1 схематически изображена сушилка; на фиг.2 - схема распределе ния материала в сушилке в заключитель ный период перемещения материала к центру; на фиг.З - то же в заключительный период перемещения механизма

к периферии; на фиг. - график сравнения экспериментальных кинетических кривых сушки, полученных на известной и предлагаемой сушилках.

Сушилка имеет неподвижный барабан 1 с рубашкой 2, по оси которого размещены секции 3 и шнека, витки которых соединены между собой планками 5, загрузочное 6 и разгрузочное 7 устройства. Секции 3 и 4 шнека соединены V-образной перемычкой 8.

Сушилка работает следующим образом.

Шнек, состоящий из секций 3 и 4, вращается в барабане 1 в направлении от центра к периферии. Через загрузочное устройство 6 влажный материал поступает в сушильную камеру барабана 1, подхватывается секциями 3 и шнека и перемещается к торцам сушилки (фиг,3. После загрузки определенного количества материала вращение шнека переключается на направление к центру. Влажный материал, большая часть которого находится по торцам барабана 1, перемещается к центру сушилки (фиг.2. Через заданное время реверсирования циклы от центра к центру повторяются. В процессе -осевого перемещения.материала по длине барабана 1 секциями 3 и . происходит и радиальное перемешивание высушиваемого материала планками 5. Влажный материал, интенсивно перемешиваясь в барабане 1, получает тепло от греющих поверхностей барабана 1, секций 3 и Д (в полости которых циркулирует теплоноситель ), планок и высушивается. По истечении расчетного времени сушки шнек переключается на вращение в направлении к центру и открывается разгрузочное устройство 7. При этом высушенный материал непрерывно перемещается к центру барабана 1, где расположено разгрузочное устройство 7 и высыпается из барабана 1.

Использование предлагаемой сушилки по сравнению с известными позволяет осуществить высокоинтенсивный периодический процесс сушки и повысить экономичность сушилки путем максимального использования существующего оборудования.

Экспериментальное сравнение работы известной и предлагаемой сушилок проводится на изготовленной из нержавеющей стали Х18Н10Т экспериментальной установке с внутренним диаметром 20 мм, длиной 500 мм с диаметром трубки змеевиков 12 мм и шагом 15 мм. Время реверсирования задается прибором КЭП 12-У и составляет 60 с при числе оборотов шнека 0,2 об/с. Работа известной сушилки моделировалась на той же сушилке.с заменой шнека. Эксперимент проводился при следующих начальных условиях: высушиваемый материал - тетрал удаляемая жидкость вода; начальная влажность температура теплоносителя 120С; остаточное давление 9,8 кПа Результаты экспериментального срав нения приведены на фиг., где кинетическая кривая А сушки получена на вакуум-гребковой контактной сушилке, а кинематическая кривая Б сушки получена на предлагаемой сушилке. Как видно из графика зависимости влажности материала U от времени Т при одних и тех же условиях опытов кривая Б располагается под кривой А и имеет угол наклона,.характеризующий скорость процесса сушки, больше в 2,5 раза, чем у кривой А, в результате чего для достижения определенной конечной влажности во втором случае {/кривая Б ) требуется в 2,5 раза меньше времени, чем для первого случая (кривая А ).. Применение предлагаемой сушилки позволяет осуществить высокоинтенсивчь1й периодический процесс сушки увеличить экономичность сушилки путем максимального использования существущёго оборудования, сократить время загрузки и выгрузки материала и тем самым увеличить производительность . сушилки и получить однородный по конечной влажности и дисперсности высушенный материал.

СУШИЛКА ДЛЯ СЫПУЧИХ И КОМКУЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащая неподвижный барабан с рубашкой, снабженный загрузочным и разгрузочным устройствами, расположенный по его 0,си гибкий шнек, выполненный в виде полого греющего змеевика со скребкими на его внешней поверхности, о т ; л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и повышения экономичности, шнек имеет две секции с противоположно направленными витками, соединенными в средней части барабана V-обрааной перемычкой, а скребки выполнены в виде сплошных горизонтальных планок, прикрепленных к виткам шнека обеих (Л секций по всей их длине, при этом загрузочное и разгрузочное устройства расположены соответственно над и под перемычкой.

15W1 2 ui4