Способ сушки тресты лубяных культур Советский патент 1984 года по МПК F26B3/06 

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использов но для сушки тресты лубяных культур, например для сушки мокрой моченцовой льнотресты. Получение тресты высокого качес ва - первостепенная задача процесса сушки, так как от него зависит процент выхода и качество длинного волокна, а также производительност труда и оборудования на участке механической обработки тресты. Естественно, что при этом параметры процесса сушки должны выбираться, исходя из обеспечения получения тресты высокого ка чества (равномер ной по влажности, с неповрежденными волокнами), т.е. параметры процесса сушки зависят от свойств тре ты. Однако параметры процесса сушки не могут быть определены (вытекать) только из известных свойств тресты, так как в не меньшей мере ..они являются зависимыми от условий прохождения процесса сушки. Конечньй результат процесса сушки зависит как от качества высушенной тре ты, так и от затрат пара, электроэнергии, стоимости оборудования и т.д. Следовательно, параметры пр цесса сушки в конечном счете оказы ваются ЗАВИСИМЫМИ от свойств высушиваемого материала, от условий пр хоящения процесса и от его конечны технико-экономических показателей. Оптимальные значения этих показате лей могут быть определены только экспериментальным путем. Известен способ сушки мокрой льнотресты, включакиций многоступен чатую продувку ее слоя нагретым воздухом, при котором во всех зона сушки осзществляют кондуктивный подвод тепла к слою высушиваемого .продукта, толщиной 50-60 мм, от транспортерной ленты, нагреваемой до 100-120°С lj. Однако из-за неравномерности сл высушиваемой тресты по плотности и влажности отдельные части слоя высыхают быстрее и оказываются под воздействием температур вьш1е значе ний, допустимых термолабильностью волокна. Наиболее близким к предлагаемому является способ сушки тресты лубяных культур путем продувки наг ретым воздухом во всех зонах, при- чем в последней зоне воздух имеет температуру 80-90 Си скорость 2-3 м/с, с последующим удалением из этой зоны 2J . Основным недостатком описанного способа сушки является то, что интенсификация тепломассообмена дости гается в основном в результате применения высокотемпературных режимов , что отрицательно сказывается на качественных показателях волокна и снижает процент выхода длинного волокна. Процесс сушки сопровождается большими потерями тепла как через ограждения сушилки, так. и с удаляемым из сушилки отработанным воздухоЯ.. Целью изобретения является интенсификация тепломассообмена и повьЕнение качества сушки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сушки тресты лубяных культур путем многоступенчатого продувания слоя, перемещаемого в казвдой ступени по зонам , воздухом, имеющим в последней ступени температуру 80-90°С и скорость 2-3 м/с, и удаления отработавшего воздуха, продувание слоя в зонах первой ступени ведут в течение 2-5 мин до достижения трестой влажности 30-20% циркулирукмцим в противотоке воздузом со скоростью 5-9 м/с и температурой 130-60с, ступенчато понижающейся от последней к первой зоне, а отработавший воздух удаляют из первой ступени сушки с температурой 55-75 С и влагосодержанием 70150 г/кг сухого воздуха. На фиг. 1 схематически изображена описьтаемая сушилка для сушки тресты лубяных культур; на фиг. 2 представлены сравнительные кривые сушки; на фиг, 3 - термограммы :лоя трестыдля кривой сушки при и скорости 7-8 м/с; на фиг. 4 - кривые сушки для приводимых в описании примеров. Сушилка содержит транспортер 1 ля перемещения тресты по зонам 2-4 первой, 5-7 второй и 8-10 третьей ступеням сушки. Циркуляция воздуха по зонам осуществляется с помощью вентиляторов 11, а его нагрев - посредством калориферов 12. Отработав- . ий воздух удаляется из сушильной камеры 13 с помощью вентилятора 14. 3 На первой ступени сушки, когда влажность тресты вьше 60-70%, проис ходит удаление свободной влаги. Экспериментальными носладованиями установлено, что в этот период повы шение скорости воздуха с 1-3 м/с до 5-9 м/с позволяет в два и более раз увеличить скорость испарения влаги и соответственно сократить продолжительность сушки тресты при пониженных значениях температуры и повьшенных значениях относительной влажности (влагосодержания) воздухе Верхний предел температуры воздуха ограничен , с целью устранения пересыхания и перегрева участ ков слоя тресты с меньшей плотностью и влажностью. С целью максималь ного снижения теплопотерь нижний предел температуры воздуха на входе в слой тресты ограничен , а температура и влагосодержание уда ляемого отработавшего воздуха установлены соответственно 55-75 С и 70-150 г/кг сухого возяуха. Снижение температуры, воздуха на входе в слой мокрой тресты ниже 60 С недопустимо, так как при этом процесс сушки прекращается и начинается обратный процесс перехода влаги из воздуха в тресту. Наибольший положительный результат по скорости и экономичности про цесса сушки получается при скорости продУвки воздуха через слой тресты в диапазоне 5-9 м/с. Увеличение скорости воздуха вьш1е 9 м/с в зонах первой ступени сушки и вьшге 3 м/с в зонах втррой и третьей ступеней нецелесообразно, так как получаемый при этом технологический эффект не компенсирует затрат на увеличение мощности и совершенствование вентиляционных агрегатов. Способ осуществляют следующим образом. Мокрую тресту после промывки и механического обезвоживания в отжимно-промывной машине с начальной влажностью 160-220% укладывают на транспортер 1 сушилки в виде рыхлого слоя и последовательно перемещают по зонам 2-4 первой, 5-7 второй, и 8-10 третьей ступеней сушки Свежий воздух поступает в зону 10 третьей ступени и последовательно противотоком по отношению к высушиваемой тресте проходит зоны 10-2 24 В зонах 10-8 третьей ступени сушки воздух с помощью вентиляторов 11 продувается через слой тресты с в влажностью 30-5% со скоростью 23 м/с, нагреваясь в калориферах 12 до 80-90 С. Затем воздух поступа ет во вторую ступень сушки в зоны. 7-5, где с помощью своих вентиляторов 11 продувает слой льнотресты -с влажностью 70-30% со скоростью 2-3 м/с, нагреваясь в калориферах 12 до 100-120 С, после чего воздух поступает в зоны 4-2 первой ступени сушки и в течение 2-5 мин проду- . вает слой тресты с влажностью 22070% со скоростью 5-9 м/с, нагреваясь в калориферах 12 до 130-60 С. Воздух вентилятором 14 из зоны 2 первой ступени сушки выбрасьгаается в атмосферу с температурой 5575 С и влагосодержанием 70-150 г/кг сухого воздуха. Представленные йа фиг. 2 кривые сушки показьгоают, что повышение скорости воздуха с V 1-3 м/с до 5-9 м/с приводит к увеличению скорости сушки и, следовательно, к сокращению ее экспозиции. При этом, наибольшее влияние повьшенной скорости воздуха сказьшается на участке сушки тресты, где ее влажность выпе 20-30%. Так, увеличение скорости воздуха до 8-9 м/с уже при пониженной температуре 65-70 С и повьш1енной относительной влажности t 30-40% позволяет достичь результата (кривая З.на фиг. 2), близкого к результату, подучаемому при следующих параметрах воздуха : скорость 2-3 м/с, температур 125- , 130°С, относительная влажность 5-15% (кривай 4 на фиг. 2). Применение повышенных скоростей воздуха в сочетании с повышенной температурой ( 5-7 на фиг. 2) позволяет еще 6ojfee увеличить скорость суткк и сократить ее продолжительность. В результате органолептической оценки высушиваемых образцов тресты установлено, что при скоростях воздуха на входе в слой 9 м/с в слое появляются отдельные участки тресты с повышенной влажностью,т.е. заметно увеличивается неравномерность по влажности высушенной тресты, что снижает ее качество. Объяснить это можно явлением сжатия и уплотнения слоя тресты, приводящим к ухудшению и неравномерности фильтрации воздуха через слой. На этом основании верхний предел скорости воздуха на входе в слой высушиваемой тресты ограничивается 9 м/с. Нижний предел скорости воздуха н входе в слой высушиваемой тресты установлен 5 м/с, так как начиная с этого значения скорости наблюдает ся существенное ускорение процесса сушки и сокращение его продолжитель ности. Увеличение скорости воздуха выше 3 м/с на участке, где влажность тресты меньше 20-30%, слабо сказыт вается на увеличении скорости сушки и сокраще нни продолжительности (кривые 4 и 5 ка фиг. 2). Получаемы при этом технологический эффект не компенсирует затрат на увеличение мощности вентиляторов зон сушки на данном участке, связанное с увеличением скорости продуваемого через слой тресты воздуха. Поэтому на данном учйстке сушки тресты увеличение скорости воздуха на входе в слой вьш1е 3 м/с нецелесообраз но. Известно, что для льняного волокна потеря прочности происходит при температуре воздуха . Из представленных на фиг. 3 экспериментально полученных кривой А сушки и термограмм Б, В, Г слоя высушиваемой льнотресты видно, что нагрев отдельных участков слоя происходит по разному. При направлении воздуха снизу вверх низ слоя нагревается до температуры продува.емого воздуха быстрее, чем его середина и верх. Например, (фиг. 3 при температуре продуваемого возду ха 145 С низ слоя (термограмма Б) нагревает ся до 120С через 24 , а его температура достигает НЬС, т.е. сравнивается с температурой воздуха на входе в слой (очевидно, что отдельные стеб ли льнотресты высыхают п нагревают ся до этой температуры еще .быстрее Середина (термограмма В) и верх (термограмма Г) слоя нагреваются до 120 С-соответственно через и 1ЧО% а до соответ ственно через ЗЮ и 3 20 Из этого следует, что температура воз духа, равная , не может при-. меняться для сушки льнотресты ущерба для ее качества. При температуре воздуха нагрев слоя происходит достаточно равномерно, а продолжительность .нагрева такова, что появляется возможность её контролировать и изменять с помощью общепринятых средств контроля и регулирования. На этом основании верхний предел температуры воздуха на входе в слой высупиваемой тресты на участке сушки, где влажность тресты 20%,принят равным 130°С. Как следует из представленных на фиг. 2 экспериментально полученных кривых сушки с понижением температуры воздуха скорость процесса сушки уменьшается, а продолжительность ее увеличивается. При значениях температуры воздуха 60 С создаются условия, при которых незначительное увеличение начальной влажности тресты или влагосодержания воздуха приводит к прекращению процесса сушки и вызывает обратный процесс перехода влаги из воздз а в тресту (процесс увлажнения тресты).. На этом основании нижний предел температуры воздуха на входе в слой тресты ограничен . Как следствие этого и с целью максималь ного снижения теплопотерь, температура и влагрсодёржание удаляемого из сущилки отработавшего воздуха установлены соответственно 5575°С и 7.0-150 к/кг сухого воздуха. На фиг. 4 представлены кривые Д, Е, Ж для приводимых ниже примеров осуществления предлагаемого способа в двух ступенях сушки, а . также кривая 3 сушки по способупрототипу. Пример 1. Поступающую с отжимно-промывной машины мокрую тресту с начальной влажностью 190+ i30% укладывают на ленточный транспортер 1 сушилки в виде рыхпого слоя с плотностью 3,5-4 кг/м транспортера и. последовательно перемещают ее через зоны сушки 2-10. В зонах 2-5 сушки слой тресты в течение 6 мин продувают с помощью вентиляторов 11 этих зон снизу вверх нагретым воздухом спараметрами на входе в слой: скорость 8 м/с и температура 65 С, относительная влажность 15%, до достижения влажности тресты 2U%. Воздух нагревают

до 65°С в калориферах 12 каждой зоны 2-5.

В зонах 6-10 сушки слой тресты в течение 5 мин продувают нагретым воздухом с параметрами на входе в слой: скорость 3 м/с, температура 90°С, относительная влажность 15%, до достижения влажности тресты 5%. Воздзпс нагревают до 90 С в калорйферах 12 каждой зоны 6-10.

Свежий воздух с параметрами наружного воздуха: температура , влагосодержание 12 г/кг сухого воздуха, подают в сушилку через заборный воздуховод зоны сушки 10 (на фиг. 1 не показан). Воздух, рециркулируя меяиу зонами; СЗШ1КИ, последовательно проходит их, двигаясь противотоком по отношении) к слою высушиваемой тресты. Насьщенный испарившейся из тресты влагой отработанный воздух удаляют из сушилки через отводящий воздуховод зоны 2 сушки (на фиг. 1 не показан) с помощью вентилятора 14 с температурой 60 С в таком количёстйе, чтобы его влагосбдержаийе составляло 90 г/кг сухого воздуха.

Процесс сушки тресты по примеру

1характеризуется кривой сушки Д на фиг. 4.

П РИМ ер 2. Процесс сушки осуществляют аналогично примеру 1, но при других параметрах воздзгха на входе в слой тресты в зонах 2-5 сушки и удаляемого из сушилки отработавшего воздуха. . В зонах сутки, 2-5 продзгвку слоя тресты.ведут в течение 5 мин до достижения влажности тресты 30% воздухом с параметрами на входе в слой зона 2 - скорость воздуха 7 м/с, температура , относительная влажность 301,

зоны 3-5 -гскорость воздуха 7 м/с температура , относительная влаж.ность 10%.

Обработавший воздух удаляют из сушилки с температурой в таком количестве, чтобы его влагосодержаН ние составляло 110 г/кг сухого воздуха.

Процесс сушки тресты по примеру

2характеризуется кривой сушки Е

на фиг. 4..

Пример 3. Процесс сушки осуществляют аналогично примеру 1, но параметры воздуха в зонах .сушки 2-5 и удаляемого из сушилки отработанного воздуха устанавливают следующими :. зона 2 - .скорость воздуха 8 м 8 м/с, температура воздуха 80 С, относительная влажность 25%, зона 3 - скорость воздуха

7 м/с, температура , относительная влажность 10%, ; зоны 4-5 - скорость воздуха

7 м/с, температура 130°С, относительная влажность 5%.

Отработавший воздух удаляют из сушилки с температурой 70 С в таком количестве, чтобы его влагосодержание составляло 120 г/кг сухого воздуха.

-« . Процесс сушки тресты по примеру 3 характеризуется кривой сушки Ж на фиг. 4.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными следухщиё преимущества:

интенсификацию тепломассообмена и сокращение времени сушки тресты от начальной влажности 190+30% до влажности 30-20% при повышенных значениях влагосодерйяния (относительной влажности) и пониженных значениях температуры продуваемого через .слой высушиваемой тресты воздуха;

надежное сохранение качества волбкна и повышение процента выхода длинного волокнаV

уменьшение расхода воздуха на сушку J

снижение теплопотерь через корпус сушилки и с удаляемым из сушилки отработавшим воздухом, что снижАет расход пара на сушку и на 1520% повышает КПД сушилки

уменьшение мовщости и упрощение консГрукции системы подогрева воздуха, в результате чего умёньшается металлоемкость сушилки.

В результате экспериментальных исследований процесса сулки моченцовой мокрой льнотресты установлено, что повышенная скорость агента сушки на входе в слой, равная .t.C

Фи1.2

Т.мин

ли 9 м/с, ускоряет процесс сушки на всем участке, где влажность тресты вьш1е 20-гЗО%.

СПОСОБ СУШКИ ТРЕСТЫ ЛУБЯНЫХ КУЛЬТУР путем многоступенчатого продувания слоя, перемещаемого в каждой ступени по зонам, воздухом, имеющим в последней ступени температуру 80-90 С и скорость 2-3 м/с, и и удаления отработавшего воздуха, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и повышения качества сушки, продувание слоя в зонах первой ступени ведут в течение 2-5 мин до достижения трестой влажности 30-20% циркулирующим в противотоке воздухом со скоростью 5-9 м/с и темпера- о в турой 130-60 С, ступенчато понижающейся от последней к первой зоне, а отработавший воздух удаляют из первой ступени с температурой 5575 С и влагосодержанием 70-150 г/кг сухого воздуха.