Способ и устройство для высушивания сырых материалов Советский патент 1930 года по МПК F26B5/04 F26B9/06 

Предлагаемое изобретение касается спо,соба для высушивания сырых материалов, перегонки жидкостей и выпаривания растворов, в котором, с целью испарения выпариваемой жидкости при данной температуре создают в аппарате разреженное пространство, а для утилизации теплоты этих паров выкачивают их из камеры .испарения и нагнетают в камеру для подогрева, где они конденсируются и,6тдают теплоту парообразования, конденсат; же, до удаления из системы, отводят в камеру испарения с целью отнятия тЪплоты пеj)erpeBa.

Для осуществления этого способа предлагается устройство, в котором применен барабан, разделенный на две камеры: первая из них предназначена для испаре,ния выпариваемой жидкости, а вторая-для распределения сжатых паров по системе труб.

На чертеже фиг. t, 2, и 3 схематически изображают предлагаемое устройство в продольном и поперечных разрезах, фиг. 4-продольный разрез устройства с выдвижной системой труб, фиг. 5 и 6- детали этого устройства, фиг. 7, 8, 9 и 9- различные формы в гшолнения теплопередаточных поверхностей, фиг. 10, 11 и 12-

видоизмененное устройство в продольном и поперечных, разрезах,; фиг. 10-деталь его, фиг. 13, 14 и 15-другое видоизмененное устройство в продольном ,и поперечном разрезах, фиг. 16-перегреватель ero.i

Устройство состоит из барабана. I цилиндрического (фиг. 2) или прямоугольного (фиг. 3) поперечного сечения с трубной решеткой 3, в которую вставлены трубы 4, соединенные на противоположном конце при помощи горизонтальных труб 5 и одной или нескольких вертикальных труб 6. Свободный конец указанной батареи труб опирается на возвышение 8. Решетка 3 делит барабан на две камеры J. и В. На горизонтальных рядах труб 4 устанавливаются полки 7 с тем или иным высушиваемым материалом. Камера А сообщается с камерой Б через трубы 12, 14 и вентилятор 13. Из верхней части камеры В отходит патрубок 10с воздушнъщ насосом, а из нижней ее части-патрубок 11 с водяным насосом, предназначенным для удаления конденсата. Барабан 1 устанавливается нескольконаклонно так, что камера В расположена на более низком конце барабана.

Работа высушивания ведется следующим образом. Загрузив высушиваемый мате риал в камеру , плотно закрывают ее крышкой 16 при помощи Петель или болтов 17. Затем пускают в ход воздушный насос, установленный на патрубке 10. Этот насос, выкачивая воздух из камеры -4 через трубы 12 и 14, вентилятор 13, камеру В и трубу 10, создает в них разрежение, наблюдаемое по манометру 18. Вследствие разрежения, выделение влаги из высушиваемых материаловпроисходит интенсивно. Воздушный насос, после удаления воздуха, будет выкачивать пары, выделившиеся из материалов. Выделение влаги при разрежении сопровождается

охлаждением. Когда давление в камере понизится до заданной или установленной величины, прекращают действие воздушного насоса и пускают в работу вентилятор 13, а затем и водяной насос на патрубке И. С этого момента пары, в смеси с остатками воздуха, будут перекачиваться из камеры А в камеру В и батарею труб 4, 5, 6, где они сжимаются. Так как температура в камере А понизится, то выделенные пары, попав в батарею труб, конденсируются в воду, освобождая теплоту испарения каковая теплота пойдет на повышение температуры в А. Конденсат, по мере образования, CTekaeT по наклонным трубам 4 в нижнюю часть камеры В и отводится через патрубок 11. Так как испарение влаги из хлеба или другого материала и конденсация пара происходит в течение некоторого времени непрерывно, то температура в камере А не будет понижаться, вследствие того, что теплота, отнимаемая в камере А; при испарении возвращается его стенками камеры В и труб 4 при конденсации паров в последних, а также- прохождения конденсата через камеру испарителя. Когда достигнута надлежащая или желателья;ая степень высушивания материала, открывают кран 19 и восстанавливают в камерах А к В атмосферное давление, затем открывают крышку 16, выгружают из устройства высушенный материал, заменяют его свежим, вновь закрывают крышку 16 и приступают к- новому процессу высушивания без подведения теплоты извне.

Для удобства разгрузки устройства для

высушивания., и загрузки в него свежего

материала, устройство для теплообмена.

состоящее из трубной решетки 3 и системы труб 4, 5, 6с полками может бытьсделано выдвижным (фиг. 4, 5 и 6). В этом случае выдвижная система поддерживается роликами 20 и трубная решетка, 3 снабжена конической формы фланцем 24,. плотно входящим в кольцо 23, приклепанное к кожуху барабана. Для достиж ения более совершенной плотности на соприкасающихся поверхностях, фланца 24и кольца 23 могут быть образованы коль цевые выточки 26 (лабиринтное уплотнение). Кроме того, меяаду выступающим наружным краем решетки 3 и тем же кольцом 23 можно применять прокладку 25 из подходящего нетвердого материгша (фиг. 5). В устройстве по фиг. 6 проклад ка 25 расположена между коническими поверхностями кольца 23 и фланца 24 трубной решетки 3. Трубы 4 можно заменить ПОЛЬШИ телами 27 (фиг. 6) или 28 (фиг. 8), из волнистых листов металла. Таким путем возможно значительно увеличить поверхность теплообмена, а следовательно и ускорить конденсацию пара и высушивание материала. Для того, чтобь такое соединение не слишком ослабляла решетку 3, эти полые тела могут иметь су кенное горло 30, как показано на фиг. 9 относительно тел 29 (фиг. 9), изготовленных в виде плоской трубы.

На фиг. 10-;12 схематически изо,бражено видоизменение устройфва, предназначенного для перегонки жидкостей и выпаривания растворов. Барабан 1 прямоугольного (фиг. 11) или цилиндрического (фиг. 12) поперечного сечения снабжен прикрепленной к нему решеткой 3, В решетку 3 вставлены одними, концами выпарные жолоба с закраинами 31, соединенные на противоположных концах при помощи одной или нескольких вертикал ных ветвей 6. Барабан 1 снабжен внутри стенкой 2 и скреплен с решеткой 3, при чем последние скреплены так, что образуются две отделенные друг от друга камеры, одна В ёнутр другой А, Нижняя часть решетки 3 оканчивается в F-образг ном сосуде 72, Стенка которого в камере В, несколько выше стенки в камере 4. К стенке последнего в камере 1 прикреплен выпарной жолоб 7, под которым находится один или несколько таких же Наклонных жолобов. Выпарные жолоба с закра инами 31 служат для помещения выпариваемых жидкостей, а образуе лые ини пазухи 4-в нижней своей плоскости устанавливаются несколько наклонно, таК) чтобы конденсат стекал в -образиы сосуд. Камера Д сообщается с камерой Б через кольцеообразный проход 12, образуемый цилиндрической поверхностью барабана и стенками 3 и 2, вентилятор 13, установленный в камере В и отверстие 14, образованное стенками 2 и З. Из нижней части барабана отходит патрубок 11 водяного насоса,предназначенного для производства, разрежения и удаления конденсата. Камера Зг-2 снабжена дляотвода конденсата из нее патрубком Из, нижний конец которого опущен ,в стакан 11. Крышка 16 барабана прикрепляется к последнему болтами или петлями 17. Вентилятор приводится в движение от -какого-, либо двигателя при помощи ременной передачи, шкива 13й и зубчатой передачи 13. Вал 13, одним концом укрепленный в подпятнике 13б, вращается в неподвижной трубе 13з, один крнец которой погружен в. ртуть, налитую в стакан 134, сидящий на шкиве ISs- .

Процесс.выпаривания при таком устройстве производится следующим образом. Открывают кран 192, сообщающий камеру В с атмосферой, наполняют устройство через воронку 19, предназначенной для выпаривания жидкостью, затем закрывают кран 192 и кран воронки 19) и пускают в ход соединённь Й с патрубком 11, водяной насос, создающий в аппарате разрежение. После того, как будет создано желательное разрежение, пускают вентилятор 13, для подачи паров из камеры А в камеру Д при чем в последней эти пары будут конденсироваться, а конденсат будет стекать по стенкам пазух 4 в F-образный сосуд, по жолобам 7 на дно барабана и отводиться через патрубок 11 наружу. Конденсат отводится из камеры В в камеру А с целью отнятия от него тепла и для повышения за счет этого тепла температуры в камере А, так как конденсат в камере В име1ет более высокую температуру, чем температура камеры А.

Другое видоизменение устройства для высушивания сырых материалов схематически изображено на фиг. 13-16. Видоизмененное устройство coQTOHT из барабана 1 прямоугольного или круглого сечения и перегревателя 2. Устройство снабжено патрубками 14 и 12, соединяющими барабан Р с перегревателем 2, при чем патрубок 14 снабжен вентилятором 13. Камеры В, sBj перегревателя 2 рообщаются с патрубком 12 через посредство патрубков 132, 12i и компрессора 13j, а с атмосферой-через патрубок 10, снабженный воздушным насосом. Барабан перегревателя 2 круглого или прямоугольного сечения снабжен решетками 3, 3i, укрепленными на некотором расстоянии от стенок с патрубками 132 и 10. В решетки вставлены трубы 4 так, что камеры В и BI, образуемые стенками перегревателя и решетками 3, -3, соединены между собою трубами 4 и отделены отсредней камеры А перегревателя 2. Нижняя часть камеры BI снабжена патрубком 11, Р-образной формы, другой конец которого проходит через стенку барабана и прикрепляется к наклонному жолобу 7, снабженному выходной трубой 11i с водяным насосом. Внутри борабана уложены рельсы для вагонетки 5, на которой укреплены рамы с полками.51 различной длины. Короткие полки сплошные, а другие, длинные по длине равны длине барабана 1 и имеют небольшие прорезы посредине,, вследствие чего верхний патрубок 14 сообщается с нижним 12.

После загрузки на полки 5i высущиваемого материала, пускают в ход воздушный насос перегревателя 2, который, создаст желательное для высушивания разрежениеВ устройстве. Затем пускают компрессор 13i и вентилятор 13; при этом воздушный насос продолжает работать, так как производительность его по еравнению с компрессором ничтожно мала. Часть паров, насыщающих пространство аппарата, будет нагнетаться компрессором в камеры В, BI трубы 4, а остальная часть под воздействием вентилятора будет циркулировать в устройстве, омывая трубы 4 и высушиваемые материалы. Перегрев нагнетаемых компрессором паров получается за счет незначительной разности давлений в полостях А, AI, В, BI каковая уравновешивается разностью уровней жидкости в F-образной трубке 11 Перегретые пары в трубах 4 конденсируютсянагревают циркулирующий через камеры 1 и А А пар. Конденсат отводится .пЬ трубам 11,11, жолобу 7 наружу, предварительно охлажденный в камере барабана 1Предмет патента.

1.Способ высушивания сырых лтатериалов, перегонки жидкостей и выпаривания растворов, отлича ощийся тем, что, с целью испарения выпариваемой жидкости, при данной температуре, образуют в аппарате безвоздушное пространсто, а с целью утилизации теплоты паров, выделяющихся из материалов или жидкостей при высушивании, эти пары выкачивают из пространства (камеры) испарения и нагнетают в -пространство (камеру) подогрева для конденсации и отдачи теплоты парообразования, с целью Hie отнятия теплоты nepeiyeBa конденсата, последний отводят в пространство (камеру) испарителя до удаления его из системы.

2.Устройство для высушивания сырых материалов по означенному в п. 1 способу, отличающееся применением наклонного барабана-, разделенного перегородкой на камеру А для распределения высушиваемого материала на полках 7 или трубах 4, и камеру Б для распределения сжатых паров, поступающих по трубам 12 и 14 из камеры А в камеру Б, снабженную патрубком 10 с воздушным насосом и патрубком 11 с водяным насосом для откачивания конденсата.

3.Форма выполнения устройства согласно п. 2, отличающаяся тем, что трубчатые Полки 4, 5, 6 (фиг. Зи 4) вместе

с трубной решеткой 3 установлены на р ликах 20 для возможности выкатыванияе их из наклонного цилиндра.

4.Видоизменение устройства, указанного в п.п. 2 к 3, отличающееся тем, что трубы для поддержания высушиваемого: материала заменены полыми телами 27, 28 (фиг. 7 и 8) или 29 (фиг; 9), вставленными в решетку 3 с суженными в виде горловинь концами.

5.Видоизменение устройства, указанного в п.п. 2-4, отличающееся тем, чтовентилятор для засасывания. и сжатия паров, выделяемых в камере 4 (фиг. 10), установлен внутри корпуса 1 между стерками 3 и 2 (фиг. 10) в целях подачи сжатых паров Б пазухи 4 выпарных - жолоёов снабженных закраинами 31 (фиг. 9) и соединенных при помощи одной или нескольких вертикальных ветвей 6 (фиг. 1 и 12).

6.Видоизменение устройства для высушив ния сырых материалов в разреженном пространстве, согласно п. 2, отличающееся тем, что трубка 12 (фиг. 13), отводящая выделяющиеся в камере 1 пары в перегреватель 2 (фиг. 13 и 16) иоттуда обратно в камеру 1, снабжена отростком 12для засасывания части пара в компрес сор 13i, подающий сжатый пар в обогре вательные трубы 4 перегревателя 2, в целях сообщения пару, циркулирующему через камеру li, теплоты, необходимой для высушивания.

-17

М. Е.

фиг1

А, Ж. Зархпна № 14440

Е патенту

фип

фипЗ

,5

/ J с

W™.-l....

jr

r:4qL L

njT

фип

гтфИГ8 ,

оооо соо Qj; ;: :; ::;:: ;

фИ174

14

Z5

фииб

фИП9 фиг 9 9

, фито

.1Дфигг//

фипз

. ,«

фМ7/б