Сушилка для зернистых материалов Советский патент 1993 года по МПК F26B17/10 

Изобретение относится к сушке и предазначено в основном для сушки зернистоо материала по двухрежимному способу. но может быть использовано в агропроме других отраслях промышленности, где повляется необходимость сушки зернистого атериала с низким значением влагопро- одности внутри зерен и прочность зерен в начальный период (при высокой влажности) ала. Примером такого материала являются ерна злаковых культур - пшеница. Так, еси влагосодержание ее превышает 25% поверхностный слой ее легко повреждается, Однако после просушки ее до 18-20% возможно активное гидродинамическое воздействие. Второй особенностью такого материала является длительность процесса сушки и достаточно высокий удельный расход воздуха. Связано это с тем, что подобные материалы не допускают нагрева выше 50-55°С, а следовательно высоких параметров сушительного агента при длительном воздействии.

Цель изобретения - повышение качества сушки и расширения технологических возможностей путем организации рециркуляционных потоков по сушимому веществу и сушильному агенту, а также изменения режимов сушки.

Достигается данная цель тем, что установленный соосно в пневмотрубе дополнительный теплообменник, выполненный в виде центральной трубы с продольными полыми ребрами, снабженными регулирующими дроссельными заслонками, располагается в.верхней конической части камеры сушки с подключением полых ребер через периферийные трубопроводы к входу эксга- устера. Верхняя коническая часть внутренней обечайки также как и нижняя коническая часть имеет воздухораспределительное устройство с дополнительными коническими перфорированными воздухо- рапределителями. Верхняя коническая часть в своей нижней части оканчивается отрезком трубы, установленным соосно центральной пневмотрубе, на последнюю надета насадка-завихритель потока, соединенный с пространством между обечайками. Внутренняя обечайка в верхней части им.еет жалюзийные отверстия направляющими дополнительный поток свежего сушильного агента из пространства между обечайками в сторону подкручивания центрального потока. На входе в эксгаустер сме- шиваются потоки трех типов: рециркуляционный сушильный агент, рециркуляционный дисперсный, материал и свежий сушильный агент и.з пространства между обечайками. Данное изобретение отличается по совокупности признаков от существующих аналогов основными признаками прототипа. Перечисленные выше отличительные признаки от прототипа об ес- печивают достижение поставленной цели - улучшение качества сушки зернистого материала со слабыми поврехностно-механиче- скими свойствами во влажном состоянии. Ясно, что стоит убрать хотя бы один из отли

чительных признаков, то качество сушки

ухудшится, т.е. поставленная цель не будет достигнута. Достичь такого качества сушки рассматриваемого материала использованием сушилки-прототипа невозможно.

5 На фиг. 1 изображена схема установки;

. на фиг, 2 - вид снизу на центральную пневмотрубу в сечении А-А с видом на насадку завихритель центрального потока; на рис.,3

- сечение по Б-Б схематически показываю0 щем конструкцию верхнего теплообменника; на фиг. 4 (сечение В-В) показан схематично участок внутренней обечайки с направляющими профилированными отверстиями; на фиг. 5 (вид по Г-Г) показаны

5 схематично воздухораспределительные конусы в нижнем конусном днище внутренней обечайки.

Сушилка содержит эксгаустер 1 и пнев- мосушилку 2. Последняя имеет пневмотрубу

0 3, расположенную между обечайками внешней 4 и внутренней 5. Пневмотруба с обечайками образуют камеру 6. Нижняя часть камеры заполнена слоем сыпучего материала 7, верхняя образует сепарационное про5 странство 8. Дно нижней части камеры 7 имеет коническую форму и перфорировано либо имеет отверстия типа жалюзи. В нижней части внутренней обечайки 5 и дне 9 встроены равномерно в слое материала

0 (см. также фиг.5)перфорированные концче- ские Еюздухораспределители 10. В верхней части внутренней обечайки 5 имеются перфорированные (см.также рис.4) отверстия направленного действия 11 (типа жалюзи).

5 в нижней части аппарата 2 расположено выгружное дозирующее устройство 12с заслонкой 13,дел ящей поток сыпучего материала на два потока (поток II и поток III). На коническом дне 14 внешней обечайки 4 име0 ется патрубок 15 отвода теплоносителя из пространства между обечайками 4 и 5, снабженный регулирующей дроссельной заслонкой 16. В верхней части внешней обечайки 4 имеется патрубок 17 для соеди5 нения пространства между обечайками 4 и 5 с теплогенератором (на схеме не показан). В верхней части сепарЗционного пространства 8 имеется аналогичное 9) перфорированное коническое днище 18 с перфорированными конусными воздухораспределителями 19. Днище 18 в центральной части оканчивается трубой 20, на которую надета насадка-завихритель 21, соединенная каналом 22 с пространством между обе- чайками (см.также фиг. 2). Днище 18 совместно с внешней обечайкой 4 и гипоте- нической крышкой 23 (ее может и не быть или она имеет другую форму) образует загрузочную камеру 24 со слоем сыпучего материала. Патрубок 25 (в случае наличия крышки 23) соединяет загрузочное пространство над сыпучим материалом с системой отвода отработанного теплоносителя, В пространство 24 (в слой сыпучего материала) помещен теплообменник с полыми ребрами 26 центральной трубой 27, соединяющей полые ребра 26 с сепарационным пространством 8 каналами 28 (см.также рис.3) Полые ребра 26 соединены между собой каналами 29 и с рециркуляционным патрубком 30. Полые ребра снабжены регулирующими дроссельными заслонками 31 На схеме потоки имеют следующие обозначения: I- поток сырого сыпучего материал II - поток регенеративного сыпучего материала; ill - поток высушенного материала; IV - поток теплоносителя из. теплогенератора; V - поток регенеративного теплоносителя; VI - свежий теплоноси- тель из пространства между обечайками 4 и 5 поступающий в эксгаустер 1; VII - поток смеси свежего, регенеративного теплоноси- телей2 и сыпучего материала, поступающий

из эксгаустера в пневмотрубуЗ; VIII- поток

отработанного теплоносителя,

Сушилка работает следующим образом. Зернистый материал подлежащий сушке загружается в емкостное пространство 24 (поток I). Здесь материал прогревается и частично удаляется влага. Тепловлагообмен происходит за счет контактного теплообмена зернистого материала с поверхностью 26 теплообменника, его соединительными трубами 29 и центральной трубой 27, Равномерность прогрева регулируется заслонками 31. В контактном теплообмене участвует перфорированное днище 18 с воздухораспределительными конусами 19. Через отверстия в последних из сепарационного пространства 8 поступает частично отработанный теплоноситель (сушильный агент) и проходя по слою зернистого материала насыщается влагой и через патрубок 25 (или просто открытым способом) удаляется из системы. Другая часть частично отработанного теплоносителя, поступившая из сепарационного пространства 8 через каналы 28 и центральную пневмотрубу 27, пройдя полые ребра 26 теплообменника, трубы 29 и при поступлении в патрубок 30

подается (поток V) в качестве рециркулята в эксгаустер 1. Зернистый материал продолжая подсушиваться через трубу 20 поступает в слой 7 шахты 6 сушилки 2. Он соприкасается с поверхностью внутренней обечайки 5, днищем 9, воздухораспредели- 5 тельными конусами 10 принимает тепло контактным способом для удаления вла ги. Через перфорированные отверстия днища 9 и конуса 10 в слой 7 сыпучего зернистого .0 материала поступает из пространства междуобечайками 4 и 5 свежий нагретый теплоноситель, который, насыщаясь влагой, поступает в сепарационное пространство 8, В слой 7 поступает также рециркулят сыпу- 5 чего материала из сепарационного пространства 8 и между зернами происходит контактный тепловлагообмен. Влажность отдельных зерен при подходе к выгруженному устройству 12 частично выравнивает- 0 ся. После выгрузки зернистый материал регулируемой заслонкой 13 делится на два потока; поток высушенного материала III и поток рециркулята II, Последний поступает . в эксгаустер I вместе с потоком V частично 5 отработанного теплоносителя и потоком VI свежего теплоносителя отбираемого из про: странства между обечайками 4 и 5. Количество последнего потока регулируется заслонкой 16. Подсушенный зернистый ма- 0 териал при поступлении в эксгаустер приобретает необходимую поверхностную прочность и может транспортироваться в потоке теплоносителя по пневмотрубе 3.

(Здесь возможен вариант подачи зерни- 5 стого материала в выходной патрубок эксгаустера 1, т.е. непосредственно в трубу 3). Транспортируясь по-виткам пневмотрубы 3 0 Зернистый материал в потоке подвергается сложному тепловлагообмену, который усиливается центробежными силами. Пройдя все витки смесь зернистого материала с теплоносителем поступает в сепарационное 5 пространство 8. Нагретый сушильный агент в пространство между обечайками 4 и 5 поступает через патрубок 17 из теплогенератора. (поток IV). Одна часть его в сепарационное пространство 8 поступает 0 через направляющие отверстия 11 подкручивая центральынй поток выходящий из пневмотрубы и частично отбивая зерна от стенок внутренней обечайки. Другая часть потока через канал 22 поступает в насадку- 5 завихритель 21, работающую также в на- у правлении подкручивания центрального потока. Таким образом две порции свежего теплоносителя совместно с центральным потоком создают эффект встречно;закру- ченных потоков.в пространство чего эффективность тепло.влагообмена между зернами материала и теплоносителя увеличивается. Зернистый материал отделяется

от теплоносителя и поступает в слой 7. Третья часть поступающего в пространство между обечайками теплоносителя вступает а теплообмен с витками пнемотрубы 3 и используется для подсушки слоя 7 через днище 9 и конуса 10, а также для создания потока VI в эксгаустер.

Условно камеру б можно разделить на сепарационную зону, зону со встречно-за- крученными потоками и зону смешения и досушки в плотном слое. Наличие сверху зоны предварительной подсушки значительно расширяет спектр сушимых материалов. Рециркуляция теплоносителя и материала позволяют не только качественно сушить материал с широким спектром начальных влагосодержаний, но и экономно расходовать теплоноситель. Гидродинамика аппаратов со встречно-закрученными потоками обладает значительной устойчивостью, в частности, по концентрации твердой фазы, что позволяет разработать предлагаемые аппараты большой единичной мощности с диаметром внутренней обечайки до 2 м. При этом эффективность улавливания мелких частиц твердой фазы достигает величины 99% и выше и зависит от дисперсного состава материала. Сочетание высокой интенсивности сушки в пневмотрубе с наличием интенсивных зон сушки в шахте намного сокращает время сушки. Наличие крышки 23 с отводом 25 позволит подключать аппарат к системе удаления сушильного агента.работающего под разрежением, что также расширяет технологические возможности сушилки. Загрузка пространства 24 может проводиться обычными механическими загрузчиками, например норией с шнековым питателем- рээравнивэтелем.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого решения по сравнению с прототипом можно обосновать следующими преимуществами:

- возможностью подсушки сырово го материала с предварительной стабилизацией его свойств, чем достигается более качественная сушка,

- большой универсальностью предлагаемого аппарата по отношению к спектру

сушильных продуктов как по гигроскопическим характеристикам, так и по гранулометрическому составу;

- меньшими потерями тепла за счет то- го, что отработанныйтеплоноситель используется для предварительного подогрева сушильного продукта.

10

Формула изобретения

Сушилка для зернистых материалов, содержащая наружную и внутреннюю обечайки с коническими днищами, последняя из которых ограничивает сепарационное пространство, а также камеру досушки и выполнена с перфорированным днищем, размещенную между обечайками пневмотрубу, подключенную на входе к системе диспергирования материала с теплоносителем, а на выходе

сообщенную с сепарационным пространством, насадку-завихритель; теплообменник с радиальными полыми ребрами, распределители потока, выхлопную трубу и теплоге- нератор, отличающая с я тем, что, с

целью повышения качества сушки и расширения технологических возможностей, она дополнительно содержит камеру предварительной подсушки, размещенной над сепарационным пространством, выполненной с перфорированным коническим днищем и укрепленными на нем распределителями потока в виде перфорированных конусов и снабженной центральной трубой перепуска материала в камеру

досушки, при этом теплообменник с радиальными полыми ребрами размещен в камере подсушки, вход теплообменника сообщен с сепарационным пространством, а выход - с входом пневмотрубы, причем

полые ребра снабжены дроссельными заслонками, внутренняя обечайка в ее верхней части - перфорацией в виде щелей с направляющими, насадка завихритель установлена на центральной трубе и сообщена

с полостью между обечайками, которая, в свою очередь, подключена к выходу тепло- генератора, а днище камеры досушки и смежная с ней часть внутренней обечайки снабжены перфорированными конусами.

Использование: сушки сыпучего материала преимущественно зерна злаковых культур. Сущнрсть изобретения: сушилка дополнительно содержит камеру 24 предварительной подсушки, размещенной над сё- парационным пространством 8, выполненный с перфорированным коническим днищем 18 и укрепленными на нем распределителями потока в виде перфорированных конусов 19 и центральной трубой 27 перепуска материала в камеру 6 досушки, при этом теплообменник с радиальными полыми ребрами 26 размещен в камере 24 предварительной подсушки, вход теплообменника сообщен с сепарационным пространством 8 и выход - с входом пневмотрубы 3. полые ребра 26 снабжены дроссельными заслонками 31, внутренняя обечайка 5 в верхней части - перфорацией в виде щелей 11 с направляющими, насад- ка-завихритель21 установлена на центральной трубе 20 и сообщена с полостью между обечайками 4 и 5, которая в свою очередь подключена к выходу теплогенератора, а днище камеры 6 досушки и смежная с ней часть внутренней обечайки 5 снабжены перфорированными конусами 10. 5 ил. . |5 tTfF-ff (Л С