СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ СУШКИ Советский патент 1927 года по МПК F26B3/06 

Уже известна последовательная двухступенчатая сушка твердых веществ, состоящая в том, что выделяющийся из материала в первой стадии процесса пар служит для нагрева материала, находящегося во второй стадии сушки при меньшем давлении и герметически отделенного от материала, находящегося в первом периоде сушки. При применении этого способа, для достижения хороших результатов необходимо регулирование количества и давления пара, развивающегося в первом периоде сушки. По предлагаемому способу количество и давление пара, выделяющегося из продукта в первом периоде сушки и нагретого до 100°С или выше, доводятся до необходимого предела и удерживаются на нем посредством регулирования скорости передачи материала во вторую стадию сушки. Для осуществления предлагаемого способа между сушильными приборами обоих периодов применяются крыльчатые барабаны с переменной скоростью вращения, а также винтовые и поршневые пресса, которые могут устанавливаться отдельно или один за другим.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный поперечный разрез приспособления для двухступенчатой сушки с применением винтового и поршневого прессов между аппаратами первого и второго периодов сушки; фиг. 2 - вертикальный продольный разрез части аппарата с пониженным давлением; фиг. 3 - вертикальный разрез варианта приспособления для двухступенчатой сушки; фиг. 4 - то же, с применением между аппаратами винтового пресса; фиг. 5 - вертикальный продольный разрез приспособления с применением крыльчатого, барабана и фиг. 6 - то же, вертикальный поперечный разрез.

Для сушки картофеля, гороха и других стручковых овощей, которые при высокой температуре в первом периоде сушки становятся мягкими и по удалении 55 до 60% своей влаги превращаются в вязкую, клейкую массу, применяется вальцовое сушильное приспособление, изображенное на фиг. 1.

Сырой продукт поступает в герметически запираемые резервуары 1, внутри которых развивается давление и которые поочередно нагружаются и разгружаются. Эти приемники снабжаются паровой рубашкой, а для ускорения нагрева - нагревательным прибором 1а, подходящего устройства. Приемники нагреваются паром при давлении от 3 до 6 атмосфер.

Сырой продукт падает из резервуара 1 в винтовой транспортер 2, оканчивающийся коническим сужением у винтового пресса 3, где образуется из материала пробка, которая плотно запирает доступ пара в другой приемник, открытый для загрузки. Вместо винтовых транспортеров могут применяться также поршневые пресса; винтовые или поршневые пресса передают тестообразный продукт в камеру 4, в которой имеется приводимый механически в движение распределитель, равномерно размещающий влажный продукт на вальцах 6. Камера 4 находится под давлением и служит для проведения первого периода сушки. Подсушенный на вальцах 6 материал падает на бесконечную ленту 7 транспортера, которая всей своей длиной проходит под вальцами 6. Отсюда материал сбрасывается на другой, нижний транспортер 8, поступает с него в винтовой пресс 9 и далее в поршневой пресс 10, который выжимает вязкую, тестообразную массу по трубе 11 в приемник 12. Распределитель 13 переносит материал к сушильным вальцам 15 камеры 14 для второго периода сушки, где нагревается выделенным при сушке паром в камере 4 при давлении 1-2 атм., при чем в камере 14 помощью пресса получается разрежение воздуха около 70 см ртутного столба. Материал в сыпучем уже виде снимается скребками 16 и поступает в винтовые транспортеры 17, а из них для окончательной сушки - и барабаны 18, из которых поступает в приемник 20 вагонетки 21. Помощью клапана 19 приемный резервуар может быть герметически закрыт со стороны барабана 18, так что по наполнении вагонетки 21 приемник 20 может быть открыт для удаления сухого продукта, не прерывая работы аппарата.

Водяные пары, образующиеся в первом периоде сушки в резервуарах 1, 2 и 4, доводятся дросселированием до давления в 1-2 атм. и подводятся по трубопроводам 22 к сушильным вальцам 15 камеры 14 для сушки в разреженном пространстве. Конденсирующаяся в вальцах 15 горячая вода поступает в нагревательную рубашку сушильного барабана 18, из которого она еще горячей перекачивается насосом 24 снова в паровой котел или удаляется с помощью конденсационного горшка. Помощью крана 26 приемник 1 может быть отделен от остальной части трубопровода 22, чтобы, при открывании приемника для загрузки его сырым материалом, выделившийся пар не устремлялся в открытый приемник. Кран 26 открывается снова лишь по загрузке и нагреве приемника, когда выделяющиеся из подлежащего сушке материала пары будут доведены до требуемого давления, наблюдаемого по манометру 25.

Вместо описанного вальцевого сушильного приспособления 4 для первого периода сушки могут служить также вертикальные или горизонтальные приемники 27 (фиг. 3) для сырого материала, которые с этой целью снабжаются паровой рубашкой и внутренним нагревательным приспособлением 32. Приемники сообщаются с сушильным приспособлением 28 для второго периода сушки посредством транспортеров 31, размельчающего винта 29 и поршневого пресса 30. Получающиеся в приемниках 27 пары доводятся до давления, по крайней мере, в 1 атм. или выше и пускаются по паропроводу 38 к сушильным вальцам 39 приспособления 28 для сушки в разреженном пространстве.

Видоизменение подающего приспособления для материала, ставшего тестообразным, вследствие частичного подсушивания в приемниках 27 (фиг. 3), показано на фиг. 4. Материал поступает после выпаривания или предварительного подсушивания в винтовой пресс 33 и прожимается им по трубе 34 в приспособление 28 для сушки в разреженном пространстве, между тем как выделившийся из материала в приемниках 27 пар отводится по трубе 38 в сушильные вальцы приспособления для сушки материала в разреженном пространстве. Пресса 33, сжимая тестообразный материал, подлежащий сушке, образуют в патрубках 34 пробки, непроницаемые для воздуха, между тем, как наблюдаемое по манометру 40 потребное давление выделяющегося пара получается при действии запорного клапана 41.

Для получения требуемого давления выделяющегося пара и для поддержания этого давления во время работы вальцовые сушильные устройства, кроме описанных уже приспособлений, снабжаются ступенчатыми или коническими дисками для регулирования как скорости вращения вальцов, так и количества и давления, служащего для нагревания выделенного пара в первом периоде сушки. При увеличении скорости вращения вальцов соответственно ускоряется и процесс сушки, при уменьшении же скорости вращения сушка, наоборот, замедляется. Таким образом, это обстоятельство является дальнейшим средством для того, чтобы установить необходимую разность температуры. Для сушки материалов, которые могут быть перемешиваемы (перелопачиваемы) во время процесса сушки, напр., свекольная резка и разные отбросы, торф, бурые угли и т.п., вальцовые сушильные приспособления заменяются горизонтальными цилиндрическими вальцами с паровой рубашкой и с внутренним вращающимся приспособлением для нагрева, а также метальным приспособлением.

Сырой продукт поступает сначала в аппарат 42 для приведения его в раздробленное состояние, а также для размельчения случайных посторонних примесей, имеющихся в материале (фиг. 5). Подающий винтовой транспортер 43 проталкивает сырой продукт через трубу 44, в которой, благодаря сужению ее, получается герметическое запирание, недопускающее проникновения через это отверстие пара, развивающегося в первом периоде сушки сырого материала. Далее, сырой продукт захватывается лопатками сушильного приспособления 45, нагреваемого окружающей его паровой рубашкой и трубой 46, на которой укреплены лопатки, после чего отводится к разгрузочному концу. При этом выделяются пары, которые, по достижении ими давления от одной до трех атм. и выше, применяются для нагрева вакуум-аппарата 49 во втором периоде сушки. Пар проходит сначала через пылеуловитель 47, в котором отлагаются захваченные частицы материала, после чего поступает с соответственно высоким давлением в паровую рубашку и в снабженный мешалкой неподвижный сушильный барабан 48 вакуум-аппарата 49 для окончательной сушки. Лопатки в аппарате 45 для предварительной сушки в первой камере отбрасывают подсушенный материал в крыльчатый барабан 50, скорость вращения которого устанавливается ступенчатыми или коническими шкивами, чтобы до известной степени регулировать наполнение барабана 45 сырым продуктом и достичь, таким образом, наибольшего использования нагревающей поверхности, а также, чтобы получить для окончательного высушивания в вакуум-аппарате необходимое количество пара при подходящем давлении и удержать его на желаемом уровне.

При остановке и при медленном вращении крыльчатого барабана 50 сырой материал соответственно накопляется в аппарате для предварительной подсушки, вследствие чего получается и большее количество пара, чем при постоянном и более быстром вращении крыльчатого барабана 50. Когда будет достигнуто желаемое давление выделенного продуктом пара, наблюдаемое на манометре 58, скорость вращения крыльчатого барабана устанавливается таким образом, чтобы количество выгружаемого предварительно подсушенного материала было, равно количеству загружаемого сырого материала или чтобы давление пара оставалось бы постоянным. Крыльчатый барабан 50 выбрасывает предварительно подсушенную массу в поршневой пресс 51 (фиг. 6), который вводит полусухую массу с герметическим уплотнением в вакуум-аппарат 49, из которого материал поступает при открывании крана 54 в приемник 52. Степень заполнения материала в приемнике 52 может быть наблюдаема через гляделку 53. Для опоражнивания приемника 52 запирают кран 54 у приемника 49 и открывают выпускной кран 55. Воздушный насос 57 служит для разрежения воздуха в вакуум-аппарате 49. Давление пара в нагревательных пространствах вакуум-аппарата наблюдают по манометру 58, и когда оно установится на требуемой высоте, приводят в движение крыльчатый барабан 50, при чем вакуум-аппарат наполняется подсушенным материалом, подача которого регулируется установлением скорости вращения крыльчатого барабана; вместе с тем, регулируется и давление пара в первом периоде сушки.

1. Способ двухступенчатой сушки с использованием пара, выделяющегося в первом периоде сушки, для нагрева материала во втором периоде сушки, находящегося при более низком давлении и герметически отделенного от аппарата для первой ступени сушки, отличающийся тем, что для поддержания постоянства давления пара и постоянства количества пара, выделяющегося в первом периоде сушки и нагретого до 100° или выше, применяют регулирование скорости передвижения высушиваемого материала из первого аппарата во второй.

2. Приспособление для осуществления сушки по способу, охарактеризованному в п. 1, отличающееся тем, что между сушильными аппаратами для первого и второго периода сушки установлены приспособления для регулирования скорости передвижения материала, как напр., крыльчатый барабан с переменной регулируемой скоростью вращения 50 (фиг. 5 и 6), винтовой пресс 33 (фиг. 4), поршневой пресс 51 (фиг. 6) или несколько этих приспособлений, установленных одно за другим.