Сушилка Советский патент 1944 года по МПК F26B21/02 F26B9/06 

Искусст&ениая сушка разного рода материалов, продуктов и изделий находит широкое применение и . в пельском хозяйстве, к во многих аграслях обрабатывающей промышленности.

Чтобы осуш ествить правильно ,работа1ош,ую сушилку, необходима такая конструкция её, в которой эффективный обмен воздуха происходил бы одновременно с надлежащей циркуляцией воздуха около высушиваемого материала и без в-сякого ущерба для этой циркуляции. Далее, .необходимо учесть следующ ие положения, вытекающие из законов, управляющих процессом сущки;

а) для успешного осуществления процесса сущки .необходимо и достаточно поддерживать температуру и влажнасть воздуха, окружающего в сушилке влажный материал, на таком уровне, чтобы при постоянно уменьшающейся влажности :: териала всё время был обеспечен наиболее интенсивный, допускаемый свайствами материала, переход влаги от материала « воздуху, т. е. поддерживался бы, как говорят, наибольший допустимый потенциал сушки;

б)при соблюдении условия, изложенного в предыдущем пункте, возникающий процесс сушки сам по себе, без всякого вмешательства со стороны, обеспечивает перемещение внутри щтабеля с материалом и удаление в нижнюю часть сущилкн насыщенното влагой и остывшего воздуха, а также приток к высушиваемому материалу из верхней части сущилки воздуха с меньшим влагОСодержанием и более высокой температурой;

в)так как указанное выще перемещение воздуха около высушиваемого материала обязано исключительно самому процессу сушки и так как при постоянных парам етрах воздуха в сушилке процесс сушки прекращается по достижении материалом равновесной влажности, естественное, ничем не нарущнмое, течение этого процесса обязательно приводит к полному выравниванию влажности всего находящегося в сущилке Материала.

Наиболее щирокое применение нащли себе в настоящее время сушилки многократного насыщения, s которых часть увлалснённого воздуха от штабеля с материалом удаляется, а к .тавщейся части примешивается равный удалённому объём на1ружного атмосферного воздуха. Полученная смесь подогревается до необходимой температуры и подаётся в верхнюю камеры. При этом предполагается, что удаление «3 сушилки отработавшего влажного воздуха и приток в неё на;ружного воздуха будут производиться за счёт работы вытяжной трубы, вытяжных и приточных отверстий, а подогрев паровоздушной смеси будет осуш,ествляться с помощью нагревательных приборов.

Для перемешивания поступаюш,его в сушилку наружного воздуха с отработавшим влажным, а также для перемешенкя нагретой смеси в верхнюю часть сушн.чки никаких особых устройств ИИ в Охтной из суш,ествующих сушило к с естественной циркуляцией Ке -предусматривается, так как подразумевается, что перемешлшанио воздуха в сушилке произоГгдёт само собой, а передвижение нагретой смсси в верхнюю часть сушилки явится результатом уменьшепия удельного веса смеси пра нагре-вапии.

Однако, надо учесть, что перемешивание наружного воздуха с отработавшим влажным S сушилке, если оно само по себе и происходит, то протекает пастолько.медленно, что сколько-нибудь ycnemiibiii )1роцесс сушки и управление сушилкой оказываются певозможными.

Анализ работы такого типа сушилок показал ималоэффективпость, а яяогдадаже и бесполезность применения вытяжных труб, так как вытяжная труба принадлежит к числу устройств, используюш,их естествапное движение воздуха, возникающее вследствие разности удельных весов последнего, зависящих от температуры; разность же температур воздуха внутри трубы и воздуха атмосферного лишь в зимнее время может достигать, примерно, 60-80°, а летом она составляет и может даже оказаться равной 0°.

С другой стороны, вытяжная , р;аботая по введению в сушилку, наружного воздуха, создаёт

внутри сушилки пониженное против атмооферного давление и этим вызывает приток (главным образом, через неплсткость дверей) наружного воздуха, количество которого ничем ие регулируется и может оказаться настолько значительным, что будет сильво вредить работе сушилки. Отсюда возникает задача создания такой сушилки, в которой обмен воздуха будет происходить без содействия вытяжной трубы. В тесной связи с этим стоит и вопрос о введении в сушилку наружного возду ха и о немедленном перемешивании его с отработавшим влажиь м воздухом.

Автору настоящего изобретения было выдапо авторское свидетельство на сушилку с естественной ЦКркуляцией и принудительной вентиляцией, в которой предусматривается устройство для смешения oiryскаюшегося холодного паружного воздуха с влажным тёплым отр-гбОтавшйМ воздухом, .а используется примеиепие вептилятора подачи наружного воздуха и одновременного удалеапя отработавшего воз,а,уха за счёт создаваелюго j-jei-rrnjiHTOpoMi внутри сушилки повь шенного, против атмосферного, давленля, что устраняет neo6xo,a.-iAiocTb снабжать сушилку вытяжно; трубой.

Предлагаемая сушилка яв.чяется усовершенствованием указанной сушилки и отличается от неё тем,что, с целью обеспечения возможности частичной регенерации тепла за -счёт конденсации влаги, удаляемо; из высушиваемого материала, при одновременном подогреве воздуха, поступающего в сушилку, подача воздуха в сушилку осуществляется через каналы, отделённые от рабочего пространства сушилки металлическими стенками.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез сушилки; фиг. 2- вид её сверху; фиг. 3 - поперечный разрез её; фиг. 4 -вариант сушилки при иепользовавии для отопления дьшовых газов.

Наружньп воздух с помощью вентилятора (на чертеже не укаваи) по трубе Ф, снабжённой регулирующкм Ida паном Р (фиг. 1 и 2), подаётся в горизонтальный распределительный канал П, идущий вдоль в-сей сушилки виизу, околс одной из продо.тшных её стен.

С каналом П сообщается .ряд вертика льных каналов Д, помещённых в углублениях (бороздах) продольной стены сушилки .над каналом П. Сечение каналов Д прямоугольное. С трёх сторон они огран:ичены кирличной кладкой стены, а с четвёртой имеют слегка наклонную стенку из тонкого листового железа (оцинкованного или покрытого каким-либо другим слоем , предохраняющим от ржавчины). В самом верху этой металлической стенки имеется ряд прямоугольных отверстий (ИЛИ щелей а, по которым постл-пает в сушилку наружный воздух, нагнетаемый вентилятором в, канал П и поднимающийся по каналам Д. Сечен1Ия названных ка}галов или щелей а должны быть рассчмта-ны .на скорость движения в них воздуха, не превышающую 0,1-0,2 м/сек.

По высоте на металлических стенках каналов Д укреплено по .нескольку горизонтальных козырьков б нолукруглого сечения с рядами вырезов е.

У нижнего основания м.еталлических стенок имеются небольшие резервуары или чаши ч для сбора конденсационной воды, стекающей по этим стенкаэд. Из чаш ч вода отводится за пределы сушильной ка-меры по трубкам С. Под высушиваемым материалом М, по длине камеры установлен ряд вертикальных патрубков О (фиг. 2 и 3) прямоугольного .или круглого сечения. ВерхнимИ открытыми концами эти тштрубки сообщаются с внутренностью сушилки, а нижними- с отводящим каналам И, расположенным под полом ка;меры.

Вентилятор, подающий в сушилку наружный воздух, создаёт внутри KaMeipbi повышенное давление, вс.ледствие чего из сушилки через патрубки О и отводящий канал И вьбтескяется соответствующий объём отработавшего влажного воз.духа. -Из канала И влажный воздух вьвпускается под зонт 3 вытяжной трубы. При этом адежду устьем отводящего канала И и зонтом 3 вытяжной трубы обяза.тельно должен быть соответствующей величи-ны разрыв, чтобы вытяжная труба (служащая лишь для удалеяия влажного воздуха из помещения сушильной камеры) ни в какой степени не Могла влиять на движение воздуха внутри суши пьной камеры. Предлагаемая конструкция сушилки, в отличие от известных сушилок с естественной циркуляцией воздуха, не имеет вытяжной трубы или вытяжных каналов обычного типа.

С другой стороны высушиваемого материала расположены «а.гревательные приборы в виде горизо.нтальных ребристых «ли гладких труб К, отапливаемых паром или горячей ВОД01Т.

Над этими трубами установлен наклонный щит Э с выступами Л. Сверху этот щит имеет вид гребёнки с крупными зубьями (фиг. 2).

В случае отопления сушилки дымовыми (топочными) газами, последние пропускаются по каналу Т, ограждённому со стороны камеры чугунной ребристой плитой с вертикальными рёбрами (фиг. 4); «ад плитой также установлен щит Э с выступами.

Между штабелем высушиваемого материала и металлически.ми стенками каналов Д установлен экран, составленный из отдельных, наклонно поставленных щитков р (фиг. 3) с широкими проходами .между последними.

Вышеописанное оборудование сушильной камеры обусловливает собой во время процесса сушки естественную циркуляцию воздуха, проходящую в следующем .порядке.

Наружный воздух в количестве, необходимом в каждый данный момент для успешного процесса сушки и устанавливаемом с помощью регулирующего кла,пана Р, поступает в горизонтальный канал П, из него - в вертикальные каналы Д и через отверстие а попадает внутрь сушилки. Среднюю температуру этого воздуха в летнее время можно принять в 5°, а в зимнее - 0° и

ниже. В то же время температура внутри сушилки обычно (в зависимости от сорта высушиваемого материала) колеблется в пределах 50-80.

Таки;М образом, по обе стороны металлических стенок каналов Д создаётся разность температур, в летнее время составля1ош,ая от 35 до 65°, а в зимяее 50-80° и бо-лее. Благодаря такой разности температур через металлическую стенку каналов Д будет происходить передача тенла от нагретого влажного воздуха, заполняющего сушилку, к более холодному наружному воздуху, поднимаюш,ем:уся но каналам Д. Первый будет охлаждаться и выделять часть заключающейся в нём влаги на поверхности металлической стенки. Второй, т. е. наружный, воздух, ноднимаюш,ийся по каналам Д, будет нагреваться за счёт тепла, отдаваемого тёнлым влажпыМ воздухол внутри сушилки, и нридёт к отверстиям а с более вьюокой температурой, чем он имел в канале П, по более низкой, чем воздух, находаш,ийся внутри сушилки.

Паровоздушная смесь, образуюш.аяся iB пространстве между экра,ном и Аюталлическими стенками каналов Д, из подогретого наружно-го воздуха, ноступаюшего через OTBeipстие а, и воздуха, нрисасываемого со стороны штабеля материала, будет иметь удельный вес больший, чем удельный вес воздуха, находяш,егося по другую сторону экрана (около штабеля -материала).

Поэтому паровоздушная смесь может перемеш,аться (и действительно будет иеременд.аться) только в. од1ЕОМ наиравлении, а именно сверху вниз, к полу сушильной камеры.

По этой причине при указанном, на чертеже расположении ш.итков р распространение за экран в сторону штабеля материала и всякое воздействие на последний более холодного и сухого воздуха со стороны каналов Д совершенно исключено, а в то же время отработавший влажный воздух из штабеля будет свободно притекать через промежутки между шитками к металлическим стенкам каналов Д.

Онустившиеся массы воздуха, составляюшие эту паровоздушную смесь, будут располагаться иа полу камеры ,и здесь придут в солрикосновение с нагревательными трубами К (фиг. 2 и 3). Нагревание этого воздуха около труб К вызовет образование второго, восходящего, потока Циркуляции по другую сторону высуши-ваемого материала, над трубами К.

В отличие от известных сушилюк с естественной циркуляцией воздуха, где образование такого восходящего потока над нагревательным ;, приборами парализуется происходящим в этих сушилках расслаива.ние воздуха, в предлагаемой суш.млке приток нагретого воздуха в верхнюю часть камеры будет вполне обеспечен предварительным смешилзаиием в сушилке наружного воздуха с отработавшим влажным воздухом и наличием положительного давления во всей внутренней полости сушилки, благодаря отсутствию вытяжной трубы, неибежно создг.ющей разрежение воздуха внутри камеры и нрнсос паразитного воздуха.

Паличие восходящего потока циркуляции над трубами К обеспечивает питание штабеля материала нагретым воздухом, влагосод€р;ка.ние которого регулируется коляче-стдом подаваемого через клана:; Р наружного воздуха.

Движение воздуха в самом uiTaбеле материала происходит под. влиянием нескольких одновременпо действующих факторов. Во-первых., о.мывающие вькущиваемый материал струи нагретого воздуха, остывая, получают стремление падать; во-вторых, лод действием холодных металлических стенок каналов Д и образующегося около них нисходящего потока циркуляции находящийся внутри штабеля воздух получает сильный имнульс для передвижения в горизонтальном (поперечном) направлении; в-трет1 их., часть отработавшего и выходяи:1.ето из штабеля воздуха уходит через верхние отверстия натрубков О ьнизу штабеля и, наконец, в-четвё{и-ых, часть отраб; 1ав111его воз.ауха ;дз.яе-кается восходящим потоком циркуляции, перемешиваясь с нагретым воздухом, поднимающимся над горячими трубамИ К; этому перемешиванию отработавшего воздуха с нагретыМ способствует щит Э с выступами, KOTOipbiH разбивает нагретый воздух на ряд отдельных струй. В результате одновременного действия перечисленных выше факторов, наиболее вероятное преобладающее движение воздуха внутри штабеля материала будет происходить в поперечном направлении от восходящего потока циркуляции к нисходящему, с некоторым уклоном к низу штабеля.

Предмет изобретения

Сушилка с естественной циркуляцией и принудительной вентиляnneii, раоотающая прп повышенном, против атмосферного, давлении воздуха внутри сушильной камеры, с подачей наружного воздуха в верхнюю часть сущильной камеры сбоку высушиваемого материала, с устройством для перемешивания этого (наружного) воздуха с отработа1вщим тёплым и влажным воздухом, о т л ичающаяся тем, что подача воздуха в сушилку осуществляется через каналы Д, отделённые от рабочего пространства сушилки металлическими стенкам, обеспечивающил1И возможность частично регенерации тепла за счёт конденсации влаги, удаляемой из высушиваемого aтepиaлa, при одновременном подогреве воздуха, поступающего в сушилку.