Сушилка для сыпучих и комкующихся ма-ТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК F26B11/14 F26B17/20 

1

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к установкам для проведения процессов сушки сыпучих и комкуюш,ихся материалов в химической, химико-фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны сушилки для сыпучих и комкующихся материалов, содержаш,ие неподвижный барабан, внутри которого расположен полый вал со скребковыми элементами .

Недостатками этих сушилок являются относительно малая поверхность теплопередачи, налипание материала на вал и скребковые элементы, неравномерность сушки и заполнения материала по длине сушилки, громоздкость вала.

Известны также сушилки для сыпучих и комкующихся материалов, содержащие обогреваемый цилиндр, размещенный по. его оси шнек, выполненный в виде гибкого вала с укрепленными на нем петлеобразными упругими скребками, загрузочное и разгрузочное устройства 2.

Недостатками сушилок являются сравнительно малая поверхность теплопередачи, неравномерность заполнения материалом цилиндра и налипание материала на вал.

Цель изобретения интенсификация процесса сушки.

Это достигается тем, что шнек выполнен в виде полого греющего змеевика с переменным шагом, уменьшающимся по длине цилиндра от загрузочного устройства к разгрузочному, а скребки равномерно размещены по периметру змеевика, причем каждый шаг шнека определен по формуле

с(-н -к) „

/ - н-

где Si - t-ый шаг шнека;

SH - начальный шаг шнека в зоне загрузочного устройства; Sij - конечный шаг шнека в зоне разгрузочного устройства;

Пг - порядковый номер шага; N - число шагов.

Так как сыпучесть материала увеличивается с уменьшением его влажности по длине сушилки, а величина начального шага шнека 5н зависит от начальной влажности материала, то выполнение гибкого шнека в виде полого змеевика для подвода теплоносителя с переменным шагом позволяет увеличить греющую поверхность змеевика. Из-за возникающего вследствие этого уменьшения скорости транспортирования материала, уровень материала в конце сушилки выравнивается с уровнем материала в начале сушилки и увеличивается время пребывания материала в цилиндре. Уменьшеиие шага шнека по формуле о с (SH -г - JH: позволяет уменьшать шаг иропорционально уменьшению влажности материала но длине аииарата, при одповремеппом иовышепии сыпучести материала, что исключает забиваипе материалов витков шнека и образованне комков высушиваемого материала. На фиг. 1 изображеиа предлагаемая сушилка; на фиг. 2 - график сравнения кривых сушки при постоянном шаге змеевика и при переменном. Сушилка имеет неподвижный цилиндр 1 с рубашкой 2, шнек в виде змеевика 3, скребки 4, загрузочное и разгрузочное устройства 5 и 6. Сушилка работает следующим образом. Через загрузочное устройство 5 в обогреваемый цилиндр 1, внутри которого вращается греющий змеевик 3, с равномерно установленными его периметру скребками 4, загружается влажный сыиучий материал. Материал подхватывается вращающимся змеевиком 3 и транспортируется к разгрузочному устройству 6. При контакте влалсного материала с внутренней поверхностью цилиндра 1, с греющим змеевиком 3 и скребками 4, материал получает тепло и в процессе транспортировки высушивается. При транспортировке материала к разгрузочному устройству 6 скорость транспортировки из-за уменьшения шага змеевика 3 уменьшается, вследствие чего последующий материал, движущийся с большей скоростью, наползает на иредыдущий, образуя иорог, который увеличивает уровень материала в сушилке, вследствие чего увеличивается исиользующаяся греющая иоверхиость обогреваемого цилиндра 1 и змеевика 3. Кроме этого, высушиваемый материал чаще вступает в контакт с греющей поверхностью щнека вследствие увеличения частоты его витков по длине сушилки. При налипании материала на внутреннюю стенку цилиндра 1 скребки 4 срезают его, а нри налипании материала на сами скребки 4 при очередном повороте змеевика, они вклиниваются в основную массу материала по прииципу плуга, и в результате возникающего трения налипший на них материал срезается. Вследствие незначительной вибрации змеевика 3, возникающей из-за его гибкости при срезе скребками материала, налипщего на внутреннюю поверхность цилиндра 1, змеевик 3 и скребки 4 дополнительио самоочищаются. При транспортировке змеевиком 3 высушиваемого материала, змеевик 3 перемещает преимущественно нижние слои высушиваемого материала, освобождая место контакта с внутренней поверхностью цилиндра и со своей наружной поверхностью верхним более влажным слоям. Кроме того, змеевик 3 транспортирует материал вперед по направлению оси цилиндра, а скребки - в направлении к своей поверхности, следовательно, происходит перемешивание. Выгрузка высушенного материала осуществляется через разгрузочное устройство 6. Пример использоваиия сущилки. Испытания проводились на изготовленной и нержавеющей стали Х18Н10Т лабораторной установке с внутренним диаметром цилиндра 100 мм, длиной - 500 мм, с диаметром трубки змеевика мм и при величине начального шага мм, уменьшающимся по длине сущилки до мм. Эксперимент проводился при следующих начальных условиях: высушиваемый материал - ионол; температура теплоносителя - 50°С; остаточное давление - 4,9 кПа; число оборотов шнека - 0,1 об/с. Результаты экспериментального сравнения змеевиков с переменным и постоянным шагом нриведены на фиг. 2, где кинетическая кривая А соответствует греющему змеевику с постояиным шагом и кинетическая кривая Б соответствует греющему змеевику с переменным шагом. Как видно из графика зависимости влажности материала t/ (%) от времени - т (мин) при одних и тех же условиях опытов кинетическая кривая Б располагается под кинетической кривой А, угол наклонакривой Б первого периода сушки, характеризующей скорость сушки, больще угла наклона (скорости сущки) кривой А, в результате чего для достижения определенной конечной влажности во втором случае (кривая Б) требуется меньще времени, чем для первого случая (кривая А). При этом было установлено: увеличение скорости сушки, т. е. интенсивности нроцесса сущки на 40%; получение однородного порошкообразного материала без комков; самоочищение теплопередающих поверхностей;интенсивное перемешивание материала в сушилке; отсутствие пересушенного материала. Применение предлагаемой сушилки позволяет осуществить неирерывный процесс сушки, увеличить поверхность тенлопередачи, поднять порог уровня материала в сушилке, увеличить время пребывания материала в сушилке, увеличить степень перемешивания высушиваемого материала, предохранить материал от пересушивания, асширить диапазон обрабатываемых термолабильных материалов. Формула изобретения Сушилка для сыпучих и комкующихся атериалов, содержащая обогреваемый цилиндр с загрузочным и разгрузочным устройствами и размещенный по оси цилиндра гибкий шнек, снабженный скребками, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сущки, шнек выполнен в виде полого греющего змеевика с пере|йенным шагом, уменьшающимся по длине цилиндра от загрузочного устройства к разгрузочному, а скребки размещены равномерно по периметру змеевика, причем каждый шаг шнека определен по следующей формуле

(Ьн - к)

5„П1.

N

где Si - i-ый шаг шнека;

SH - начальный шаг шнека в зоне загрузочного устройства; 5к -конечный шаг шнека в зоне разгрузочного устройства; Hi - порядковый номер шага. Л - общее число щагов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 545846, кл. F 26В 17/20, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР ЛГо 252921, кл. F 26В 17/20, 1967.

.1

Г; мин