Комбинированная сушилка для длинномерных материалов Советский патент 1982 года по МПК F26B13/04 

1

Изобретение относится к комбинированным устройствам, применяемым для сушки длинномерных материалов, в частности газопроницаемых и газонепроницаемых натуральных и синтетических материалов, и может быть использовано в текстильной, химической и целлюлозно-бумажной отраслях промышленности.

Сушку полртнообразных материалов из натуральных и искусственных волокон производят, используя два способа подвода тепла к материалу кондуктивный и конвективный. Кондуктивный способ подвода тепла к материалу осуществляется при использовании контактных сушильных барабанов, обогреваемых парфм.

Известна сушилка для двухсторонней сушки тканей, которая представ.ляет собою четыре колонки по пять вращающихся цилиндров, обогреваемых паром. Цилиндры установлены в шахматном порядке на вертикальных

стойках, внутри которых для подачи к цилиндрам пара и отвода конденсата проложены трубопроводы. Остов машины выполнен из сварных рам. Ткань, заправленная на цилиндры, транспортируется ими, сушится и разглаживается. Вытяжной вентилятор удаляет из сушилки влажный воздух и создает в ней разрежение. На выходе ткань охлаждается l .

10

Недостатком указанной конструкции является большая металлоемкость остова, вследствие чего удлиняется

,5 время разогрева цилиндров. Кроме того, при неполном удалении кои денсата из цилиндров на внутренней поверхности их стенок образуется слой конденсата, увеличивающий тер20 мическое сопротивление и снижающий интенсивность сушки и производительность. Наличие большого количества перегибов ткани увеличивает возможность ее обрыва в процессе сушки и уменьшает ее натяжение, которое способствует разглаживанию ткани. Известны также сушилки для длинномерных материалов, содержащие обогреваемые изнутри цилиндры, охватывающие с обеих сторон материал, и расположенные на входе и выходе материала отжимные валки 23В этих сушилках в результате отжима влаги валками несколько улучшаются условия сушки, но в основном она характеризуется всеми недостатками предыдущей сушилки. Известны сушилки, предназначенные для сушки и термообработки хлопчатобумажных и штапельных тканей после специальной пропитки. В них используется принцип высокотемпературной (до 550 с) радиально-конвективной сушки ткани продуктами его.рания газа в смеси с воздухом. Эти сушилки содержат камеру, обогреваемую двумя газовыми горелками туннельного типа, которые вмонтированы в смесительную трубу. Горелки и труба расположены в нижней части камеры под нижним рядом роликов. Пространство между трубой и ограждением пред ставляет собой канал, по которому во дух из помещения поступает в трубу ч рез жалюзийные решетки, имеюи еся в нижней части сушилки; ткань транспортируется верхними и нижними привод ными роликами, воздух для горелок подается центробежным вентилятором з Основной недостаток указанных сушилок заключается в том, что интенси ность сушки в них достигается не в результате соплового обдува, а вслед ствие высокой температуры теплоносителя. Кроме того, в сушилках могут накапливаться продукты сгорания органи ческой пыли и ворса,.загрязняющие их наличие большого количества перегибов ткани увеличивает возможность ее обрыва в процессе сушки. Получают широкое распространение комбинированные типы сушилок, у которых имеется большая возможность интенсификации тепло-, и массообмена в процессе сушки и улучшение качества Наиболее близкой к предлагаемой является комбинированная сушилка для длинномерных материалов, содержащая корпус с расположенными по обе стороны материала камерами нагрева, образующими со стенками корпуса перифе рийные каналы (сопла), а с материалом камеры нагрева образуют окна kj. Влага из материала удаляется в результате нагрева его от нагревателей, являющихся источниками инфракрасного излучения. Теплоноситель обдувает высушиваемый материал как сверху, так и снизу, проходя через сопла, приобретает большую скорость движения и производит эжекцию пара из камер нагрева. В результате этого в камерах нагрева создается пониженное давление, что способствует интенсивному удалению влаги. Однако интенсивность тепло- и массообмена в процессе сушки в известной сушилке недостаточна, так как для создания разрежения в камерах нагрева требуется большой расход теплоносителя, который используется как сушильный агент неполностью в связи с малым временем контакта его с. материалом и невозможностью создания . противотока между ним и высушиваемым материалом на достаточно большой длине. В связи с тем, что испаряемая из материала влага, эжектируемая соплом в сторону выхода высушиваемого материала, находится с ним в контакте, часть влаги переходит обратно в материал, т.е„ происходит его увлажнение на выходе. В камерах нагрева при испарении влаги на материале образуются паровые пленки, значительно понижающие тепло- и массообмен. Максимальное насыщение пленок паром замедляет процесс испарения влаги из материала и приводит к его местному нагреву, что снижает качество сушки. Температура высушенного материала на выходе равна температуре отходящего теплоносителя. Эффективность снижается вследствие того, что снижаются относительные скорости при прямотоке теплоносителя и материала, а это приводит к снижению интенсивности тепло- и массообменных процессов. Цель изобретения - интенсификация тепло- и массообмена. Поставленная цель достигается тем, что стенки каждой камеры выполнены в виде цилиндрических поверхностей разного радиуса, установленных с перекрытием и образующих щелевые зазоры с выходом навстречу движению материала, а за окнами по ходу движения материала установлены уплотнительные ролики. В периферийных каналах в шахматном порядке по длине корпуса устано лены радиальные пррегородки, соединяющие его стенки со стенками камер нагрева, между которыми по обе стороны материала расположены параллел но ему перфорированные перегородки. На фиг. 1 показана предлагаемая сушилка (без р адиальных и перфориро ванных перегородок); на фиг. 2 - то же (с радиальными и перфорированными перегородками). Корпус 1 сушилки содержит воздухоподвод 2, воздухоотвод 3 и расположенные с обеих сторон высушиваемо го материала камеры k нагрева с нагревателями 5. Стенки камеры выполнены из цилиндрических элементов 6 7 разного радиуса с внутренними отражательными поверхностями, образующих со стенками корпуса периферийные каналы (сопла 8). В каждой камере Л цилиндрические элементы разного диаметра частично перекрывают друг друга с образованием щелевых зазоров 9, выход которых направлен в сторону, противоположную движе нию высушиваемого материала За камерами (по ходу движения высушива емого материала) установлены уплотнительные ролики 10. На входе в кор пус установлены отжимные валы 11, а на выходе из него - валы 12, протягиваю11(1ие полотнообразный материал 13. Воздухоподвод 2 выполнен со стороны выхода высушенного материала, а воздухоотвод 3 - со сторон входа влажного материала.. Нагреватели 5 - источники инфракрасного из лучения. Сушилка может иметь радиал ные перегородки И и перфорированны перегородки 15, расположенные между камерами нагрева. Камеры с материалом 13 образуют окна 16 для проход последнего. I Комбинированная сушилка без перегородок работает следую1цим образом. Высушиваемый материал 13 направля ют в корпус 1 сушилки, механически обезвоживают отжимными валами 11 и протягивают через сушилку валами 12, Теплоноситель (воздух), поступающий в корпус 1 через воздухоподвод 2, вы полненный со стороны выхода материала, отсасывают вентилятором (не показан), подсоединенным к воЗдухоотводу 3. Огибая камеры с нагревателями 5 расположенными с обеих сто рон высушиваемого материала, воздух Q проходя через сопла 8, эжектирует из камер k через щелевые зазоры 9 паровоздушную смесь. Вследствие эжекции в камерах k создается пониженное давление. Разность, давлений внутри и снаружи камер 4 компенсируется тем, что часть паровоздушной смеси, эжектируемой из камер нагрева, возвращается в них через окна 16 для входа материала, образованные цилиндрическими элементами 6 меньшего радиуса. Рециркуляцией воздуха исключается перегрев высушиваемого материала 13 и образование застойных паровых зон в камерах нагрева. Резкий перепад температур между материалом, выходящим из камер нагрева,и проходящим внутри корпуса 1 воздухом способствует интенсивному удалению влаги из материала. Обдувая высушиваемый материал, воздух охлаждает его, вследствие чего температура материала на, выходе из сушилки становится равной температуре входящего в сушилку воздуха. На выходе высушиваемого материала из камер k нагрева стоят уплотнительные ролики 10, перекрывающие доступ воздуха внутрь камер t и выход паровоздушной смеси наружу со стороны выхода материала Вследствие того, что по мере прохождения воздуха через сушилку он нагревается и увлажняется, режим осциллирования (нагревохлаждение) , в котором сушилка работает , затухает, что и требуется в начальный момент времени при сушке влажного материала, В результате проведенных испытаний на полотне - диагональ хлопчатобумажная маланжевая - установлено, что интенсивность удаления влаги в предлагаемой комбинированной сушилке по сравнению с сушильными цилиндрами выше на 30, удельные расходы тепла также уменьшены на 30%. Комбинированная сушилка для сушки полотнообразных газопроницаемых материалов с перегородками (фиг. 2) работает так же, как и сушилка без перегородок (фиг. 1). Высушиваемый материал 13, направляемый в корпус 1 сушилки, мexaнически обезвоживается отжимными валами 1 1 и протягивается через сушилку валами 12. Теплоноситель (воздух) поступает в корпус 1 сушилки через воздухоподвсй 2, а отсасывается через воздухоотвод 3. Пронизывая материал, движущийся между перфорированными перегородками 15, воздух охлаждает его, вследствие чего температура материала на выходе из сушилки становится равной температуре входящего в сушилку воздуха Огибая камеры нагрева воздух, проходя через сопла 8, эжектирует из камер через щелевые зазоры 9 паровоздушную смесь.

Вследствие эжекции в камерах k создается пониженное давление. Разность давлений внутри камер нагрева и снаружи них компенсируется тем, что часть паровоздушной смеси, эжектируемой из камер нагрева, возвращается в них через щелевые зазоры 9, образованные цилиндрическими элементами 6 и 7 и расположенные со стороны перегородок Ц, образующих газоход в корпусе сушилки, ffeрегрев материала и образование застойных паровых зон в камерах нагрева исключается рециркуляцией воздуха и вследствие того, Что паровоздуная смесь дополнительно пронизывает высушиваемый материал в самих камерах нагревао Резкий перепад температур между материалом, выходящим из камер нагрева, и пронизывающим его потоком воздуха способств ет интенсивному удалению влаги из материала

Уплотнительные ролики 10 играют ту же роль, что и в сушилке без перегородок Сушилка с перегородками по интенсивности удаления влаги превосходит сушилки с контактными цилиндрами в раза, а для воздухопроницаемых материалов - в 8, раза

Кроме того, сушилка отличается сравнительно низким удельным расходом тепла (690-1000 ккал/кг влаги).

Использование в промышленности предлагаемой комбинированнойсушилки для полотнообразных газопроницаемых материалов дает дополнительно снижение металлоемкости конструкции

уменьшение производственной площади и позволяет полностью автоматизировать процессо

Предлагаемую сушилку легко можно включать в поточные линии.

Формула изобретения

1. Комбинированная сушилка для

длинномерных материалов, содержащая корпус с расположенными по обе стороны материала камерами нагрева, образующими со стенками корпуса периферийные каналы, а с материалом окна, отли чающая сятем, что, с целью интенсификации теплои массообмена, стенки каждой камеры выполнены в виде цилиндрических поверхностей разного радиуса, установленных с перекрытием и образующих щелевые зазоры с выходом навстречу движению материала, а за окнами по ходу движения материала установлены

уплотнительные ролики.

2. Сушилка по п.

о т л и ч аю щ а я с я тем, что в периферийных каналах в шахматном порядке по длине корпуса установлены радиальные перегородки, соединяющие его стенки со стенками камер нагрева, между кotopыми по обе стороны материала расположены параТ1лельнЬ ему перфорированные перегородки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 о Белъцов В.М. Технологическое оборудование отделочных фабрик текстильной промышленности. Л., Машиностроение, 197, с. Й5.

2. Авторское свидетельство СССР If 127389, кл. F 26 В 13/06, I960.

Зо Москвичев Н.Т., Чупыгин А.Г. Оборудование хлопкоотделочных предприятий. М., Легкая индустрия, 1966, Со 222.

k. Авторское свидетельство СССР № 566099, кл. F 26 В 13/02, 1975.

X