Пристрій для безперервного висушування перегрітим паром вологих матеріалів

1 Устройство для непрерывной сушки в перегретом паре влажных материалов, состоящее из сушильной оболочки, средства для образования перегретого пара, по меньшей мере, для частичного высушивания влажных материалов в данной оболочке, входного и выходного каналов, сообщающихся с оболочкой, средств для транспортировки материала вдоль каналов по направлению к оболочке и от нее, и через оболочку, при этом, по крайней мере, выходной канал направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеет открытый конец для транспортировки материала из канала, отличающееся тем, что содержит выпускной газопровод, сообщающийся с оболочкой, и имеющий выход на уровне ниже оболочки и выше открытого конца выходного канала для обеспечения выпуска части перегретого пара из оболочки, при этом выходной канал расположен с возможностью обеспечения встречи пара, стремящегося выйти вниз вдоль выходного канала, и наружного воздуха или другого газа, стремящегося пройти вверх по выходному каналу, с образованием внутри выходного канала дифференциального слоя стратификации по температуре и плотности между паром и воздухом или газом, расположенного, в основном, на уровне выхода из выпускного газопровода и препятствующего просачиванию пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку при помощи потока, проходящего вдоль выходного канала, и в то же время допускающего транспортировку материала вдоль выходного канала и через слой стратификации 2 Устройство по п 1, отличающееся тем, что входной канал направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеет открытий конец для транспортировки материала в канал и для образования дифференциального слоя стратификации по температуре и плотности внутри входного канала между паром и воздухом или другим газом, препятствующего просачиванию пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку при помощи потока, проходящего внутри входного канала, и обеспечивающего транспортировку материала вдоль входного канала и через слой стратификации 3 Устройство по п 2, отличающееся тем, что содержит один общий канал, который представляет собой как входной, так и выходной канал 4 Устройство по п 1, отличающееся тем, что канал в значительной степени заполнен материалом, транспортирующимся вдоль данного канала, для образования этим материалом препятствия истечению пара из оболочки вдоль входного канала 5 Устройство по любому из пунктов 1-4, отличающееся тем, что средство для выработки перегретого пара включает в себя источник тепла и вентилятор для циркуляции газа внутри оболочки между источником тепла и материалом, подлежащим сушке в оболочке, для вырабатывания перегретого пара, по крайней мере, частично из влаги в материале 6 Устройство по любому из пунктов 1-5, отличающееся тем, что средство для выработки перегретого пара включает в себя наружное средство выработки пара, отделенное от оболочки, и трубопровод для доставки наружно выработанного пара в оболочку 7 Устройство по любому из пп 1-6, отличающееся тем, что выпускной газопровод включает в себя конденсатор для конденсирования части перегретого пара, выпущенного из оболочки, для извлечения из этой части пара тепловой энергии 8 Устройство по п 7, отличающееся тем, что конденсатор расположен рядом с входным каналом для предварительного нагревания при помощи теплообмена влажного материала, транспортирующегося вдоль входного канала 9 Устройство по п 7, отличающееся тем, что выпускной газопровод включает в себя, по крайней мере, два последовательно соединенные конденсатора, при этом один из конденсаторов расположен рядом с входным каналом q Ю 00 48115 10 Устройство по пп 8 или 9, отличающееся тем, что содержит вентилятор для циркуляции нагретого газа между конденсатором и влажным материалом, транспортирующимся вдоль входного канала 11 Устройство по любому из пп 1-10, отличающееся тем, что выпускной газопровод снабжен компрессором для сжимания выпущенного из оболочки через газопровод перегретого пара, направляемого из компрессора к конденсатору, расположенному внутри оболочки, для обеспечения нагревания влажного материала в оболочке 12 Устройство по любому из пп 1-11, отличающееся тем, что оно расположено внутри камеры, которая содержит средство для снижения давления в камере ниже атмосферного давления, и тем самым для снижения температуры перегретого пара 13 Устройство по любому из пп 1-12, отличающееся тем, что оболочка включает в себя автома тически управляемое средство выпуска для выпуска излишнегопара из оболочки для использования в другом месте, при этом средство выпуска включает в себя средство управления для ограничения выпуска пара из оболочки до величины, недостаточной для втягивания наружного воздуха или другого газа в оболочку через входной и выходной каналы для замены выпущенного пара 14 Устройство по любому из пп 1-13, отличающееся тем, что в оболочке и/или в одном из входном или выходном каналов имеются отражательные или дефлекторные устройства для выравнивания давления внутри или над верхним разделом канала или каналов для предотвращения уноса воздуха или пара при транспортировании материала вдоль канала или каналов, и локализации внутри оболочки турбулентности перегретого пара, стремящегося дестабилизировать слой стратификации Изобретение относится к устройству для непрерывной сушки влажных материалов в перегретом паре Выражение «материалы» имеет своей целью охватить все виды предметов, которым может потребоваться сушка, включая гранулированные или хрупкие сырьевые материалы, частично обработанные материалы и изделия, завершенные материалы и продукты, а также отходы Изобретение, например, применимо к высушиванию химических веществ, фармацевтических препаратов, угля, лесоматериалов, одежды, бумаги, полотенец, простыней, предметов одежды, кирпича, фарфора, отстоя сточных вод и отходов, получаемых при многооборотном использовании бумаги сушиванию в ходе непрерывного процесса, непрерывно бы следовали через место высушивания При способе, предназначенном для партий, нет большой сложности сохранять перегретый пар внутри оболочки в то время, когда осуществляется процесс сушки, поскольку оболочку можно без приложения больших усилий плотно закрыть при помощи газонепроницаемого уплотнения после того, как партия материала была введена, и вновь открыть, когда необходимо удалить материал после высушивания В ходе непрерывного сушильного процесса, однако, необходимо предотвратить просачивание перегретого пара из оболочки, вместе с тем одновременно допуская непрерывное поступление материалов вовнутрь этой оболочки и выход из нее Поэтому необходимо обеспечивать определенный вид в основном газонепроницаемого уплотнения иди препятствия, которое будет разрешать проход материалов вовнутрь оболочки и из нее, вместе с тем одновременно предотвращая просачивание перегретого пара В описании Великобритании № 2209383 описано устройство непрерывного высушивания, у которого и вход и выход из оболочки образованы парой взаимодействующих роликов, имеющих эластично упругие контактирующие друг с другом наружные поверхности Конвейер, транспортирующий изделия, подлежащие высушиванию, проходит через зазор, имеющийся в каждой паре роликов, и упругие наружные поверхности роликов плотно прижимаются к конвейеру и изделиям, в то время как они проходят через них, обеспечивая, таким образом, в основном газонепроницаемое уплотнение для того, чтобы предотвратить просачивание перегретого пара из оболочки или поступление воздуха вовнутрь оболочки В устройстве, описанном в раннем описании, изделиями являются предметы одежды, подвешенные на конвейер, и для таких предметов одежды такое устройство полно Использование перегретого пара для высушивания влажных материалов уже известно Например, патентное описание Великобритании №2209383 описывает способ и аппарат, при использовании которых влажные материалы, подлежащие высушиванию, вводятся в оболочку, и воздух иди другой газ, которым была предварительно заполнена оболочка, циркулирует между источником тепла и материалом для того, чтобы преобразовать в пар влагу, содержащуюся в данном материале Этот пар постепенно вытесняет первоначальный газ из оболочки и продолжает нагреваться за счет циркуляции при проходе вокруг источника тепла до тех пор, пока пар не станет перегретым Часть пара выпускается из оболочки через выпускное отверстие и, по крайней мере, часть термической энергии улавливается из выпущенного пара при помощи конденсации Описание №2209383 раскрывает в основном способ, применяемый для партий, при котором партия материала вводится в оболочку, высушивается и затем удаляется Однако при промышленном применении имеется много случаев, когда желательно, чтобы материалы, подлежащие вы 48115 стью приемлемо, по крайней мере, для некоторых из них, для того, чтоб они могли бы пройти таким способом через эластичные ролики Однако, существует большое количество других материалов, для которых эта форма препятствия непригодна либо потому, что эластичные ролики не в состоянии обеспечить соответствующее газонепроницаемое уплотнение, либо потому, что характер этих материалов или их форма иные, либо потому, что эти материалы могут быть оказаться поврежденными или деформированными давлением роликов Например, чрезвычайно трудно расположить кирпичи или аналогичные твердые изделия так, чтобы они могли пройти через упругие ролики, таким образом, сохраняя газонепроницаемость препятствия, или же сравнительно хрупкие предметы, такие, как фарфоровые изделия, которые, очевидно, будут также повреждены давлением роликов «Меканикел Уолд енд Енджиниринг Рекорд» за октябрь 1964г на странице 449 описывает аппарат для нагревания изделий в ходе их непрерывного транспортирования через обычную сушилку с горбатой верхней стенкой Нижние части сушилки открыты для атмосферного воздействия, и как принято говорить, уменьшенная плотность нагретого воздуха внутри сушилки образует «естественное тепловое уплотнение», которое препятствует выходу нагретого воздуха из сушилки На практике наблюдается выход нагретого воздуха вниз, и обычно оказывается необходимым устанавливать кожух, как это показано, для того, чтобы направить выходящий воздух вверх и в сторону от сушилки Этот выход нагретого воздуха можно контролировать только за счет тщательного поддержания баланса между потоком нагретого воздуха, идущего в сушилку, и выходом нагретого воздуха и других газов из сушилки Если выходящий поток будет превышать входящий поток, наружный холодный воздух поступит вовнутрь сушилки и изменит температуру внутреннего циркулирующего воздуха, что окажется вредным для процесса За прототип заявляемого изобретения принято устройство для непрерывной сушки в перегретом паре влажных материалов, состоящее из сушильной оболочки, средства для образования перегретого пара, по меньшей мере, для частичного высушивания влажных материалов в данной оболочке, входного и выходного каналов, сообщающихся с оболочкой, средств для транспортировки материала вдоль каналов по направлению к оболочке и от нее, и через оболочку, при этом, по крайней мере, выходной канал направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеет открытий конец для транспортировки материала из канала (Патент GB № 98291, МКИ6 F26B25/00, от 22 02 57) Патентное описание Великобритании №798291 раскрывает сушильный аппарат с горбатой задней стенкой для непрерывной сушки заряженных аккумуляторных пластинок В нижнем конце входного канала, ведущего в сушильную камеру, установлено водяное уплотнение, и изделия, подлежащие сушке, должны проходить через водяное уплотнение Очевидно, что такое устройство непригодно для высушивания изделий или материалов, которые могут быть повреждены или на которые может быть оказано любое иное вредное воздействие погружение в воду На выходном конце аппарата вообще не предусмотрено никакого уплотнения, и пар из сушильного туннеля просто улетучивается в атмосферу Кроме того, известное устройство не защищено от возможности попадания воздуха в его входной и выходной каналы, а также от утечки перегретого пара, что существенно снижает эффективность его работы В основу изобретения поставлена задача предотвращения просачивания перегретого пара и повышения эффективности работы устройства для непрерывной сушки в перегретом паре путем оснащения устройства выпускным газопроводом и выбора расположения выхода его выше конца выходного канала, а также оптимизации расположения выходного канала в устройстве, что создает возможность для выпуска из сушильной оболочки излишков перегретого пара, и создания внутри выходного канала давления, оптимального для образования внутри канала дифференциального слоя стратификации по температуре и плотности, который препятствует просачиванию наружного воздуха в канал и, истечению пара из оболочки, и допускает транспортировку подлежащих высушиванию изделий независимо от материала, из которого они изготовлены, и их конфигурации Поставленная задача достигается за счет того, что устройство для непрерывной сушки в перегретом паре влажных материалов, состоящее из сушильной оболочки, средства для образования перегретого пара, по меньшей мере, для частичного высушивания влажных материалов в данной оболочке, входного и выходного каналов, сообщающихся с оболочкой, средств для транспортировки материала вдоль каналов по направлению к оболочке и от нее, и через оболочку, при этом, по крайней мере, выходной канал направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеет открытий конец для транспортировки материала из канала, согласно изобретения, содержит выпускной газопровод, сообщающийся с оболочкой, и имеющий выход на уровне ниже оболочки и выше открытого конца выходного канала для обеспечения выпуска части перегретого пара из оболочки, при этом выходной канал расположен с возможностью обеспечения встречи пара, стремящегося выйти вниз вдоль выходного канала, и наружного воздуха или другого газа, стремящегося пройти вверх по выходному каналу, и образования внутри выходного канала дифференциального слоя стратификации по температуре и плотности между паром и воздухом или газом, расположенного, в основном, на уровне выхода из выпускного газопровода и препятствующего просачиванию пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку при помощи потока, проходящего вдоль выходного канала, и в то же время допускающего транспортировку материала вдоль выходного канала и через слой стратификации Входной канал заявляемого устройства направлен вниз от места сообщения с оболочкой и имеет открытий конец для транспортировки материала в канал и для образования дифференциального слоя стратификации по температуре и 48115 плотности внутри входного канала между паром и воздухом или другим газом, препятствующего просачиванию пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку при помощи потока, проходящего внутри входного канала, и обеспечивающего транспортировку материала вдоль входного канала и через слой стратификации Кроме того, устройство может содержать один общий канал, который представляет собой как входной, так и выходной канал Канал устройства в значительной степени заполнен материалом, транспортирующимся вдоль данного канала, для образования этим материалом препятствия истечению пара из оболочки вдоль входного канала, а средство для выработки перегретого пара включает в себя источник тепла и вентилятор для циркуляции газа внутри оболочки между источником тепла и материалом, подлежащим сушке в оболочке, для вырабатывания перегретого пара, по крайней мере, частично из влаги в материале, причем средство для выработки перегретого вара включает в себя наружное средство выработки пара, отделенное от оболочки, и трубопровод для доставки наружно выработанного пара в оболочку Выпускной газопровод включает в себя конденсатор для конденсирования части перегретого пара, выпущенного из оболочки, для извлечения из этой части пара тепловой энергии, причем конденсатор расположен рядом с входным каналом для предварительного нагревания при помощи теплообмена влажного материала, транспортирующегося вдоль входного канала Кроме того, выпускной газопровод включает в себя, по крайней мере, два последовательно соединенные конденсатора, при этом один из конденсаторов расположен рядом с входным каналом Устройство также содержит вентилятор для циркуляции нагретого газа между конденсатором и влажным материалом, транспортирующимся вдоль входного канала, а выпускной газопровод снабжен компрессором для сжимания выпущенного из оболочки через газопровод перегретого пара, направляемого из компрессора к конденсатору, расположенному внутри оболочки, для обеспечения нагревания влажного материала в оболочке Заявляемое устройство расположено внутри камеры, которая содержит средство для снижения давления в камере ниже атмосферного давления, и тем самым для снижения температуры перегретого пара Оболочка включает в себя автоматически управляемое средство выпуска для выпуска излишнего пара из оболочки для использования в другом месте, при этом средство выпуска включает в себя средство управления для ограничения выпуска пара из оболочки до величины, недостаточной для втягивания наружного воздуха или другого газа в оболочку через входной и выходной каналы для замены выпущенного пара, причем в оболочке и/или в одном из входном или выходном каналов имеются отражательные или дефлекторные устройства для выравнивания давления внут 8 ри или над верхним разделом канала или каналов для предотвращения уноса воздуха или пара при транспортировании материала вдоль канала или каналов, и локализации внутри оболочки турбулентности перегретого пара, стремящегося дестабилизировать слой стратификации Согласно изобретения выходной канал вытянут вниз от места сообщения с оболочкой, и имеет открытый конец, через который при использовании данный материал транспортируется из канала, и таким образом пар, который стремится выйти вниз вдоль выходного канала, а наружный воздух или другой газ, который стремится пройти вверх вдоль выходного канала, встречаются, образуя внутри этого канала дифференциальный слой стратификации по температуре и плотности, который располагается в основном на уровне выхода из выпускного газопровода между парами воздуха или другим газом, при этом слой препятствует выходу пара из оболочки и входу наружного воздуха или другого газа в оболочку за счет потока, имеющегося вдоль выходного канала, и вместе с тем позволяя производить транспортировку материала вдоль по каналу и через слоистый слой, и выход из оболочки через выходное отверстие части образовавшегося пара посредством выпускного газопровода При любой из перечисленных выше компоновок средства для транспортировки материала вдоль, по крайней мере, одного из входного иди выходного каналов может включать в себя конвейерную структуру, которая в собранном виде может перемещаться внутри канала и на которой располагается материал Например, конвейерная структура может включать в себя отрезок бесконечного ленточного конвейера Предпочтительно, чтобы оболочка была снабжена транспортирующим средством для переноса материала через оболочку, начиная от входного канала и кончая выходным каналом Такое конвейерное средство может иметь подогрев для того, чтобы тем самым нагревать и содействовать высушиванию материала, который поддерживается таким образом в оболочке Конвейерное средство для транспортировки материала через оболочку и средство для транспортировки материала вдоль по меньшей мере, одного из входного и выходного каналов, могут представлять собой части одного в основном непрерывного конвейера Устройство может также включать в себя закрываемое выходное отверстие из оболочки таким образом, что выходное отверстие, если оно открыто, позволяет осуществить замену перегретого пара внутри оболочки наружным воздухом или иным газом, входящим в оболочку через входной и выходной каналы Ниже следует более подробное описание вариантов воплощения изобретения при помощи примеров, причем ссылки делаются на сопровождающие чертежи, на которых имеется следующее фиг 1 представляет собой схематический разрез через основную форму непрерывного сушильного устройства согласно изобретению, фиг 2 - 7 являются аналогичными видами дополнительных форм сушильного устройства со 48115 гласно изобретению Со ссылкой на фиг1, на ней схематически представлена основная формы устройства в соответствии с изобретением для сушки влажных материалов практически любого вида Устройство включает в себя сушильную оболочку 1, входной канал 2, ведущий вверх к днищу оболочки 1 к одному из ее концов, и выходной канал 3, ведущий вниз в сторону от днища у противоположного конца оболочки 1 Входной конвейер 4 вытянут вверх через входной канал 2, сушильный конвейер 5 проходит через сушильную камеру 1 и выходной конвейер 6 идет вниз через выходной канал 3 Конвейеры 4, 5 и 6 могут иметь любую форму, соответствующую характеру материалов, которые транспортируются Например, если материалы, подлежащие высушиванию, представляют собой разрозненные изделия, они могут быть подвешены на конвейере, располагаться в карманах или поддерживаться другими устройствами конвейеров, или же перемещаться вдоль канала составными деталями конвейеров При схематическом изображении канала 2 и 3 конвейеры 4 и 5 показаны как круто наклоненные, но вместо этого они могут иметь угол наклона конвейера достаточно небольшой для того, чтобы обеспечить такую наклонную плоскость, на которой материалы просто лежат Днища каналов 2 и 3 открыты, как это показано позициями 7 и 8, соответственно, и имеются зазоры между конвейерами, материалами, которые они транспортируют, и стенками каналов 2 и 3 Таким образом, материалы могут свободно проходить внутрь оболочки 1 и из нее, не подвергаясь необходимости проходить через механическое препятствие Влажные материалы 9 на входном конвейере 4 обозначены символом «х», материалы 10, которые транспортируются внутри оболочки 1 на сушильном конвейере 5, обозначены символом «*», а высушенные материалы 11, идущие вниз вдоль конвейера выходного 6, обозначены символом «о» Материал 10, проходящий через сушильную оболочку 1, высушивается за счет прохода перегретого пара вокруг материала в то время, как он транспортируется через оболочку 1 Перегретый пар может быть выработан наружным источником и подан вовнутрь оболочки 1 от этого источника, или же он может быть выработан из влаги, содержавшейся в самом материале, который подвергается высушиванию, как это уже было описано, например, в патентном описании Великобритании №2209383г или как будет описано в дальнейшем относительно других вариантов воплощения настоящего изобретения Согласно настоящему изобретению, благодаря расположению входного канала 2 и выходного канала 3 перегретый пар, стремящийся выйти из оболочки 1, должен пройти вниз через входной и выходной каналы 2 и 3 Однако, перегретый пар, который стремится пройти вниз по одному из этих каналов, встречает наружный воздух или другой газ, идущий вверх по каналу, после того, как он вошел в открытый конец этого канала Там, где перегретый пар и наружный воздух встречаются, 10 образуется в основном горизонтальный дифференциальный слой стратификации по температуре и плотности так, как это схематически показано позицией 12, который препятствует просачиванию пара из оболочки 1 и входу наружного воздуха или газа внутрь оболочки, благодаря потоку, имеющемуся в любом из каналов, в то же самое время допуская транспортировку материала через этот слой стратификации Таким образом, материалы, подлежащие высушиванию, могут непрерывно поступать внутрь сушильной оболочки 1 или выходить из нее, проходя через то, что фактически является немеханическим газонепроницаемым уплотнением, которое не оказывает какое-либо влияние на проход конвейеров или материалов При температуре окружающей среды 25°С и относительной влажности 70% типичным является то, что слой стратификации 11 может состоять из смеси пара с воздухом при температуре 100°С и плотности 1,37куб м/кг Над слоем стратификации может находиться чистый пар с температурой 100°С и плотностью 1,67куб м/кг, тогда как ниже слоя стратификации может находиться воздух, имеющий температуру 100°С и плотность 1,06куб м/кг Ниже в любом из каналов воздух может иметь температуру 75°С и плотность 1,00куб м/кг, тогда как вблизи верхней части каждого канала пар может иметь температуру порядка 125°С и плотность 1,79куб м/кг Значительная разница в плотности между воздухом ниже слоя стратификации и паром выше этого слоя создает стабильность слоя и сопротивление поперечной диффузии любого из данных газов На практике тонкий устойчивый горизонтальный слой "облака" может иногда наблюдаться в слое стратификации там, где охлаждающий эффект окружающего воздуха ниже входного или выходного канала вызывает образование мельчайших взвешенных капелек воды в этом слое Как будет более подробно описано в связи со следующими ниже вариантами воплощения, часть перегретого пара может быть выпущена из оболочки 1 через выпускной газопровод 13 Для удобства на фиг 2 - 7 составные элементы, соответствующие составным элементам в варианте воплощения, изображенном на фиг1, обозначены теми же самыми номерами позиций В варианте воплощения, показанном на фиг 2, перегретый пар, который вызывает высушивание материала, полностью или частично вырабатывается из влаги, содержащейся в материале 10, который находится некоторое время на сушильном конвейере 5 внутри оболочки 1 С этой целью в оболочке 1 имеется источник тепла, схематически указанный позицией 14 и приводящийся в движение энергией вентилятор 15, который осуществляет циркуляцию газа внутри оболочки 1 вокруг материала 10 на сушильном конвейере 5 и вокруг источника тепла 14, как это показано стрелками 16 Источник тепла 14 может иметь любую пригодную форму, например, такую, которая описана в упомянутом выше патентном описании Великобритании №2209383, и вместо того, чтобы располагаться внутри самой оболочки 1, источник тепла 14 и/или вентилятор 15 может 12 11 48115 быть установлен в камерах или каналах, сообповышая температуру этого материала Прорыв щающихся с внутренней частью оболочки 1 через слой стратификации 12 в выходном канале 3 может быть замедлен нисходящим потоком Для того чтобы приступить к процессу высувнутри канала небольшим объемом пара, который шивания, воздух или газ, который первоначально уносится внутри и снаружи транспортируемыми заполняет оболочку 1, приводится в движение материалами 11 вниз по каналу 3, причем этого вокруг источника тепла 14 и первой порции матенебольшого объема оказывается достаточно для риала 10, подлежащего высушиванию, которые предотвращения подъема наружного воздуха иди находятся внутри оболочки 1 В течение этого надругого газа через открытое основание 8 канала 3 чального периода конвейеры могут оставаться и распространения в паре внутри оболочки 1 Для неподвижными По мере того, как воздух или газ предотвращения выхода унесенного пара из отприводится в движение, он нагревается и начинакрытого основания 8 канала 3 нижний раздел 21 ет образовывать пар внутри оболочки 1 из влаги, канала может быть лишен изоляции для того, чтосодержащейся в материале 10 Поскольку нагребы стенки оставались на уровне температуры оквание и циркуляция продолжается, пар, образоружающей среды или были близкими ей, и тем ванный из влаги, содержащейся в материале, стасамым заставляли унесенный пар конденсироновится перегретым Выпускной газопровод 13 ваться на внутренних поверхностях стенок В ниждопускает выпуск части образованного пара из нем конце канала 3 могут быть выполнены наоболочки 1 через выход 17 из выпускного газопроклонные дренажные канавки для того, чтобы вода 13 предотвратить отекание полученного конденсата Затем приводятся в движение конвейеры с на высушенный материал тем, чтобы высушенный материал 10 перешел на выходной конвейер 6, а другой влажный материал В варианте воплощения, показанном на фиг 3, перешел на сушильный конвейер 5 с входного источник тепла 14 устройства, показанного на конвейера 4 Далее этот процесс продолжается фиг 2, отсутствует, и сушильный конвейер 22, на непрерывно, при этом влажный материал постукотором материал 10 транспортируется через пает из массового источника и направляется оболочку 1, нагревается сам по себе Сам конвейвверх по входному каналу 2, тогда как высушенер 22 может нагреваться непосредственно при ный материал направляется вниз по выходному помощи, например, внутренних электрических каналу 3 в соответствующий пункт выпуска нагревательных элементов, или же он может нагреваться за счет теплопроводности и/или конвекОболочка 1 и предпочтительно, по крайней ции от другого источника тепла (не показан), котомере, верхние части 18 и 19 каналов 2 и 3 термирый находится рядом с ним или с которым он чески изолируются Как это показано в компоновке находится в контакте В этом случае циркуляция на фиг 1, газонепроницаемость оболочки 1 и перегретого пара внутри оболочки 1 и первонаверхних частей 18 и 19 каналов в значительной чальная циркуляция воздуха иди газа, который степени поддерживается горизонтальными дифпервоначально заполняет оболочку 1, может осуференциальными слоями стратификации 12 по ществляться за счет конвекции и/или при помощи температуре и плотности, которые образуются факультативного приводимого в движение энергичастично внутри каналов 2 и 3 благодаря сущестей вентилятора 23 для того, чтобы осуществить вующим различиям в температуре и плотности принудительную циркуляцию перегретого пара, между перегретым паром и окружающим воздухом как это показано стрелками 24 В дополнение к или другим газом нагреваемому конвейеру внутри оболочки 1 или Слои стратификации 12 располагаются внутри же при наличии средств связи с нею, могут быть средних разделов каналов 2 и 3 путем установлетакже установлены один или несколько источниния выхода 17 из выпускного газопровода 13 на ков тепла (не показаны) Как и в описанных ранее соответствующем уровне, например, у верхних компоновках, перегретый пар может также поконцов нижних разделов 20 и 21 каналов 2 и 3, ставляться в оболочку 1 от наружного тепла соответственно Как уже было оказано ранее, в дополнение к На фигЗ показана компоновка, при которой, перегретому пару, образующемуся из влаги, сопо меньшей мере, какая-то доля тепловой энергии держащейся в материале, который подвергается части пара, который циркулирует в оболочке 1, высушиванию, часть этого перегретого пара, наможет быть отобрана для использования На этот ходящегося внутри оболочки 1, может быть также случай в выпускном газопроводе 13 предусмотревыработана вне оболочки, например, при помощи на установка конденсатора 25 для конденсировакотла, увеличивающего количество пара (не покания пара, который выходит через выпускной газозан), который впрыскивается при помощи трубки провод 13 Теплообменник (не показан) может (также не показанной) в оболочку 10 За счет исбыть связан с конденсатором 25 для передачи пользования подобного внешнего источника пара отобранной тепловой энергии другой среде с тем, вытеснение первоначального воздуха или газа из чтобы ее можно было бы использовать для иной оболочки 1 может быть ускорено цели Прорыв через препятствие, которое обеспечиНа фиг 4 показана компоновка, которая осовается слоем стратификации 12 во входном канабенно подходит для использования при высушиле 2, путем диффузии наружного воздуха или друвании материалов, которые могли бы быть поврегого газа через этот слой 12 может быть ждены конденсированием дополнительной влаги заторможен нисходящим потоком пара внутри на них в то время, когда они доставляются в место канала, который конденсируется на материале 9, сушки, и которая обеспечивает компоновку, при подаваемом вверх по этому каналу и тем самым, помощи которой такую конденсацию можно избе 13 жать Компоновка, показанная на фиг 4, может включать в себя любой из признаков, описанных выше в связи с фиг 1 - 3 и поэтому эти признаки не будут повторно описаны здесь в подробностях В варианте воплощения, показанном на фиг 4, имеется еще один трубопровод 26, который включает в себя дополнительный конденсатор 27 и который соединен с выпускным газопроводом 13 Конденсатор 27 располагается внутри камеры 28, которая образует часть нижнего раздела 20 входного канала 2 для того, чтобы обеспечивать источник тепла внутри этой камеры В этой компоновке нижний раздел 20 входного канала 2 может быть установлен, как это показано, вертикально Внутри камеры 28 также устанавливается приводимый в движение энергией вентилятор 29 Конденсация пара, выпущенного через выпускной газопровод 13, и проходящего через конденсатор 27, нагревает воздух или другой газ внутри этой камеры 28, а вентилятор 29 заставляет циркулировать этот нагретый воздух, предпочтительно в горизонтальном направлении через конвейер 4 и влажный материал 9, как это показано стрелками 30 Нагревание влажного материала 9, идущего вверх через нижний раздел входного канала 2, предотвращает конденсацию пара на материале 9 в то время как он проходит вверх через слой стратификации 12 и в верхний раздел 18 канала 2 и в оболочку 1 Предварительное нагревание материала 9, также как и препятствование конденсации на этом материале, также снижает количество необходимого для поступления в сушилку тепла, которое вырабатывается вне оболочки, а также времени, необходимого для высушивания влажного материала, когда он транспортируется через оболочку 1 Вслед за дополнительным конденсатором 27 трубопровод 26 идет по направлению к верхнему и нижнему выходам 31, 32 соответственно Таким образом, любой неконденсированный пар, выходящий из конденсатора 27, поднимается вверх через верхний выход 31 до уровня выхода 17 от первого конденсатора 25, в то время как конденсат из конденсатора 27 улавливается, и под действием силы тяжести выпускается через нижнее отверстие 32 В модифицированном варианте компоновки, показанной на фиг 4, далее трубопровод 26 может быть присоединен к выходу 17 первого конденсатора 25 вместо того, чтобы быть соединенным к выпускному газопроводу 13, как это показано После этого два конденсатора 25 и 27 соединяются последовательно, вместо того, чтобы быть соединенными параллельно так, что любой неконденсированный пар и весь конденсат, вытекающий из выхода 17, из первого конденсатора проходит в конденсатор 27 На фиг 5 показан модифицированный вариант воплощения, показанный на фиг 4, у которого пар, выпущенный через выпускной газопровод 13, не проходит в наружный конденсатор 25, а направляется в конденсатор, находящийся внутри оболочки 1 При такой компоновке пар, выпущенный из оболочки 1 через выпускной газопровод 13, сжи 48115 14 мается компрессором 33 с тем, чтобы поднять температуру насыщения выше той, которая имеется у перегретого пара в оболочке 1 для того, чтобы допустить улавливание, по крайней мере, части тепловой энергии пара в конденсаторе 34, который присоединен к компрессору 33 и расположен внутри оболочки 1 В этом случае конденсатор 34 служит как дополнительный источник тепла внутри оболочки 1 и таким образом способствует высушиванию материала 10, проходящего через оболочку Любой пар или конденсат, выпущенный из конденсатора 34, направляется через трубопровод 35 в теплообменник 36, расположенный в камере 37 в нижнем разделе 20 входного канала 2 Теплообменник 36 служит для предварительного нагревания влажного материала 9, транспортируемого вверх через входной канал 1, как это было описано относительно конденсатора 27, показанного на фиг 4 При компоновке, изображенной на фиг 5, необходимо обеспечить, чтобы количество пара, втянутого в компрессор 33, было недостаточным для того, чтобы вызвать втягивание наружного воздуха или газа вверх внутрь оболочки 1 через любой из каналов 2 или 3 Если суммарное используемое тепло сбалансировано с суммарным поступлением тепловой энергии, это достигается автоматически В этом контексте суммарное использованное тепло включает в себя тепло, использованное для получения пара из влаги вместе с тем, которое было утеряно в горячем высушенном материале, конденсате и в любом паре, покинувшем устройство, а также то, которое было потеряно в результате обеспечения тепловой изоляции Суммарная полученная тепловая энергия включает в себя теплопроизводимость конденсатора 34, вместе с теплопроизводимостъю любого другого источника тепла или любого вентилятора, находящегося внутри оболочки 1 теплообменника 36 и любого вентилятора, находящегося внутри нижнего раздела 20 входного канала 2 В этом варианте воплощения изобретения, если суммарное использование тепла окажется значительно меньше, чем суммарная полученная тепловая энергия, по крайней мере, часть выходящего сжатого пара может быть выведена из оболочки 1 для того, чтобы ее можно было бы использовать где-то в другом месте как технологический пар, и средство автоматического управления, например, объемного регулятора потока, может быть применено для ограничения такого использования с тем, чтобы обеспечить недостаточность той части отобранного пара, для того, чтобы вызывать втягивание вверх внутрь оболочки через каналы 2 и 3 окружающего воздуха или газа Кроме того, в этом варианте воплощения изобретения при превышении данного суммарного использования тепла над данной суммарной полученной тепловой энергией, могут быть обеспечены один или несколько внешних источников снабжения теплом, по крайней мере, для того, чтобы сбалансировать превышение, и, кроме того, чтобы предотвратить втягивание наружного воз 16 15 48115 духа или газа внутрь оболочки находящийся в оболочке 1 Выпуск из трубы 43 предпочтительно устроен так, что материал расКомпоновка, включающая в себя компрессор стилается в виде тонкого слоя по всей ширине 33 и конденсатор 34, как это показано на фиг 5, конвейера 5 Другие черты оболочки 1 и выходноможет также применяться в любом из других уже го канала 3 и выходного конвейера 6 могут соотописанных вариантов воплощения изобретения, и ветствовать любому из ранее описанных вариантакие варианты воплощения могут также включать тов воплощения в себя наружный конденсатор, подобный тому, который указан позицией 25 на фиг 3 Поскольку входная труба 43 полностью заполняется шламом, труба оказывается совершенно Во всех описанных выше компоновках имеютгазонепроницаемой, так что истечение пара из ся отдельные входные и выходные каналы 2 и 3 оболочки 1 через трубу 43 невозможно На фиг 6 схематически изображено альтернативное устройство, у которого имеется один общий Труба 43 может проходить через дополниканал, который служит как входным, так и выходтельный конденсатор (не показан), расположенным каналом ный либо внутри оболочки 1, либо вне ее, при этом конденсатор предварительно нагревает Со ссылкой на фиг 6 канал 38 идет вверх под шлам так, что конденсация влаги на шламе не углом к одному концу оболочки 1 и включает в может происходить в то время, когда он проходит себя двигающийся вверх входной конвейер 39, внутри оболочки 1 и, таким образом, уменьшается расположенный на удалении от двигающегося потребное снабжение тепловой энергией от внешвниз выходного конвейера 40 него источника, так же как и время, необходимое На верхнем конце входного конвейера 39 для высушивания Конденсатор для предваривлажный материал 9 передается на один отрезок тельного нагревания шлама может соответство41 сушильного конвейера, вытянутого через обовать конденсатору 27 компоновки, показанной на лочку 1 В конце отрезка 41 конвейера материал фиг 4, и он может быть присоединен аналогичным переходит на выходной отрезок 42 сушильного образом конвейера, с которого он подается на верхний конец двигающегося вниз выходного конвейера 40 В любой из описанных компоновок могут быть Так же как и в описанных ранее компоновках, проустановлены отражатели и/или дефлекторы, как сачивание пара из оболочки 1 предотвращается это обозначено номером позиции 44, внутри обообразованием в общем канале 38 слоя стратифилочки 1 или внутри, по крайней мере, одного из кации 12 входного или выходного каналов 2 и 3, для того, чтобы уравновесить давление внутри оболочки 1 На фиг 6 материал 10, которой подвергается над и внутри всех верхних разделов каналов и, процессу высушивания внутри оболочки 1, покатаким образом, способствовать предотвращению зан как падающий вниз с конца верхнего отрезка втягивания вверх наружного воздуха или газа 41 сушильного конвейера на нижний выходной внутрь любого из каналов Такие отражатели или конец 42 Однако, это показано только в целях дефлекторы могут также предотвратить турбуиллюстрации, и предполагается, что отрезки 41 и лентность перегретого пара внутри оболочки 1, 42 могут быть непрерывными, и могут располаили вытягивания наружного воздуха или газа, когаться в одной и той же плоскости Например, суторые вызывают нарушение стабилизации слоя шильный конвейер может иметь обычную Vстратификации 12 внутри средних разделов канаобразную конфигурацию Подобным же образом, лов хотя входной и выходной конвейеры 39 и 40 показаны таким образом, будто они расположены один Любая из форм устройства согласно изобренад другим, они с таким же успехом могут быть тению может включать в себя выход, обозначентакже установлены рядом друг с другом внутри ный номером позиции 45 на фиг1, предпочтиобщего канала 38 тельно расположенный в верхней части оболочки 1, которой, если он открыт, разрешает выпуск люНа фиг 6 показан простой выпускной газопробого количества перегретого пара, который наховод 13, соответствующий тому, который показан дится внутри оболочки 1, через этот выход, при на фиг 2, но следует признать, что любая из раэтом наружный воздух или другой газ затем поднее описанных компоновок с конденсатором также нимается путем конвекции по каналам 2 и 3 для может бить обеспечена В действительности, люзамены выпущенного пара для того, чтобы облегбой из необязательных признаков, описанных отчить последующий безопасный доступ в оболочку носительно воплощений, представленных на фиг 1 от 1 до 6, также может касаться воплощения, изображенного на фиг 6 В любой из перечисленных выше компоновок такие внутренние конструктивные составные часЕсли влажный материал, подлежащий высути оболочки, как сушильный конвейер 5, источник шиванию, имеет форму шлама или другого спотепла 14 и вентилятор 15 предпочтительно монсобного течь материала, он может быть доставлен тируются на основании оболочки 1 таким образом, в сушильную оболочку 1 при помощи трубы, и в чтобы обеспечить к ним доступ через смотровые этом случае можно не прибегать к использованию люки, имеющиеся в основании Благодаря этому входного канала 2, имеющегося в ранее описанможно термически изолированные стенки и верх ных компоновках Подобное устройство представоболочки 1 изготавливать из легковесных мателено на фиг 7 На нем показана горизонтальная риалов и выполнять в виде крышки, которая опитруба 43, непосредственно сообщающаяся с оборается, обеспечивая газонепроницаемое уплотнелочкой 1 таким образом, что влажный материал 9, ние по периметру основания оболочки 1 Может доставляемый под давлением по трубе 43, прохобыть предусмотрено гидравлическое или иное дит непосредственно на сушильный конвейер 5, 17 48115 18 подъемное устройство, позволяющее снять эту ется на этом конвейере крышку с основания на высоту, достаточную для В любом устройстве согласно изобретения того, чтобы обеспечить свободный доступ ко всем высушенный материал, который транспортируется внутренним конструктивным составным частям вниз по выходному каналу 3, может быть там, где оболочки это выгодно, охлажден при прохождении через Любое устройство согласно изобретению монижний раздел 21 выходного канала или же вслед жет также включать в себя обеспечение ионизиза проходом этого раздела Охлаждение может рующим аппаратом, который может бить примеосуществляться путем теплообмена с охлаждаюнен к любому или ко всему пару, находящемуся щей средой, которая может быть, затем присповнутри оболочки 1, слоям стратификации 12 или соблена для передачи своего тепла влажному же к наружному воздуху иди другому газу, нахоматериалу, который доставляется в сушильную дящемуся в нижних разделах входного и выходнооболочку го каналов Такая ионизация может увеличить В любой из описанных компоновок устройство стремление пара и наружного воздуха или другого может быть помещено внутри вакуумной камеры, газа оставаться разделенным на уровне слоя для того, чтобы снизить давление, и тем самым стратификации 12 температуру, при которой выделяется пар из влажного материала Это позволяет высушить Конвейеры, транспортирующие материал чематериал, который не выдерживает температуру рез входной и выходной каналы и оболочку 1, моперегретого пара при атмосферном давлении, гут составлять одну или несколько бесконечных поскольку уменьшенное давление внутри вакуумленточных конвейеров В каждом таком случае ной камеры способно снизить температуру перевыходной отрезок бесконечного ленточного конгретого пара ниже 100°С В таком устройстве повейера предпочтительно проходит через термичесле снижения давления внутри вакуумной камеры ски изолированный туннель с тем, чтобы снизить ниже атмосферного давления при помощи вакупотери тепла от конструкции умного насоса, низкое давление может поддержиВ альтернативной конструкции конвейеры моваться тем, что последующие порции пара, выпугут состоять из пассивных и механически привощенные из оболочки, направляются дящихся в движение роликов, по которым материнепосредственно для конденсации в воду, которая ал, подлежащий высушиванию, может быть втянут таким образом втягивается вверх, по меньшей или перемещаться через устройство Такая коммере, в две дополнительные малые вакуумные поновка особенно удобна в тех случаях, когда макамеры и затем каждая из них заполняется водой териалы имеют форму листа или уплощенную Таким образом, в то время как последующая порформу Подобные ролики могут быть нагреты для ция пара, выпущенная из оболочки 1, направляеттого, чтобы способствовать предварительному ся в предшествующую малую вакуумную камеру, нагреванию и/или высушиванию материалов вода, ранее поднятая вверх в предшествующую В другом варианте воплощения любой сувакуумную камеру, выпускается вниз, и во время шильный конвейер 5 для транспортировки матесвоего движения вниз она может использоваться риалов через оболочку 1 может включать в себя для обеспечения тяговой энергии Любой малый вращаемый цилиндр, который может быть обесобъем неконденсированного газа, оставшегося в печен перфорированным кожухом, установленным любой из малых вакуумных камер, может быть таким образом, что при вращении цилиндра матеудален с помощью еще одного малого вакуумного риал, находящийся внутри оболочки, опрокидыванасоса ется вдоль длины цилиндра В качестве альтернативы любой конвейер может включать в себя В любой из компоновок согласно изобретению профилированную вибрационную платформу или последующие партии различных материалов мотуннель В каждом из этих случаев конвейер могут высушиваться отдельно в сушильной камере жет нагреваться для того, чтобы быть нагретым таким образом, чтобы каждая партия могла полконвейером 22, который описан в варианте воностью выйти из оболочки прежде, чем будет ввеплощения, представленном на фиг 3 дена новая партия другого материала в атмосферу пара, которая останется в оболочке в Любой входящий конвейер 4 может также нарезультате высушивания предыдущей партии греваться для того, чтобы предварительно нагреть влажный материал, который транспортиру 19 48115 2< 0 Фиг. Є 3 2 Фиг, 4 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71