Сушильний (варіанти) та випарний пристрій для сушіння зернистого матеріалу, випарний пристрій для видалення летких речовин із сипучих матеріалів, спосіб висушування зернистого матеріалу, спосіб видалення летких

Номер патенту: 95288

Опубліковано: 25.07.2011

Автори: Хуанг Пітер Ксінджунь, Розендаал Нільс А., Джордісон Невіл

Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Сушильний пристрій для сушіння зернистого матеріалу, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, що висушується, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, що висушується, при цьому потік продувного текучого середовища проходить через теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, а система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини.

2. Сушильний пристрій за п. 1, у якому продувне текуче середовище включає одне або більше із групи, що складається з повітря, газу й водяної пари.

3. Сушильний пристрій за п. 1, у якому впускний і випускний коробикожного мають повітропроникну бічну стінку, звернену до теплопередавальних пластин.

4. Сушильний пристрій за п. 1, у якому теплопередавальні пластини об'єднані в батареї, причому кожна батарея містить одну або більше пластин, а впускні й випускні короби встановлені між батареями пластин.

5. Сушильний пристрій за п. 1, у якому кожна з теплопередавальних пластин має впускний отвір для нагрівального текучого середовища, з'єднаний з колектором нагрівального текучого середовища для приєднання до джерела нагрівального текучого середовища і кожна з теплопередавальних пластин має випускний отвір для нагрівального текучого середовища, з'єднаний з випускним колектором для відводу відпрацьованого нагрівального текучого середовища.

6. Сушильний пристрій за п. 3, у якому повітропроникна бічна стінка утворена розташованими з інтервалом подовженими елементами, що мають істотно трикутний профіль поперечного перерізу, причому кожний трикутник профілю має істотно плоску основу, звернену назовні.

7. Сушильний пристрій за п. 3, у якому повітропроникна бічна стінка утворена множиною поперечних жалюзі, нахилених щодо горизонтального напрямку, і в якому проходи для повітря утворені між сусідніми жалюзі.

8. Сушильний пристрій за п. 5, у якому жалюзі нахилені під кутом приблизно 70° до горизонталі.

9. Сушильний пристрій за п. 7, у якому принаймні кожний з деяких згаданих впускних і випускних коробів має пари протилежних повітропроникних бічних стінок.

10. Сушильний пристрій для сушіння зернистого матеріалу, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, що висушується, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, що висушується, при цьому потік продувного текучого середовища проходить через теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, а система подачі продувного текучого середовища містить принаймні одну повітропроникну впускну трубу або трубку, що проходить поперек напрямку руху потоку матеріалу, що висушується, через теплопередавальні пластини для подачі в сушильний пристрій продувного текучого середовища, і принаймні одну повітропроникну випускну трубу або трубку, що проходить поперек напрямку руху потоку матеріалу, що висушується, через теплопередавальні пластини для відводу продувного текучого середовища із сушильного пристрою.

11. Сушильний пристрій за п. 10, що містить множину кожних зі згаданих впускних і випускних труб, причому впускні й випускні труби розташовані із чергуванням.

12. Випарний пристрій для видалення вологи із сипучих матеріалів, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, при цьому потік продувного текучого середовища поширюється через теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, а система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини.

13. Випарний пристрій за п. 12, у якому продувне текуче середовище включає повітря або газ.

14. Сушильний пристрій для сушіння зернистого матеріалу, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, що висушується, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластини, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення між пластинами потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, що висушується, у якому система подачі продувного текучого середовища утворює шлях руху для продувного текучого середовища, ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь пластини, і система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини.

15. Сушильний пристрій за п. 14, у якому продувне текуче середовище включає одне або більше із групи, що складається з повітря, газу й водяної пари.

16. Сушильний пристрій за п. 14, у якому впускний і випускний короби кожного мають повітропроникну бічну стінку, звернену до теплопередавальних пластин.

17. Сушильний пристрій за п. 16, у якому повітропроникна бічна стінка утворена розташованими з інтервалом подовженими елементами, що мають істотно трикутний профіль поперечного перерізу, причому кожний трикутник профілю має істотно плоску основу, звернену назовні.

18. Сушильний пристрій за п. 16, у якому повітропроникна бічна стінка утворена множиною жалюзі, нахилених щодо горизонтального напрямку, і в якому проходи для повітря утворені між сусідніми жалюзі.

19. Сушильний пристрій за п. 18, у якому жалюзі нахилені під кутом приблизно 70° щодо горизонталі.

20. Сушильний пристрій за п. 14, у якому теплопередавальні пластини об'єднані в батареї, причому кожна батарея містить одну або більше пластин, а впускні й випускні короби встановлені між батареями пластин.

21. Випарний пристрій для видалення летких речовин із сипучих матеріалів, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, при цьому потік продувного текучого середовища поширюється крізь теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, а система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини.

22. Спосіб висушування зернистого матеріалу пристроєм, виконаним за пп. 1-20, що включає кроки:

введення матеріалу в проточні канали, утворені між множиною рознесених одна від одної теплопередавальних пластин;

забезпечення руху матеріалу в задросельованому потоці під дією сили ваги по проточних каналах, утворених між теплопередавальними пластинами;

забезпечення проходження нагрівального текучого середовища по теплопередавальних пластинах для непрямого нагрівання матеріалу, що проходить по проточних каналах; і

забезпечення одночасної подачі потоку продувного текучого середовища із впускного короба для повітря крізь матеріал, що піддається непрямому нагріванню, у поперечному щодо потоку матеріалу напрямку, і випуску його назовні з випускного короба для повітря, для видалення вологи, що утворюється при непрямому нагріванні матеріалу, причому потік нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини ізольований від потоку продувного текучого середовища.

23. Спосіб видалення летких речовин із сипучого матеріалу випарним пристроєм, виконаним за п. 21, що включає кроки:

введення матеріалу в проточні канали, утворені між множиною рознесених теплопередавальних пластин;

забезпечення руху матеріалу в задросельованому потоці під дією сили ваги по проточних каналах, утворених між теплопередавальними пластинами;

забезпечення проходження нагрівального текучого середовища по теплопередавальних пластинах, для непрямого нагрівання матеріалу, що проходить по проточних каналах; і

забезпечення одночасної подачі потоку продувного текучого середовища із впускного короба для повітря крізь матеріал, що піддається непрямому нагріванню, у поперечному щодо потоку матеріалу напрямку, і випуску його назовні з випускного короба для повітря для видалення парких летких речовин, що утворюються при непрямому нагріванні матеріалу, причому потік нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини ізольований від потоку продувного текучого середовища.

Текст

1. Сушильний пристрій для сушіння зернистого матеріалу, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, що висушується, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, що висушується, при цьому потік продувного текучого середовища проходить через теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, а система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини. 2. Сушильний пристрій за п. 1, у якому продувне текуче середовище включає одне або більше із групи, що складається з повітря, газу й водяної пари. 3. Сушильний пристрій за п. 1, у якому впускний і випускний короби кожного мають повітропроникну бічну стінку, звернену до теплопередавальних пластин. 4. Сушильний пристрій за п. 1, у якому теплопередавальні пластини об'єднані в батареї, причому 2 (19) 1 3 при цьому потік продувного текучого середовища проходить через теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, а система подачі продувного текучого середовища містить принаймні одну повітропроникну впускну трубу або трубку, що проходить поперек напрямку руху потоку матеріалу, що висушується, через теплопередавальні пластини для подачі в сушильний пристрій продувного текучого середовища, і принаймні одну повітропроникну випускну трубу або трубку, що проходить поперек напрямку руху потоку матеріалу, що висушується, через теплопередавальні пластини для відводу продувного текучого середовища із сушильного пристрою. 11. Сушильний пристрій за п. 10, що містить множину кожних зі згаданих впускних і випускних труб, причому впускні й випускні труби розташовані із чергуванням. 12. Випарний пристрій для видалення вологи із сипучих матеріалів, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, при цьому потік продувного текучого середовища поширюється через теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, а система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини. 13. Випарний пристрій за п. 12, у якому продувне текуче середовище включає повітря або газ. 14. Сушильний пристрій для сушіння зернистого матеріалу, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, що висушується, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластини, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення між пластинами потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, що висушується, у якому система подачі продувного текучого середовища утворює шлях руху для продувного текучого середовища, ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь пластини, і система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини. 15. Сушильний пристрій за п. 14, у якому продувне текуче середовище включає одне або більше із групи, що складається з повітря, газу й водяної пари. 95288 4 16. Сушильний пристрій за п. 14, у якому впускний і випускний короби кожного мають повітропроникну бічну стінку, звернену до теплопередавальних пластин. 17. Сушильний пристрій за п. 16, у якому повітропроникна бічна стінка утворена розташованими з інтервалом подовженими елементами, що мають істотно трикутний профіль поперечного перерізу, причому кожний трикутник профілю має істотно плоску основу, звернену назовні. 18. Сушильний пристрій за п. 16, у якому повітропроникна бічна стінка утворена множиною жалюзі, нахилених щодо горизонтального напрямку, і в якому проходи для повітря утворені між сусідніми жалюзі. 19. Сушильний пристрій за п. 18, у якому жалюзі нахилені під кутом приблизно 70° щодо горизонталі. 20. Сушильний пристрій за п. 14, у якому теплопередавальні пластини об'єднані в батареї, причому кожна батарея містить одну або більше пластин, а впускні й випускні короби встановлені між батареями пластин. 21. Випарний пристрій для видалення летких речовин із сипучих матеріалів, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, при цьому потік продувного текучого середовища поширюється крізь теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, а система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини. 22. Спосіб висушування зернистого матеріалу пристроєм, виконаним за пп. 1-20, що включає кроки: введення матеріалу в проточні канали, утворені між множиною рознесених одна від одної теплопередавальних пластин; забезпечення руху матеріалу в задросельованому потоці під дією сили ваги по проточних каналах, утворених між теплопередавальними пластинами; забезпечення проходження нагрівального текучого середовища по теплопередавальних пластинах для непрямого нагрівання матеріалу, що проходить по проточних каналах; і забезпечення одночасної подачі потоку продувного текучого середовища із впускного короба для повітря крізь матеріал, що піддається непрямому нагріванню, у поперечному щодо потоку матеріалу напрямку, і випуску його назовні з випускного короба для повітря, для видалення вологи, що утворюється при непрямому нагріванні матеріалу, причому потік нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини ізольований від потоку продувного текучого середовища. 5 95288 6 23. Спосіб видалення летких речовин із сипучого матеріалу випарним пристроєм, виконаним за п. 21, що включає кроки: введення матеріалу в проточні канали, утворені між множиною рознесених теплопередавальних пластин; забезпечення руху матеріалу в задросельованому потоці під дією сили ваги по проточних каналах, утворених між теплопередавальними пластинами; забезпечення проходження нагрівального текучого середовища по теплопередавальних пластинах, для непрямого нагрівання матеріалу, що проходить по проточних каналах; і забезпечення одночасної подачі потоку продувного текучого середовища із впускного короба для повітря крізь матеріал, що піддається непрямому нагріванню, у поперечному щодо потоку матеріалу напрямку, і випуску його назовні з випускного короба для повітря для видалення парких летких речовин, що утворюються при непрямому нагріванні матеріалу, причому потік нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини ізольований від потоку продувного текучого середовища. Технічна галузь винаходу Даний винахід відноситься до способу теплової обробки матеріалу з використанням непрямого нагрівання, і відповідного пристрою. Зокрема, винахід відноситься до сушильного пристрою для зернистого матеріалу, а також до інших пристроїв. Прикладами матеріалу, для сушіння якого може бути використаний сушильний пристрій, можуть служити соєві боби, канола й насіння соняшника. Технічні передумови винаходу У звичайних сушильних пристроях, як правило, для сушіння використовують тільки гаряче повітря. Матеріал, що піддається сушінню, протікає крізь сушильний пристрій під дією сили ваги. Джерелом усього необхідного для сушіння тепла є гаряче повітря, що у міру того, як наростає його вологість, швидко остигає й переходить у насичений стан. Повітря, що відходить, звичайно виводиться через систему очищення в атмосферу. Недоліком подібної системи є дуже неефективне використання енергії, що звичайно досягає приблизно 30 % у сушильних пристроях старого типу й від 30 до 50 % у найбільш сучасних пристроях. Ефективність вимірюється відношенням: Енергія, теоретично необхідна для випаровування води Повна енергія на вході Підвищення температури повітря на вході поліпшує ефективність, однак ця температура обмежена тією максимальною температурою, яку може витримати продукт без погіршення його властивостей, і яка для таких продуктів як, наприклад, насіння олійних культур, досить невелика. Повітря, що відходить, містить значну кількість тепла, що відходить і яке погано піддається утилізації. Як модифікація подібної базової конструкції, для підвищення ефективності, використовуються трубки з паровим обігрівом як джерело непрямого нагрівання. У процесі сушіння, вода з матеріалу, що висушується, перетворюється у водяну пару, яку необхідно вилучити. Робилася спроба видалити водяну пару введенням потоку продувного повітря в шар або стовп матеріалу, що висушується, для поглинання водяної пари, при цьому повітря наближалося до стану насичення. У промисловій установці через її велику потужність й кількість матеріалу, що висушується, потрібна дуже велика кількість повітря. Простим рішенням є введення продувного повітря із дна стовпа і його вивід зверху стовпа. У такій схемі, однак, при будь-якій розумній висоті стовпа, перепад тиску на стовпі для необхідної кількості повітря стає дуже великим, потрібен компресор (або нагнітальний вентилятор) і резервуар високого тиску, що небажано з багатьох причин: наприклад, складність конструкції, висока вартість будівництва й експлуатації й ін. Задачею даного винаходу є зниження гостроти зазначених проблем. Короткий виклад суті винаходу Відповідно до винаходу, пропонується спосіб висушування зернистого матеріалу, що містить кроки введення матеріалу в проточні канали, утворені між множиною рознесених одна від одної теплопередавальних пластин; забезпечення руху матеріалу в задросельованому потоці під дією сили ваги по проточних каналах, утвореним між теплопередавальними пластинами; забезпечення проходження нагрівального текучого середовища по теплопередавальним пластинах для непрямого нагрівання матеріалу, що проходить по проточних каналах; забезпечення одночасної подачі потоку продувного текучого середовища крізь матеріал, що піддається непрямому нагріванню, у поперечному щодо потоку матеріалу напрямку, для видалення вологи, що утвориться при непрямому нагріванні матеріалу, причому потік нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини ізольований від потоку продувного текучого середовища. Також, відповідно до винаходу, пропонується спосіб видалення летких речовин із сипучих матеріалів, що містить кроки введення матеріалу в проточні канали, утворені між множиною рознесених теплопередавальних пластин; забезпечення руху матеріалу в задросельованому потоці під дією сили ваги по проточних каналах, утвореним між теплопередавальними пластинами; забезпечення проходження нагрівального текучого середовища по теплопередавальним пластинах для непрямого нагрівання матеріалу, що проходить по проточних каналах; забезпечення одночасної подачі потоку продувного текучого середовища крізь матеріал, піддавання непрямому нагріванню, у 7 поперечному щодо потоку матеріалу напрямку, для видалення здатних до випаровування летких речовин, що утворяться при непрямому нагріванні матеріалу, причому потік нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини ізольований від потоку продувного текучого середовища. У якості продувного текучого середовища може використовуватися повітря або газ, наприклад, азот. У якості продувного текучого середовища може використовуватися перегріта пара. Пара може бути під низьким тиском, наприклад, під тиском нижче атмосферного, або при атмосферному тиску, або при тиску вище атмосферного. Для забезпечення ефективності, тепло, яке відходить де-небудь у якому-небудь тепловому процесі, може бути відновлене й використано для нагрівання нагрівального текучого середовища, а також, при необхідності, продувного повітря. Для підвищення ефективності, спосіб може бути виконаний і при негативному тиску, тобто, при тиску нижче атмосферного. Також, відповідно до винаходу, пропонується сушильний пристрій для сушіння зернистого матеріалу, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, що висушується, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний і випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластини, і систему подачі продувного текучого середовища, призначеного для створення між пластинами потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, що висушується, у якому система подачі продувного текучого середовища утворить шлях руху для продувного текучого середовища, ізольованого від потоку нагрівального текучого середовища крізь пластини, при цьому система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини. Також, відповідно до винаходу, пропонується випарний пристрій для видалення вологи із сипучих матеріалів, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний і випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначеного для створення між пластинами потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, у якому система подачі продувного текучого середовища утворить шлях руху для продувного текучого середовища, ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь пластини, при цьому система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини. Також, відповідно до винаходу, пропонується сушильний пристрій для сушіння зернистого мате 95288 8 ріалу, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, що висушується, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначеного для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, що висушується, при цьому потік продувного текучого середовища поширюється через теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівального текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, при цьому система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини. Також, відповідно до винаходу, пропонується випарний пристрій для видалення летких речовин із сипучих матеріалів, що містить множину теплопередавальних пластин, установлених із проміжком між ними для проходження потоку матеріалу, причому кожна теплопередавальна пластина має впускний й випускний отвори для потоку нагрівального текучого середовища крізь пластину, і систему подачі продувного текучого середовища, призначену для створення потоку продувного текучого середовища в напрямку, поперечному щодо напрямку потоку матеріалу, при цьому потік продувного текучого середовища поширюється крізь теплопередавальні пластини й ізольований від потоку нагрівючого текучого середовища крізь теплопередавальні пластини, при цьому система подачі продувного текучого середовища містить принаймні один впускний короб і принаймні один випускний короб, між якими встановлені теплопередавальні пластини. У теплопередавальних пластинах можуть бути зроблені проходи або вікна для пропускання крізь пластини потоку продувного текучого середовища. Теплопередавальні пластини можуть містити звичайні пластини з ямками й отворами, вирізаними у звареному шві пластини з ямками. У кращому варіанті виконання, діаметр отворів становить принаймні 12 мм для забезпечення швидкості повітря в отворах менш 5 м/с. Ці значення, однак, можуть залежати від конкретного застосування. У кожний впускний і випускний короби може бути повітропроникна бічна стінка, звернена до теплопередавальних пластин. Теплопередавальні пластини можуть бути зібрані в батареї пластин, у кожній батареї по одній або більше пластин, а система подачі продувного текучого середовища може містити короба впуску й випуску повітря, установлені між батареями пластин. Кожний з коробів, впускний і випускний, може мати дві протилежні повітропроникні бічні стінки. Наприклад, бічні стінки можуть містити перфорований матеріал, дротяні сітки або кутові жалюзі з кутом великої величини. Відповідно до іншого варіанта виконання, система подачі продувного текучого середовища може містити принаймні одну повітропроникну впускну трубу або трубку, що 9 проходить поперек напрямку руху потоку матеріалу й через теплопередавальні пластини, для подачі продувного текучого середовища в сушильний пристрій або випарний пристрій, і принаймні одну повітропроникну випускну трубу або трубку, що проходить поперек напрямку потоку матеріалу й через теплопроводні пластини, для відводу продувного текучого середовища із сушильного пристрою або випарного пристрою. Інші мети й переваги винаходу будуть очевидні при ознайомленні з описом наведених нижче кращих варіантів виконання винаходу. Короткий опис креслень Далі приводиться опис винаходу на прикладах виконання з посиланнями на прикладені креслення. Специфічні деталі конкретного варіанта (-ів) виконання запропонованого пристрою/способу представлені нижче в докладному описі й проілюстровані прикладеними кресленнями, що пояснюють цей варіант (-ти) виконання. Для фахівців мабуть, однак, зрозуміло, що представлений пристрій/спосіб має додаткові варіанти виконання, і/або може бути виконане принаймні без деяких елементів, наведених у нижченаведеному описі кращого варіанта (-ів) виконання. На кресленнях: Фіг. 1 представляє об'ємне зображення, із частковим розрізом, сушильного пристрою для зернистого матеріалу; Фіг. 2 представляє вигляд збоку фрагмента теплопередавальної пластини з ямками від сушильного пристрою, показаного на Фіг. 1; Фіг. 3 представляє схематичне об'ємне зображення фрагмента внутрішньої частини сушильного пристрою, показаного на Фіг. 1, на якому показані кілька теплопередавальних пластин з пов'язаними з ними впускними й випускними коробами для повітря, і потік зернистого матеріалу, який проходить вниз між пластинами; Фіг. 4 представляє об'ємне зображення фрагмента впускного або випускного короба для повітря сушильного пристрою, показаного на Фіг. 1; Фіг. 5 представляє схематичний вигляд збоку іншого варіанта виконання впускний і випускний короби для повітря, придатного для використання в сушильному пристрої, показаного на Фіг. 1; Фіг. 6 схематично представляє батарею пластин від іншого варіанта виконання сушильного пристрою для зернистого матеріалу, причому теплопровідні пластини показані з торця; Фіг. 7 схематично зображує батареї пластин і коробів для повітря для іншого варіанта виконання сушильного пристрою, показаного зверху; і Фіг. 8 представляє вигляд спереду батареї пластин і коробів для повітря сушильного пристрою, показаного на Фіг. 7. Докладний опис кращих варіантів виконання У наведеному далі описі, наведені деякі деталі для повного розуміння різних варіантів виконання винаходу. Фахівцям, однак, повинне бути зрозуміло, що винахід може бути виконаний й без цих деталей. В інших прикладах, добре відомих в даній галузі конструкції не були описані докладно, щоб не перевантажувати опис варіантів виконання винаходу малозначними подробицями. 95288 10 Якщо це не суперечить контексту, в описі й прикладеній формулі слово "містити" і його похідні, наприклад, "містить" і "утримуючий", варто розуміти як таке, що включає в себе, що охоплює, тобто, "що включає, але не зводить до чого-небудь". На прикладених кресленнях, позначення 10 у цілому відноситься до сушильного пристрою або випарного пристрою, що включає кожух 12, що містить кілька батарей 14 з однієї або декількох порожніх теплопровідних пластин 16. У наведеному прикладі показано по чотирьох теплопровідних пластини 16 у кожній батареї 14 пластин. Пластини 16 у кожній батареї розташовані паралельно з інтервалом для забезпечення проходження між ними потоку зернистого матеріалу 18, що піддається сушінню. Напрямок руху потоку матеріалу 18 показано стрілками 17 на Фіг. 3. Кожна пластина 16 має впускний отвір 20 для підведення нагрівального текучого середовища, наприклад, водяної пари, і випускний отвір 22, для відведення охолодженого нагрівального текучого середовища, конденсату, якщо в якості нагрівального текучого середовища використовується водяна пара. У якості нагрівального текучого середовища може бути використана, наприклад, водяна пара низького тиску при температурі приблизно 110 °C. Впускні отвори 20 з'єднані з колектором 24 нагрівального текучого середовища, що, у свою чергу, в експлуатації, з'єднується із джерелом нагрівального текучого середовища за допомогою вікна (горловини) 26. Випускні отвори 22 з'єднані з колектором 28, з якого відпрацьоване нагрівальне текуче середовище виводиться крізь вікно 30. У випадку використання нагрівальної рідини, наприклад, гарячої води, з'єднання повинні бути виконані навпаки, з подачею рідини у вікно 30, і випуском її крізь вікно 26. У кожній пластині 16 є загерметизовані по краю проходи або отвори 32, призначені для потоку продувного повітря через пластини 16, як буде показано нижче. Для підвищення ефективності, вікна 32 у суміжних пластинах 16 зміщені одне відносно іншого, як це більш наочно показано на Фіг. 5. У батареях 14 пластин є впускні короби 34 для повітря для подачі продувного повітря, і випускні короби 36 для повітря для відводу відпрацьованого продувного повітря. Впускні короби 34 для повітря з'єднані з колектором 38 продувного повітря, який через вікно 40 з'єднаний із джерелом повітря, а випускні короби 36 для повітря з'єднані з колектором 42 продувного повітря, з якого продувне повітря виводиться крізь вікно 44. У впускних і випускних коробів 34 і 36 для продувного повітря є повітропроникні бічні стінки, звернені до теплопередавальних пластин 16. Повітропроникні бічні стінки можуть бути виконані з будь-якого придатного матеріалу, що забезпечить прохід продувного повітря, але запобіжить влученню матеріалу, що висушується, 18 у короби 34,36. У представленому на Фіг. 1, 3 і 4 прикладі, повітропроникні бічні стінки являють собою екрани із 11 клиноподібними колосниками для проходу повітря між ними. Екрани утворені подовженими елементами 46, як показано на Фіг.4, що мають трикутний або V-подібний профіль поперечного перерізу, які розташовані так, що утворять гладку зовнішню поверхню, тобто, основи трикутних профілів звернені назовні. Між сусідніми елементами 46 є зазор 48 приблизно від 1 до 3 мм. Така конфігурація запобігає закупорюванню коробів 34 і 36. У той час як дрібні частинки можуть пройти в зазор 48, більші частинки цього зробити не можуть, і, завдяки гладкій зовнішній поверхні, ці частинки зісковзують вниз уздовж бічних стінок 34, 36. Як показано на Фіг.1 і 3, короби 34, 36 вставлені між батареями 14 пластин. Завдяки цьому, сусідні батареї 14 пластин мають розташований між ними загальний впускний короб 34, і сусідні батареї 14 пластин мають розташований між ними загальний випускний короб 36. Над батареями 14 пластин кожух 12 утворює бункер 50 і має впускний отвір для подачі матеріалу в бункер 50. У нижній частині кожуха 12 є випускний отвір для вихідного потоку висушеного матеріалу із сушильного пристрою 10. У випускного отвору є пристрій виводу псевдозрідженої маси або розвантажувальна лійка (не показана), що створює псевдозріджений потік або задросельований потік матеріалу, що висушується, через сушильний пристрій 10, і регулює витрати матеріалу. Приклад подібного пристрою виводу псевдозрідженої маси або розвантажувальної лійки описаний у патенті US 5,167,274, включеному у даний опис за допомогою посилання. Терміном "задросельований потік" у даному описі позначається потік, що відрізняється від вільно падаючого під дією сили ваги потоку окремих частинок. У процесі роботи сушильного пристрою 10, матеріал, що висушується, наприклад, соєві боби, протікає долілиць із бункера 50 між теплопередавальними пластинами 16 у задросельованому потоці під дією сили ваги, у той час нагрівальне текуче середовище циркулює в пластинах 16. Для видалення газоподібних виділень із матеріалу, що висушується, наприклад, водяного пару у випадку соєвих бобів, у впускні короби 34 для повітря вводиться сухе повітря (продувне повітря), наприклад, за допомогою вентилятора (не показаний) через впускний колектор 38. З коробів 34 продувне повітря протікає вбік крізь екрани коробів 34 із клиноподібними колосниками (як показано стрілкою 54 на Фіг. 3) у напрямку, поперечному потоку матеріалу, що висушується, і крізь вікна 32 у пластинах 16, як це показано стрілками 56 на Фіг. 3. Висушування матеріалу 18 відбувається в результаті спільного впливу тепла, створюваного нагрівальним текучим середовищем, циркулюючого в пластинах 16, і атмосферою сухого повітря. Для підвищення ефективності процесу, як продувне повітря може використовуватися гаряче повітря. Потік нагрівального текучого середовища у пластинах 16 відділений від потоку продувного повітря, що проходить в отвори 32 у пластинах 16. 95288 12 Це є результатом того, що отвори 32 загерметизовані по краях, як це було відзначено раніше. Продувне повітря засмоктується у випускні короби 36 для повітря, наприклад, витяжним вентилятором (не показаний), установленим долілиць потоку від колектора 42 випуску повітря. При проходженні цього потоку продувного повітря крізь матеріал 18, що піддають сушінню, газоподібні виділення, що утворяться в процесі висушування, виносяться разом із продувним повітрям і видаляються назовні разом із продувним повітрям. Наприклад, у випадку соєвих бобів вологе повітря буде вилучатись з коробів 36. Глибиною шару, крізь який повинен проходити потік продувного повітря, можна управляти вибором відповідної кількості пластин 16 між впускними й випускними коробами 34, 36, наприклад, кількість пластин 16 може залежати від властивостей матеріалу, що висушується, (проникність шару). Наприклад, для відносно грубозернистого матеріалу, товщина шару може бути збільшена, а для більше дрібнозернистого матеріалу - зменшена. Таким шляхом установлюється товщина шару, що підходить для продувного повітря. Тут потрібно досягти необхідної рівноваги між потоком повітря, необхідним для видалення вологи, і створюваним вентиляторами перепадом тиску. З наведеного вище опису видно, що винахід забезпечує можливість використання тонких шарів, для яких досить перепаду тиску, створюваного радіальним вентилятором, завдяки чому знижується гострота проблем, характерних для звичайних способів роботи. Товщина шару являє собою відстань між парою сусідніх коробів 34, 36, показано лінією 58 на Фіг. 3. Як орієнтир, товщина шару може вибиратися приблизно від 50 мм до 1000 мм, наприклад, для каноли товщина шару може становити приблизно 750 мм. На Фіг. 5 показані альтернативні короби, наприклад, впускний короб 80 для повітря й випускний короб 82 для повітря. Короба 80, 82 відрізняються від коробів 34, 36 іншою конструкцією їх повітропроникних бічних стінок. Видно, що кожна повітропроникна бічна стінка містить множину жалюзі 84. Жалюзі 84 відхилені під більшим кутом, наприклад, під кутом 70? (кут 86). Це звичайний кут для підтримки псевдозрідженої маси матеріалу, що висушується. Суміжні жалюзі перекриваються зі зсувом 88, але рознесений один від одного приблизно на 20 мм із утворенням вікон 90, через які може входити або виходити повітря. Короба 80, 82 відкриті із дна, тому якщо будьякий оброблюваний матеріал у процесі висушування засмоктується в короб 80, 82, то він упаде в потік висушеного оброблюваного матеріалу, що виходить у нижній частині батарей пластин 16. Потік повітря із впускного короба 80 у випускний короб 82 показаний лініями 92. В альтернативному варіанті виконання, впускні/випускні короби 34, 36 для повітря можуть бути замінені впускними/випускними трубами 62, 64 для повітря, відповідно, що проходять крізь отвори в пластинах 16, як це показано на Фіг. 6. (На Фіг. 6 13 наведений вид з торця пластин 16 однієї батареї пластин від подібного альтернативного сушильного пристрою 60). Впускні/випускні труби 62, 64 для повітря мають перфорацію для проходження продувного повітря крізь труби 62, 64 і встановлені із чергуванням, як показано на кресленні. Впускна труба 62 для повітря приєднана до джерела продувного повітря для подачі потоку повітря в труби 62 (як це показано стрілками 66) по радіусу назовні від труб 62 через перфорацію (як це показано стрілками 68). Потік повітря може бути створений відомими засобами, з використанням одного або більше радіального вентилятора або витяжного вентилятора (не показані). Аналогічним образом створюється повітряний потік крізь випускні труби 64 для повітря, але в протилежному напрямку для того, щоб всмоктувати відпрацьоване продувне повітря в труби 64 крізь перфорацію (показано стрілками 70) і випускати із труб 64 (показано стрілками 72). Таким чином, газоподібні виділення із зернистого матеріалу, що проходить долілиць між пластинами 16, як показано стрілками 74, виводяться потоком продувного повітря, що протікає між трубами 62 і 64. У цьому випадку придатна товщина шару визначається відповідним вибором відстані між трубами 64, 66. Для забезпечення обробки більших обсягів, уздовж напрямку руху потоку матеріалу, що висушується, може бути послідовно встановлена велика кількість батарей пластин. При необхідності, у сусідніх батареях пластини можуть бути встановлені зі зсувом. Сушильний пристрій або випарний пристрій, запропоновані в даному винаході, також можуть бути використані для видалення летких речовин із сипучого матеріалу, наприклад, для знегажування пластикових продуктів, забруднених леткими розчинниками. Наприклад, у виробництві пластикових продуктів пластик випускається у формі гранул. У процесі обробки, гранули продуваються повітрям або азотом для видалення летких матеріалів (розчинників) з поверхні гранул, а також і з товщі матеріалу (гранул). Цей процес також називається "дегазацією". У таких варіантах використання, зернистий матеріал 18, про яке мова йде в описі процесу, являє собою гранули. На Фіг. 7 і 8, цифра 100 у цілому позначає сушильний пристрій відповідно до іншого варіанта виконання. У представленому прикладі, сушильний пристрій 100 містить дві батареї теплопередавальних пластин 102. Хоча пластини 102 також мають ямки, у них немає отворів (наприклад, отвору 32 у пластинах 16). Також варто розуміти, що, залежно від вимог, може бути використане менше або більше двох батарей пластин 102. Також, як і у випадку пластин 16, пластини 102 мають впускні отвори, які з'єднані з колекторами, що нагрівають, 24, підключеними до джерела на 95288 14 грівального текучого середовища і випускні отвори, які з'єднані з колекторами 28, з яких виводиться використане нагрівальне текуче середовище. Зовні батарей пластин 102 є пара впускних коробів 104 для повітря, а між батареями пластин 102 установлений випускний короб 106 для повітря. У впускних коробів 104 для повітря є повітропроникні бічні стінки, звернені до батарей пластин 102, а у випускного короба 106 для повітря є пара протилежних повітропроникних бічних стінок, кожна з яких звернена до батареї пластин 102. Повітропроникні бічні стінки можуть бути будьякого придатного типу, наприклад, із клиноподібної дротової стрічки, як показано на Фіг. 4, або з кутових жалюзі, показаних на Фіг. 5. У представлених на Фіг. 7 і 8 варіантах виконання, пластини 102 установлені під прямим кутом щодо коробів 104, 106. Потік повітря із впускних коробів 104 для повітря між пластинами 102 до випускного короба 106 для повітря показаний стрілками 108. З наведеного вище опису видно, що в сушильних пристроях 10, 60 і 100 непряма передача тепла відбувається разом із продувкою повітрям. У звичайному сушильному устаткуванні секції теплопередачі й продувки повітрям розділені. Теплова ефективність такої конфігурації є нижчою, оскільки повітря стає насиченим у міру зниження температури через випаровування, що відбувається. У даному винаході, навпроти, у сушильному пристрої постійно відбувається підведення тепла через теплопередавальні пластини для компенсації теплових втрат при випаровуванні. Іншою перевагою даного винаходу є те, що продувне повітря частково піддається повторному нагріванню, у міру того, як воно проходить крізь тонкий шар гарячого продукту (матеріал 18), що прилягає до кожної пластини 16, 102, і крізь отвори 32 у пластині 16. Отвори 32 у різних пластин зміщені, як це показано на Фіг. 5, завдяки чому поліпшується розподіл продувного повітря й повторне нагрівання. Наведена нижче формула повинна розглядатися як невід'ємна частина даного розкриття. Незважаючи на те, що були представлені й докладно описані деякі кращі варіанти виконання даного винаходу, варто розуміти, що в ньому можуть бути зроблені різні зміни й модифікації, що не виходять за межі області домагань прикладеної формули. У цілому, у нижченаведеній формулі, використані терміни варто розглядати не як обмежуючі винахід конкретними варіантами виконання, розглянутими в описі, а як, що включають всі способи, і пристрої, що функціонують відповідно до формули. Відповідно, винахід не зводиться тільки до представленого його розкриття, навпроти, область його домагань визначається винятково наведеною далі формулою. 15 95288 16 17 95288 18 19 95288 20 21 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 95288 Підписне 22 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Dryer or evaporator for treatment of particulate material, evaporator for removing volatiles from bulk solid material, method of drying particulate material, method of removing volatiles from bulk solid material

Автори англійською

Jordison Neville, Rozendaal Niels A., Huang Peter Xingeun

Назва патенту російською

Сушильное (варианты) и испарительное устройство для сушки зернистого материала, испарительное устройство для удаления летучих веществ из сыпучих материалов, способ высушивания зернистого материала, способ удаления летучих веществ из сыпучего материала

Автори російською

Джордисон Невил, Розендаал Нильс А., Хуанг Питер Ксинджунь

МПК / Мітки

МПК: F26B 21/00, F26B 17/12, F26B 17/16, F26B 23/00

Мітки: сушіння, сипучих, висушування, зернистого, речовин, сушильний, матеріалу, спосіб, летких, пристрій, матеріалів, видалення, випарний, варіанти

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-95288-sushilnijj-varianti-ta-viparnijj-pristrijj-dlya-sushinnya-zernistogo-materialu-viparnijj-pristrijj-dlya-vidalennya-letkikh-rechovin-iz-sipuchikh-materialiv-sposib-visushuvannya-zer.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Сушильний (варіанти) та випарний пристрій для сушіння зернистого матеріалу, випарний пристрій для видалення летких речовин із сипучих матеріалів, спосіб висушування зернистого матеріалу, спосіб видалення летких</a>

Подібні патенти