Барабанна установка фільтраційного сушіння

Винахід відноситься до сушильної техніки і може використовуватися в текстильній, легкій і Інших галузях промисловості для сушіння листових довгомірних матеріалів, фільтраційним методом. Відома багатозонна сушарка для волокнистих матеріалів [Авт.св. СРСР №421869, кл. F 26 В 17/04, 1972], яка містить камеру з транспортером для переміщування висушеного матеріалу і осьові вентилятори для реверсивної продувки сушильним агентом, який подається через розміщені зверху і знизу транспортера напорні короби, бокові стінки яких виконані пустотілими у вигляді щілинних сопел, підключених для відцентрових вентиляторів для двох-стороннього обдуву висушуваного матеріалу на границях зон. Відомий сушильний циліндр [Авт.св. СРСР №443134, кл. D 21 F 5/02, 1973], який містить циліндричну газопроникну сорочку з перфорованою зовнішньою поверхнею, системи подачі і відводу теплоносія, внутрішній циліндр з еластичним покриттям, змонтований з можливістю радіального переміщення при допомозі клинового механізму. При безперервному сушінні, на барабані одночасно знаходяться сухий матеріал, який покидає барабан і мокрий, який поступає на барабан для сушіння. Гідравлічний опір матеріалу при цьому міняється від максимального значення на перші секції (мокрий матеріал) до мінімального на останній секції (сухий матеріал). Оскільки на барабані знаходиться матеріал гідравлічний опір якого міняється Із секції в секцію, то при одному і тому ж перепаді тисків, через сухі ділянки швидкість фільтрування теплоносія буде максимальною, а через мокрі мінімальною і відповідно Інтенсивність підведення тепла до мокрого матеріалу мінімальна. Це приводить до значного росту часу сушіння і перевитрат теплової енергії в порівнянні з періодичним процесом. Однак при використанні цього сушильного циліндру неможливо регулювати швидкість фільтрування теплоносія по довжині довгомірного матеріалу, який сушиться, і вологість якого в процесі сушіння міняється. Вказані недоліки приводять до збільшення загального часу сушіння і перевитрат теплової енергії, різко зменшують ефективність сушильного процесу. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалити барабанну установку фільтраційного сушіння, у якій за рахунок встановлення нерухомої диференціально перфорованої кришки, забезпечується регулювання швидкості теплоносія в залежності від зміни вологості в процесі сушіння, що забезпечує скорочення часу сушіння (в порівнянні Із прототипом) і дає можливість Інтенсифікувати процес, і виключає перевитрату теплової енергії Поставлене завдання вирішується тим, що у барабанній установці фільтраційного сушіння, яка містить перфорований барабан, розділений суцільними радіальними перегородками, які утворюють окремі Ізольовані одна від одної секції, системи нагріву, подачі і виносу теплоносія, згідно винаходу, барабан містить нерухому диференціально перфоровану кришку, встановлену на торці барабану зі сторони камери розрідження. Запропонована авторами установка відрізняється від існуючих тим, що забезпечує регулювання швидкості фільтрації теплоносія по довжині матеріалу, який сушиться на барабані в залежності від його вологості в процесі безперевного сушіння. Для регулювання швидкості фільтрування теплоносія запропоновано встановити на торці барабану зі сторони камери розрідження нерухому диференціально перфоровану кришку. Диференціальна перфорація нерухомої кришки дозволяє регулювати швидкість фільтрації через матеріал який сушиться, шляхом створення додаткового гідравлічного опору. Гідравлічний опір нерухомої кришки зі сторони загрузки мокрого матеріалу мінімальний і максимальний зі сторони вигрузки сухого матеріалу. Перфорація нерухомої кришки виконується таким чином, щоби сумарний гідравлічний опір матеріалу який сушиться на перші секції і перфорація нерухомої кришки були рівними сумарному опору матеріалу слідуючої секції плюс перфорація нерухомої кришки і так далі до останньої секції. При рівних гідравлічних опорах і одному і тому ж перепаду тисків швидкість фільтрації теплоносія у всіх секціях буде одинаковою. Це забезпечує висоту Інтенсивність фільтраційного сушіння на запропонованому барабані і виключає перевитрату теплової енергії. На фіг.1 зображений загальний вигляд установки; на фіг.2 - розріз А-А на фіг.1: на фіг.3 - розріз Б-Б на фіг.1, на фіг.4 - розріз В-В на фіг.1. Установка складається Із барабану 1, на якому закріплена перфорована сітка 2, яка опирається на суцільні радіальні перегородки 3. Барабан закритий з одного боку суцільною торцевою кришкою 4, а з другого боку рівномірно перфорованою кришкою 5, до якої щільно притиснута диференціально перфорована кришка 6. Кришка 6 з'єднана з камерою розрідження 7, а камера 7 в свою чергу з'єднана з системою виносу вологого повітря 8. Зверху над барабаном 1 розміщена система нагріву 9 і система подачі нагрітого повітря 10. Барабан 1 представляє собою пустотілу конструкцію, внутрішній об'єм якої розділяють суцільні радіальні перегородки З на окремі Ізольовані одна від одної секції 11. Робота установки здійснюється таким чином Вологий матеріал поступає на барабан 1, який обертається за годинниковою стрілкою. При допомозі вентиляторів високого тиску в системі виносу теплоносія 8 через камеру розрідження 7 і нерухому диференціально перфоровану кришку 6 в ізольованих секціях 11 барабану 1 створюється розрідження. Із зовнішньої сторони на вологий матеріал через систему нагріву 9 подається гаряче повітря (теплоносій). Оскільки, нерухома кришка 6 диференціально перфорована, то її гідравлічний опір буде зростати Із секції в секцію по годинниковій стрілці. Гідравлічний опір матеріалу по мірі сушіння буде зменшуватися із секції в секцію. При цьому сумарний гідравлічний опір матеріалу і перфорованої кришки 6 в кожній секції буде одинаковий. Для забезпечення універсальності сушильної установки нерухому диференціально перфоровану кришку 6 доцільно виготовити з'ємною, тому, що для сушіння матеріалу іншої товщини, з іншою гідродинамічною характеристикою степінь перфорації і закон зміни гідравлічного опору кришки будуть Інші. Як видно на розрізі Б-Б диференціально перфорована кришка 6 має неперфорований сектор. В цьому секторі, секції барабану, Ізольовані від системи виносу теплоносія, і в цих секціях відсутній перепад тисків, який притискує матеріал до барабану, це дає можливість вигрузити сухий матеріал з сушильного барабану і змотати його в рулон. Проведені досліди на вище описаній установці в лабораторних умовах і на установці, виконані згідно з прототипом (Авт.св. СРСР №443134). Досліди в обох випадках проводилися по сушінню газопроникних суконних матеріалів товщиною 1 мм фільтраційним методом при одних і тих же перепадах тиску і одній і тій же температурі. Результати досліджень приведені в таблиці. Використання запропонованої установки (в порівнянні з прототипом) дозволить Інтенсифікувати процес сушіння більше ніж в два рази, знизити енергетичні затрати більше ніж у шість раз, спростити конструкцію сушильної установки. Крім цього, така установка є універсальною і на ній можна сушити різні по товщині і структурній будові газопроникні матеріали (хімічні волокна, трикотаж, шерсть). Упорядник