Установка безперервної дії для сушіння порошкоподібних та гранульованих високоенергетичних матеріалів

Установка безперервної дії для сушіння порошкоподібних і гранульованих високоенергетичних матеріалів, яка містить сушильну камеру й перемішуючий пристрій для розділення матеріалу, що висушується, і низькотемпературної пари, яка відрізняється тим, що сушильна камера виконана герметичною, з'єднана із зовнішнім джерелом вакууму та додатково містить встановлені на ній вибуховий клапан і зрошувальну трубу. (19) (21) a200800295 (22) 08.01.2008 (24) 10.08.2011 (46) 10.08.2011, Бюл.№ 15, 2011 р. (72) ПОДЖАРСЬКИЙ МИХАЙЛО АБРАМОВИЧ, БУХІННИК ВІКТОРІЯ ОЛЕКСАНДРІВНА (73) ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ОЛЕСЯ ГОНЧАРА (56) WO 03052336 A1; 26.06.2003 GB 613548 A; 30.11.1948 GB 919979 A; 27.02.1963 SU 1103062 A1; 15.07.1984 3 перемішуючий пристрій для розділення матеріалу, що висушується, і низькотемпературної пари, сушильна камера виконана герметичною, з'єднана із зовнішнім джерелом вакууму та додатково містить встановлені на ній вибуховий клапан і зрошувальну трубу. На Фіг. 1 представлена схема установки безперервної дії для сушіння порошкоподібних і гранульованих високоенергетичних матеріалів, на Фіг. 2 - вид збоку в площині А-А. Установка містить сушильну камеру 1 з нагрівальною сорочкою 2 і перемішуючим пристроєм 3, з'єднаним із приводом 4. Внутрішній простір сушильної камери з'єднано з зовнішнім джерелом вакууму за допомогою штуцера 5, встановленого на пристрої для відділення низькотемпературної пари 6. Пристрій для завантаження матеріалу складається із проміжної камери 7, герметичного шнекового транспортера 8 і бункера 9. Пристрій для вивантаження матеріалу складається із проміжної камери 10, герметичного шнекового транспортера 11 і приймального бункера 12. Нагрівальна сорочка 2 містить штуцер 13 для подачі теплоносія й штуцер 14 для його відводу. На корпусі сушильної камери встановлений вибуховий клапан 75 і зрошувальна труба 16. Сушильна камера встановлена під кутом 1,5° на опорах 17. Вибуховий клапан 15, наприклад, містить тонкостінну мембрану. Зрошувальна труба 16 містить ряд отворів, що з'єднують її із внутрішнім простором сушильної камери. Установка працює в такий спосіб. Матеріал, що висушується, надходить у сушильну камеру 1 з бункера 9 за допомогою герметичного шнекового транспортера 8 через проміжну камеру 7. У сушильній камері він перемішується обертовим перемішуючим пристроєм 3, одночасно переміщаючись у результаті нахилу сушильної камери в напрямку пристрою для вивантаження. Перемішуючому пристрою 3 надає рух привод 4. Матеріал залишає сушильну камеру 1 через проміжну камеру 10 за допомогою герметичного шнека 11 у приймальний бункер 12. Сушіння здійснюється за рахунок тепла теплоносія (гріючої води), що надходить у нагрівальну сорочку 2 через штуцер 13 і залишає її через штуцер 14. Тепло передається від теплоносія до матеріалу через стінку сушильної камери 7. У сушильній камері 7 підтримується знижений тиск за рахунок того, що її внутрішній простір з'єднаний із зовнішнім джерелом вакууму через штуцер 5. Низькотемпературна пара, що утворюється при випаровуванні води з матеріалу, що висушується, через пристрій 6 і штуцер 5 надходить у зовнішнє джерело вакууму. У випадку вибуху матеріалу, що висушується, проривається тонкостінна мембрана вибухового клапана 15 і газоподібні продукти вибуху викидаються із сушильної камери. У випадку загоряння матеріалу, що висушується, через зрошувальну трубу усередину сушильної камери подається матеріал для гасіння полум'я, наприклад вода. Установка безперервної дії для сушіння порошкоподібних і гранульованих високоенергетичних матеріалів має такі розрахункові технічні дані: початкова вологість матеріалу 3 % мас. 95451 4 кінцева вологість матеріалу 0,7 % мас. продуктивність по вологому матері300 кг/год. алу температура в сушильній камері 333K витрата гріючої води 200 кг/год. початкова температура гріючої во363K ди залишковий тиск у сушильній камері 2026 Па діаметр сушильної камери 0,75 м довжина сушильної камери 2,72 м число обертів вала перемішуючого -1 1,1хв пристрою потужність електродвигуна 0,9 кВт. Дана установка має наступні переваги в порівнянні із прототипом. Знижений тиск у сушильній камері прискорює процес випаровування води з матеріалу, що висушується, це зменшує час сушіння й, відповідно, збільшує продуктивність установки. Застосування вибухового клапана і зрошувальної труби запобігає її руйнуванню у випадку вибуху або запалення матеріалу. Ефективність пропонованої установки наочно доводиться порівнянням продуктивності її та прототипу за різних величинах тиску, але однакових інших умовах. Пароповітряна суміш G, яка видаляється із сушильної камери пропонованої установки, складається з повітря Gповитр, яке надходить із матеріалом при атмосферному тиску й низькотемпературної пари, яка з нього випаровується при сушінні, Gпар. G=Gповітр+Gпap, кг/год. (1) Кількість повітря, яке надходить з матеріалом: G Gповітр.= мат.  возд. , кг/год., (2) мат де Gмат - маса матеріалу, який надходить (продуктивність установки), кг/год.; 3 мат. - насипна щільність матеріалу, кг/м ;  - пористість матеріалу; Gмат.  возд. - густина повітря, кг/м3. мат Кількість низькотемпературної пари Gпap обумовлюється початковою w0 і кінцевою вологістю матеріалу w: Gпap=Gмат.(w0-w), кг/год. (3) Пароповітряна суміш G', що видаляється із сушильної камери прототипу, який працює при атмосферному тиску, містить додаткову кількість нагрітого повітря Gнагр.повітр., яка подається ззовні сушильної камери: G' = G'возд. + G'пap. + Снагр.повітр., кг/год. (5) При тих самих технологічних параметрах роботи пропонованої установки й прототипу із сушильної камери буде видалятися та сама кількість пароповітряної суміші, тобто G=G': Gмат. G'  повітр.  G( w 0  w )  мат.  повітр.  мат. мат. (6)  G'мат. ( w 0  w )  Gнагр.повітр.  кг / год. Різниця між продуктивністю установки й прототипу: пропонованої 5 Gмат.  G'мат.  Gнагр .повітр. . повітр.  (w0  w) мат. 95451 (7) Очевидно, що права частина рівняння (7) величина позитивна, Отже, пропонована установка завжди має продуктивність вище, ніж прототип. Пропонована установка вигідно відрізняється від указаного прототипу, тому що пари, що утворюються в процесі сушіння, які можуть містити домішки, шкідливі для обслуговуючого персоналу й/або навколишнього середовища, надходять не в навколишнє середовище, а у відділене від неї зов Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 нішнє джерело вакууму, де вони можуть бути знешкоджені. Джерела інформації: 1. Чорнобильський І.І. Сушильні установки хімічної промышленности// Чорнобильський І.І., Тананайко Ю.М. - К.: Техніка, 1969.-463 с. 2. Касаткин А.Г. Основні процеси й апарати хімічної технології. - М.: Хімія, 1973.-754 с. 3. Патент Японії. № WO3052336 А1. Установка для сушіння гранульованих продуктів перегрітою парою. МПК F26B 3/06,F26B17/20-2002. 4. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии// А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.Э. Каган. - М.: Госхимиздат, 1962.-847 с. Підписне 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