Спосіб теплової обробки дисперсних матеріалів
Номер патенту: 10878
Опубліковано: 15.12.2005
Формула / Реферат
1. Спосіб теплової обробки дисперсних матеріалів, переважно сушіння зерна, за допомогою газоподібного теплоносія при додатковому підведенні теплоти до рухомого шару матеріалу за допомогою поверхні циркуляційного контуру, що віддає тепло, поверхня якого, що сприймає тепло, отримує теплоту від топкових газів, який відрізняється тим, що з метою підвищення економічності і забезпечення екологічної безпеки, обезводнення здійснюють після попереднього кондуктивного прогрівання матеріалу до температури сушіння за допомогою двофазного циркуляційного контуру, причому як сушильний агент використовують повітря, нагріте тепловіддавальною поверхнею додаткового окремого двофазного випарно-конденсаційного контуру, теплосприймальна поверхня якого отримує теплоту від топкових газів, що проходять крізь випарники основного контуру.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють рециркуляцію топкових газів, що відпрацювали, і змішують їх з продуктами згоряння, при цьому частину газів, що відпрацювали, рівну об'єму гарячих продуктів згоряння, викидають в атмосферу.
Текст
1 Спосіб теплової обробки дисперсних матеріалів, переважно сушіння зерна, за допомогою газоподібного теплоносія при додатковому підведенні теплоти до рухомого шару матеріалу за допомогою поверхні циркуляційного контуру, що віддає тепло, поверхня якого, що сприймає тепло, отримує теплоту від топкових газів, який відрізняється тим, що з метою підвищення економічності і забезпечення екологічної безпеки, обезводнення здійснюють після попереднього кондуктивного прогрівання матеріалу до температури сушіння за допомогою двофазного циркуляційного контуру, причому як сушильний агент використовують повітря, нагріте тепловіддавальною поверхнею додаткового окремого двофазного випарноконденсаційного контуру, теплосприймальна поверхня якого отримує теплоту від топкових газів, що проходять крізь випарники основного контуру 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що здійснюють рециркуляцію топкових газів, що відпрацювали, і змішують їх з продуктами згоряння, при цьому частину газів, що відпрацювали, рівну об'єму гарячих продуктів згоряння, викидають в атмосферу Корисна модель відноситься до способів теплової обробки дисперсних матеріалів і може бути використана в харчовій промисловості і сільському господарстві при сушінні зерна і подібних матеріалів а також в інших галузях промисловості при термообробці дисперсних матеріалів Відомий спосіб теплової обробки дрібнозернистих термочутливих матеріалів [1], по якому вологе зерно змішане з рециркулюючим сушать в пневмотрубі Пневмотруба є одночасно і теплообмінником для нагрівання зовнішнього повітря топковими газами за допомогою пучка теплових труб Спосіб забезпечує екологічну безпеку сушки, можливість регулювання температурного режиму за допомогою пересувної перегородки, яка змінює площу тепловіддавальної поверхні випарних дільниць теплових труб Однак спосіб характеризується рядом недоліків Режим псевдозрідження в пневмотрубі вимагає великих витрат сушильного агента А чим більше ця витрата, тим більше втрати з теплоносієм, що відпрацював Технічна реалізація способу викликає труднощі в зв'язку з тим, що розміщення поверхонь нагріву повітря в самої пневмотрубі вимагає значного об'єму Враховуючи невеликий переріз пневмотруби (що визначається режимом псевдозрідження) ґі довжина буде великою Тобто, громоздкость уста новки істотно обмежує її продуктивність Відомий спосіб термообробки зерна [2] в установках з частковою рециркуляцією, при якому вологий матеріал спочатку псевдозріджують ЗОВНІШНІМ повітрям, в псевдозріджений шар подають рециркулят, суміш нагрівають в рекуперативному теплообміннику до гранично допустимої температури після чого відбувається контактний тепломасообмін і сушіння Для організації процесу теплопередачі від гарячого теплоносія до потоку холодного повітря використовуються високоефективні засоби теплопередачі - теплові труби Даний спосіб дозволяє підвищити якість сушіння, однак спосіб характеризується наступними недоліками По-перше, прямоточний рух гарячого і холодного потоків зумовлюють низькі теплотехнічні характеристики калорифера По-друге, режим псевдозрідження, що вимагає значних витрат сушильного агента, супроводиться великими енергетичними втратами з теплоносієм, що відпрацював Потретє, наявність проміжного інертного теплоносія в надрешіточному просторі викликає додаткові безповоротні втрати Все це говорить про те, що забезпечення екологічної безпеки досягається за рахунок зниження енергетичної ефективності Найбільш близьким до того, що пропонується є спосіб теплової обробки матеріалів [3] шляхом 00 00 10878 псевдозрщження матеріалу, що обробляється газоподібним агентом і додаткового підведення тепла до шара матеріалу за допомогою тепловіддавальної поверхні циркуляційного контура, теплосприймаючу поверхню якого нагрівають в процесі спалення палива, а як газоподібний агент використовують топкові гази, що пройшли теплосприймаючу поверхню, яку нагрівають в зоні спалення палива Спосіб передбачає ряд псевдозріджених шарів матеріалу, що послідовно продуваються, що дозволяє підтримувати раціональне значення рушійної сили теплообмінних процесів між матеріалом і сушильним агентом Причому здійснюється проміжне підігрівання сушильного агента за допомогою автономного замкненого контура з теплосприймальних і тепловіддавальних поверхонь, Розташування теплосприймальних поверхонь в топці дозволяє екранувати стінки, захистити топку від зносу і підвищити її надійність, однак спосіб характеризують наступні недоліки 1 Використання топкових газів як сушильний агент обмежує його використання в харчових технологіях, спосіб не є екологічно безпечним 2 Передача теплоти від тепловіддавальних елементів як до потоку сушильного агента, так і до дисперсного матеріалу не може бути ефективною РІЗНІ теплофізичні властивості, ВІДМІННОСТІ В механіці обтікання вимагають оребрення для ефективної передачі тепла до газового потоку, що неприпустимо для дисперсного матеріалу 3 Коефіцієнти тепловіддачі від сушильного агента до матеріалу в режимі псевдозрщження на рівні вище, ніж при крапковому контакті зерновки з поверхнею 4 Режим псевдозрщження, наявність тепловіддавальних поверхонь сприяють ерозії, травмуванню зерновок, що неприпустимо при сушінні зерна 5 Послідовний нагрів теплоносія забезпечує м'які режими сушіння, однак потенціал сушки при цьому знижується Тому, більш ефективним було б не послідовне, а паралельне продування шарів сушильним агентом 6 Незважаючи на те, що спосіб вирішує задачу часткового зниження витрати теплоносія, витрати сушильного агента в режимі псевдозрщження значні, що приводить до істотних енергетичних витрат в процесі сушки Мета корисної моделі - підвищення економічності процесів термообробки і екологічної безпеки матеріалів, що обробляються Дана мета досягається тим що як сушильний агент використовують повітря, нагріте тепловіддавальною поверхнею додаткового двофазного випарно-конденсаційного контура, теплосприймальна поверхня якого отримує теплоту від топкових газів, що проходять через випарники основного контура, а також здійснюють рециркуляцію топкових газів і змішують їх з продуктами згоряння, при цьому частину газів, що відпрацювали рівну об'єму гарячих продуктів згоряння, викидають в атмосферу На рисунку показана блок-схема пояснююча суть способу термообробки дисперсних матеріалів, що пропонується Цифрами позначені 1теплосприймальна поверхня підігрівника зерна, 2 тепловіддавальна поверхня підігрівника зерна, 3 зерновий шар, 4 - зона сушіння, 5 - випарник ПІДІгрівача сушильного агента, 6 - конденсатор підігрівача сушильного агента Спосіб здійснюється таким чином Гарячі продукти згоряння (ЛІНІЯ а) змішуються з рециркулюючею частиною, суміш (с), що має необхідну початкову температуру, омиває теплосприймальну поверхню 1 В результаті рідина у (1) випаровується, а пара, що утворилася по лінії (д) поступає в тепловідцавальну поверхню (2), де конденсується Конденсат повертається в (1) по лінії (h) Таким чином в елементах (1) і (2) реалізується замкнений випарно-конденсаційний цикл Теплота конденсації передається зерну (3) омиваючому поверхню (2) Зерновий потік рухається, наприклад, щільним гравітаційним шаром, нагрівається при цьому до температури сушки Зерновий потік (v), підігрітий до температури сушки, поступає в зону сушіння (4) Зневоднення продукту в зоні (4) здійснюється конвективним способом за допомогою повітря (q), нагрітого до температури сушильного агента за допомогою автономного випарно-конденсаційного контура (5), (6) Через теплосприймальну поверхню (5) проходить потік теплоносія (d) При цьому, рідина у (5) випаровується, пара по лінії (к) поступає в тепловіддавальну поверхню (6), де конденсується Конденсат, що утворився по лінії (м) повертається в зону (5) Циркуляція в контурі (5-6) здійснюється за рахунок різниці ЩІЛЬНОСТІ В (К) І (М), а також, за рахунок того, що поверхня (6) розташована вище ніж поверхня (5) Теплота конденсації в елементі (6) витрачається на нагрів повітря, який від параметрів навколишнього середовища (р) нагрівається до температури сушильного агента (q) Сушильна зона (4) є традиційною конвективною зоною з шаром зерна, що продувається На виході зони (4) повністю висушений продукт (z) і насичене вологою продукту повітря (х), що відпрацювало Теплоносій (є), що відпрацював, розділяється на два потоки Більша частина (в) йде на рециркуляцію, а менша частина (f) викидається в навколишнє середовище При цьому потік (f) рівний потоку (а) Таким чином, спосіб, що пропонується, поєднує в собі комбінацію кондуктивного і конвективного способів Комбінована кондуктивно-конвективна сушка з глибокою рециркуляцією теплоносія, що відпрацював забезпечує екологічну безпеку сушки при зниженні енергоємності процесу Джерела інформації 1 Авторське свідоцтво СРСР №541079, кл F26B3/10 1976 2 Авторське свідоцтво СРСР №691654, кл F26B3/10 1979 3 Авторське свідоцтво СРСР №922460, кл F26B3/08 1982 10878 JJLL w Комп'ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for heat treatment of disperse materials
Автори англійськоюBurdo Oleh Hryhorovych
Назва патенту російськоюСпособ тепловой обработки дисперсных материалов
Автори російськоюБурдо Олег Григорьевич
МПК / Мітки
МПК: F26B 3/08
Мітки: обробки, спосіб, матеріалів, дисперсних, теплової
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-10878-sposib-teplovo-obrobki-dispersnikh-materialiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб теплової обробки дисперсних матеріалів</a>
Попередній патент: Блочна зерносушарка
Наступний патент: Спосіб шліфування некруглих циліндричних поверхонь циліндричним кругом
Випадковий патент: Молотильний пристрій для обмолоту зерна на корені