Парове сушило

1 Парове сушило, що містить сушильну трубу, джерело подачі пари в сушильну трубу, живильник матеріалу, розміщений біля входу в сушильну трубу, пилоуловлюючий пристрій, розміщений при виході із сушильної труби, яке відрізняється тим, що сушильна труба виконана у вигляді суцільної циліндричної труби з внутрішньою оболонкою, яка розрахована на високий тиск перегрітої пари і зв'язана колекторами підводу перегрітої пари з джерелом пари із відношенням довжини до її діаметра 2-10, перфорованої по колу внутрішньої оболонки з отворами малого розміру у вигляді поясів, розподілених по її довжині із заданим кроком, причому осі отворів в сусідніх поясах зміщені по куту відносно один одного, а зовні сушильна труба обладнана регульованою шарнірною опорою для її встановлення під вибраним кутом нахилу в діапазоні 0-90° до горизонтальної поверхні 2 Парове сушило за п 1, яке відрізняється тим, що при діаметрі перфорованої труби, більшому за 0,45 м, всередині вздовж її осі встановлена принаймні одна внутрішня циліндрична труба меншого діаметра, з'єднана з колектором підведення перегрітої пари високого тиску, поверхня якої перфорована по колу та довжині поясами отворів малого розміру, причому осі зазначених малих отворів зміщені щодо осей малих отворів у трубі більшого діаметра 3 Парове сушило за пп 1, 2, яке відрізняється тим, що відношення діаметра оболонки внутрішньої труби до діаметра оболонки суцільної труби вибрано в діапазоні 0,05-0,15 4 Парове сушило за пп 1, 2, яке відрізняється тим, що перфоровані отвори малого розміру вибрані з еквівалентним діаметром у межах 3-15 мм, а сумарна площа зазначених перфорованих отворів складає 2-20 % від площі перерізу внутрішньої оболонки труби 5 Парове сушило за пп 1-4, яке відрізняється тим, що в ряді крайніх поясів отворів на виході із сушильної труби перфоровані отвори спрямовані в бік виходу матеріалу 6 Парове сушило за пп 1-5, яке відрізняється тим, що кільцева порожнина внутрішньої оболонки по довжині розділена на окремі секції, кожна з яких з'єднана з джерелом пари окремими колекторами підведення перегрітої пари високого тиску, обладнаними регулюючою арматурою CO о CM Корисна модель відноситься до сушильної техніки і може знайти застосування в різних галузях господарства, де потрібно підсушувати сипучі матеріали з великою вологістю й у великих масових кількостях, наприклад, у вугільній, ХІМІЧНІЙ, енергетичній, цукровій промисловості, сільському господарстві та ін Для сушіння дрібнокускових, сипучих матеріалів і порошків, що відрізняються різноманіттям фізико-хімічних властивостей, застосовуються різноманітні конструкції сушил безперервної ди, наприклад барабанні, тунельні поличні, з наскрізною циркуляцією (рото-лувр), каландрові, пневматичні, розпилюючи сушарки й ін (див , наприклад, П В Левченко Расчеты печей и сушил силикатной промышленности, изд Высшая школа, М , 1968 стр 205-273) (1), Справочник инженера-химика Джон Г Перри, т 1, изд Химия, Ленинградское изд, 1969, стр 516-519) (2) Встановлено, що визначальними факторами процесу сушіння дисперсних матеріалів у всіх відомих сушарках безперервної ди є відносна швидкість газів в об'ємі камери і їх температура Так, ВІДОМІ конструкції барабанних сушарок із введенням газового теплоносія з температурою 200 300°С через центральну перфоровану трубу, що служить газорозподільними ґратами, (див, наприклад.ас СРСР №614301, F26B11/04, 17/10, 2013 №1193405, F26B11/04,17/00, №1252630, F26B11/04) По а с СРСР №1769801, F26B11/06 відома парова сушарка для сушіння великих кількостей вологих матеріалів в енергетиці і вугільній промисловості, у якій як гріюче середовище використовують звичайну водяну пару Тому виникає проблема збору і відводу значних кількостей конденсату, що утвориться Внаслідок нерівномірного і неповного видалення конденсату з труб і колекторів частина його продовжує залишатися як баласт і при обертанні барабана це приводить до виникнення дебалансу, гідравлічним ударам, порушенню центрування сушарок і, як наслідок, до механічних ушкоджень ВІДОМІ так звані пневматичні сушила, що являють собою сушильні труби діаметром до 1м, що служать для сушіння дрібнокускових матеріалів розміром до 20мм Для сушіння більш великих зернистих і кускових матеріалів застосовують аерофонтанні сушила, сушила з вихровим потоком і сушила з киплячим шаром Різноманітність конструкцій сушил, що застосовуються, свідчить про актуальність проблеми, що зберігається, удосконалення їх технікоекономічних характеристик Як прототип корисної моделі, що заявляється, співпадаючої по виконуваній функцм і ряду конструктивних ознак, приведена схема пневматичної сушильної установки з книги, що вище цитується, (1), crop 212, мал 55, приведена як ілюстрація на фіг 1 Інтенсивність сушіння дрібнозернистих матеріалів у змуленому стані характеризується високою напруженістю об'єму сушильного простору, влагознімання у сушильних трубах одне з найвищих і складає 300 350кг/м3 ч, сушіння виконується, як правило, димовими топковими газами, що надходять у трубу-сушило з температурою 300 800°С і рухаються по ній зі швидкістю 10 35м/сек, захоплюючи за собою сушильний матеріал Завдяки гарному перемішуванню матеріалу в газовому потоці і великої поверхні випару матеріал висушується під час переміщення по трубі протягом 1,5-2,5сек Перед подачею матеріалу в сушило матеріал розмелюється до розрахункового розміру в барабанному, молотковому або іншому млині При сполученні помелу і сушіння в одному агрегаті гарячі гази подаються безпосередньо в млин У таблиці до відома приведені дані по пневматичному сушінню деяких матеріалів із кн Лебедев П Д Розрахунок і проектування сушильних установок, Госэнергоиздат, 1963 Таблиця Матеріал Вугілля підмосковне Вугілля підмосковне Вугілля підмосковне Штиб антрацитовий Сульфат магнію Фрезерний торф Розмір час- Вологість матеріалу абсоток лютна, % кінцева мм початкова 45-55 2-40 0,3 2-40 3-6 45-55 2-40 6-Ю 45-55 8-14 0-15 3-5 92-97 11-25 0-8 18-57 0-10 100-140 Експериментальні дані показують, що пневмосушила тим економічніше, чим менше частки матеріалу і чим більше вони містять вільної вологи Доцільно ДЛЯ сушіння матеріалів у трубах мати початкову температуру газів не нижче 600°С, кінцеву 100 150°С, концентрацію матеріалу 0,5 1,5кг/кг газу Сушіння вигідно вести зі швидкостями газу, що незначно перевищують швидкість витання часток До недоліків пневматичних сушил варто віднести великі витрати електроенергії для забезпечення необхідної швидкості руху газів, великий знос газоприводів, особливо в місцях повороту матеріалу, що рухається з газами, а також громіздкість газоочищувальних пилоуловлюючих пристроїв Крім того, при сушінні топковими газами відбувається забруднення оброблюваного продукту, що небажано або неприпустимо для цілого ряду продуктів Загальними ознаками прототипу і корисної моделі, що заявляється, є сушильна труба, джерело подачі парового теплоносія в сушильну трубу, живильник матеріалу, розміщений на вході в сушильну трубу, пилоуловлюючий пристрій, розміщений на виході із сушильної труби Температура газів, град С кінцева початкова 260-340 500 260-340 500 260-340 500 150-180 240-280 270-350 610-720 100-32 400-700 Швидкість руху М/сек 12-31 12-31 12-31 16-25 30-32 19-33 В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пневматичного сушіння дрібнокускових і сипучих матеріалів, на основі парового сушила, у якому за рахунок конструктивних особливостей виконання сушильної труби і використання перегрітої пари при високому тиску як парового теплоносія, забезпечується підвищення питомої продуктивності сушіння у вигляді відношення концентрації матеріалу на одиницю ваги пари, що витрачається, з одночасним здрібнюванням матеріалу і за рахунок цього досягається зниження метало- і матеріалоємності і підвищення економічності сушіння Поставлена задача вирішується тим, що в паровому сушилі що містить сушильну трубу джерело подачі пари в сушильну трубу, живильник матеріалу, розміщений на вході в сушильну трубу, пилоуловлюючий пристрій, розміщений на виході із сушильної труби, ВІДПОВІДНО до корисної моделі, сушильна труба виконана у вигляді суцільної циліндричної труби з внутрішньою оболонкою, розрахованою на високий тиск перегрітої пари, і зв'язаної колекторами підведення перегрітої пари з джерелом пари, з відношенням довжини до її діа 2013 метра 2-10, перфорованої по колу внутрішньої оболонки отворами малого розміру у вигляді поясів, розподілених по її довжині з заданим кроком, причому осі отворів у сусідніх поясах зміщені по куту відносно один одного, а зовні сушильна труба обладнана регульованою кульовою опорою для її установки під обраним кутом нахилу в діапазоні 0-90° до горизонтальної поверхні Конкретною ВІДМІННІСТЮ парового сушила є те, що при діаметрі перфорованої труби більш 0,45м всередині вздовж її осі встановлена принаймні одна внутрішня циліндрична труба меншого діаметра, з'єднана з колектором підведення перегрітої пари високого тиску, поверхня якої перфорована по колу і довжині поясами отворів малого розміру, причому осі зазначених малих отворів зміщені щодо осей малих отворів у трубі більшого діаметра Іншою конкретною ВІДМІННІСТЮ є те, що відношення діаметра внутрішньої труби до діаметра оболонки суцільної труби обрано в діапазоні 0,05-0,15 ВІДМІННІСТЬ полягає в тому, що перфоровані отвори малого розміру обрані з еквівалентним діаметром у межах 3-15мм, а сумарна площа зазначених перфорованих отворів складає від площі перетину внутрішньої оболонки зовнішньої труби 2-20% Ще одна ВІДМІННІСТЬ полягає в тому, що в ряді крайніх поясів отворів на виході із сушильної труби перфоровані отвори спрямовані у бік виходу матеріалу Конкретною ВІДМІННІСТЮ є те, що кільцева порожнина внутрішньої оболонки по довжині розділена на окремі секції, кожна з яких з'єднана окремими колекторами підведення перегрітої пари високого тиску, обладнаними регулюючою арматурою Перелік креслень На фіг представлена схема конструктивного виконання парового сушила при діаметрі внутрішньої оболонки труби більш 0,45-0,5м, коли доцільно установити уздовж п осі одну або пучок перфорованих труб меншого діаметра 0,05-0,1 м Парове сушило виконане у вигляді суцільної циліндричної труби 1 із внутрішньою перфорованою оболонкою 2, з розміщеною уздовж її осі трубою 3 меншого діаметра, зв'язаною трубопроводом 4 із джерелом подачі перегрітої пари На вході в сушильну трубу встановлений живильник 5 подачі матеріалу, а на виході встановлений пилоуловлюючий пристрій 6, а потім конденсатор пари 7 Внутрішня оболонка труби обладнана або одним, або декількома колекторами 8 підведення перегрітої пари високого тиску у випадку секційної її конструкції Внутрішні поверхні труби оболонки і ЗОВНІШНІ поверхні труб меншого діаметра можуть бути захищені від стирання, наприклад, кам'яним литтям Поверхні труб перфоровані великим числом отворів малого розміру 9, з еквівалентними діаметрами не більш 3-10мм, що розміщені поясами по колу і зміщені на визначену відстань по довжині труб, причому в сусідніх поясах отвори зміщені один відносно одного по куту Зовні труба обладнана шарнірною опорою 10 Парове сушило працює в такий спосіб На вхід зовнішньої труби 1 сушила живильником 5, при необхідності з використанням деякої КІЛЬКОСТІ перегрітої пари, подається вологий матеріал Від джерела перегрітої пари по лінії 4 через колектор 8 діаметром не менш 300мм із запірнорегулюючою арматурою подають перегріту пару в такій КІЛЬКОСТІ, яка необхідна для забезпечення температури вологої пари на виході із сушила не нижче 120 150°С для виключення випадання конденсату, а ступінь сушіння матеріалу і продуктивність регулюють кутом нахилу сушила до поверхні за допомогою шарнірної опори 10, звичайно в межах 0-60° Причому в необхідних випадках парове сушило можна установити вихідним отвором униз Сушіння мокрої маси здійснюється у внутрішньому вільному просторі сушила в процесі зиґзаґоподібного руху часток матеріалу від однієї стінки труби до іншої, або у випадку зовнішньої і внутрішньої труб - до поверхонь кожної з труб Зсув у суміжних поясах перфорованих отворів 9 по куту один відносно одного сприяє інтенсивній турбулізації, переміщенню і розпушенню матеріалу Тангенціальне розкидання матеріалу під час удару об поверхню труб перешкоджає залипанню матеріалу у внутрішньому просторі Протягом 1,5-Зсек частки матеріалу зі значною швидкістю проходять у трубному просторі доволі-таки великий шлях від 50 до 100м Вода, що міститься у матеріалі, миттєво перетворюється в пару, КІЛЬКІСТЬ якої різко зростає за рахунок випару вологи матеріалу по довжині труби За рахунок кута нахилу труби і впливу гравітації частки матеріалу поступально рухаються між поясами перфорованих отворів до виходу з труби Дослідний зразок парового сушила експериментальне випробували для сушіння вологої вологого в'язкого і липкого матеріалу — епоксиднополімерної маси ЕД-6+ЕТФ Діаметр зовнішньої труби складав 350мм, довжина труби 3500мм, діаметр перфорованих отворів складав 4мм у 82 поясах по колу труби, по 8 отворів в кожному поясі По центру зазначеної труби проходила внутрішня труба діаметром 50мм, також перфорована отворами діаметром 4мм Сушіння здійснювали перегрітою парою з тиском 13атм і температурою 200 280°С При витраті 1кг перегрітої пари з зазначеними параметрами оброблялося на різних режимах ЗО 38кг мокрого вихідного матеріалу Цей показник у кілька разів вище, ніж для пневматичного сушіння 3 метою виключення зносу внутрішні стінки труби покриті кам'яним литтям, що охороняє труби від стирання поверхні Техніко-економічні переваги парового сушила, що заявляється,, полягають також у виключенні з відомої сушильної установки цілого ряду енергоємних приводів, наприклад, приводу сушильного барабана, самого барабана, димососа Робота систем транспортування матеріалу здійснюється за рахунок пари і вентилятора Отримані результати перевірки працездатності свідчать про можливості ефективного застосування парових сушил, що заявляються, наприклад, для сушіння кукурудзяної маси, жому на цукрових заводах ефіроолійних і цитрусових культур і т д , коли неприпустиме забруднення їх про 7 8 2013 дуктами згоряння. Для виключення виносу дрібних часток висушеного матеріалу з відпрацьованою парою передбачена ефективна фільтруюча тканина, суха і мокра пилоочистка. ФІГ. Комп'ютерна верстка М Мацело Підписано до друку 06 10 2003 Тираж 39 прим Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комгтет", вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна