Спосіб сушки полотна матеріалу,пропитаного термореактивною синтетичною смолою і пристрій для його здійснення

Изобретение относится к сушке и м.б. использовано в текстильной и химической промышленности Цель изобретения - повышение эффективности сушки Полотно материала 4, пропитанного термореактивной синтетической смолой, обдувают теплоносителем в первой 5 и второй 7 зонах сушки со скоростью 1.5-1,53 м/с и при 140180° С Одновременно полотно материала 4 подвергают лучистому обогреву прч 160200° С Устройство для сушки полотна содержит пропиточную ванну 1 и рабочую камеру 3 с последовательно-размещенными по ходу движения материала 4 первой зоной 5 сушки, камерой охлаждения 6, второй зоной сушки На стенках 13, 14 рабочей камеры 3 размещены излучающие нагрева (31) 59-048635 59-048636 » (32) 02 04 84 (33) JP (46)23.02.92. Бюл. Г* 7 (71) Синтер Лимитед (GB) (72) Такеяси Мино и Мицуаки Харада (JP) (53)66.047.791,1(088 8) (56) Патент США № 3510960, кл. 34-155, опублик, 1970. (54) СПОСОБ СУШКИ ПОЛОТНА МАТЕРИАЛА, ПРОПИТАННОГО ТЕРМОНЕАКТИВНОЙ СИНТЕТИЧЕСКОЙ СМОЛОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Фиг! 1715214 тельные элементы в виде трубопроводов 15, которые со стороны полотна материала 4 снабжены экранами 16. Рабочая камера 3 Изобретение относится к сушке, предназначено для сушки полотна материала, пропитанного термореактивной синтетической смолой, и может быть использовано в текстильной, химической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности сушки. На фиг. 1 представлена установка для сушки полотна материала, пропитанного термореактивной синтетической смолой, продольный разрез; на фиг. 2 - трубопровод, по которому пропускается средство дпя нагрева (с экраном), частичный вырыв; на фиг. 3 - частичный вырыв уложенного в виде змеевика трубопровода, по которому пропускается средство для нагрева; на фиг. 4 форма выполнения трубопровода в виде трех змеевиков; на фиг. 5 - установка для сушки, поперечное сечение. Устройство дпя сушки содержит пропиточную ванну 1, заполненную синтетической смолой 2, рабочую камеру 3, имеющую последовательно размещенные по ходу движения полотна материала 4 первую зону 5 сушки, камеру 6 охлаждения, вторую зону 7 сушки, выходные валики 8, щели 9 для прохода полотна материала 4, воздушные затворы 10, устройства 11 подачи воздуха, патрубки 12 отвода отработавшего воздуха, стенки 13 первой зоны 5 сушки, стенки 14 второй зоны 7 сушки, излучающие нагревательные элементы, выполненные в виде трубопроводов 15, экраны 16, подогреватели 17 воздуха, выполненные в виде теплообменников, воздуходувки 13, направляющие ролики 19. герметичный изолированный кожух 20, помост 21, лестница 22. вентилятор 23 Устройство работает следующим образом. Полотно материала 4 пропускается через пропиточную ванну 1, затем проходит через первую зону 5 сушки снизу вверх, а затем через камеру 6 охлаждения, через вторую зону 7 сушки сверху вниз. Далее полотно материала 4 попадает на систему выходных валиков 3 и оттуда поступает на дальнейшую обработку. Зоны 5 и 7 сушки герметизированы до щелей 9, через которые осуществляется пропускание полотна материала 4. Вблизи щелей 9 находятся воздушные затворы 10. заключена в герметичный изолированный кожух, заполненный теплым воздухом. 2 с.п. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. препятствующие выходу воздуха в атмосферу из рабочей камеры 3. Внизу рабочей камеры 3 с обеих сторон полотна материала 4 находятся устройства 11 для подачи возду5 ха, через которые предварительно нагретый воздух подается снизу вверх параллельно полотну материала 4. Этот воздух течет в первой сушильной зоне 5 в виде ламинарного потока снизу вверх до патрубка 12, через 10 который выходит отработавший воздух. На стенках 13 и 14 первой 5 и второй 7 зон размещается трубопровод 15. который укладывается в виде змеевика и по которому пропускается нагревательное средство. 15 Плотно уложенные витки трубопровода 15 со стороны полотна материала 4 закрываются экраном 16. Протекающие по трубопроводу 15 масло равномерно нагревает экран 16 и тепло излучения поступает в направле20 нии полотна материала 4, движущегося в первой 5 и второй 7 зонах сушки. Свежий воздух, поступающий в устройства 11 подачи воздуха, предварительно нагревается в подогревателе 17 и затем с 25 помощью воздуходувок 18 подается в рабочую камеру 3 указанным образом. На фиг. 2 представлена часть трубопровода 1*5, через которую подается масло, вместе с экраном 16. Экран 16 представляет 30 собой стенку рабочей камеры 3, препятствующую образованию турбулентности в потоке воздуха. На фиг. 3 схематично показана конструкция трубопровода 15 в виде змеевика с 35 экраном 16, обращенным в сторону полотна материала 4 При этом следует отметить, что для создания стабильного температурного режима ширина полотна материала 4 должна быть меньше ширины экрана 16. 40 Другой вариант исполнения показан на фиг. 4. На нем представлены три параллельно расположенные по ширине полотна трубопровода 15, выполненные в виде змеевиков. Эти раздельные трубопроводы 15 45 питаются от различных источников что позволяет менять распределение тепла по ширине полотна материала 4. В примере, изображенном на фиг. 4, на краях полотна материала 4 посредством трубопроводов 15 50 могут создаваться другие условия сушки, отличные от условий, создаваемых в центре полотна материала 4. 1715214 На фиг. 5 представлено поперечное сечение всей установки с обеими зонами сушки 5 и 7, через которые подается полотно материала 4. Первая 5 и вторая 7 зоны сушки располагаются в изопированном кожухе 5 20, заполненном воздухом, нагретым, например, до 90° С. Вокруг этой башнеобразной конструкции находится помост 21, на который можно подняться по лестнице 22. На фиг. 1 показана подача воздуха, В 10 соответствии с этим отработанный воздух из зон 5 и 7 сушки посредством вентилятора 23 подается к установке для очистки воздуха. Количество отработанного воздуха, подаваемого на очистку, может составлять 15 90% от количества подаваемого свежего воздуха. В результате такого регулирования количества в зонах 5 и 7 сушки создается избыточное давление. Существенная часть от отработанного воздуха может снова воз- 20 вращаться к подогревателю 17, выполненному в виде теплообменника, о то время как незначительная часть отработанного воздуха через вентилятор 23 подается на очистку. Способ осуществляется в установке с 25 первой 5 и второй 7 зонами сушки высотой 10м. П р и м є р 1. Скорость полотна мэтериэлз 4 составляет 1,5 м/мин В первой зоне 5 сушки температура воздуха составляет 30 170° С, а температуру лучистого обогрева поддерживают 200° С. Скорость воздуха поддерживают 1,50 м/с. Во второй зоне 7 сушки температура воздуха составпяет 180° С, а температуру 35 лучистого обогрева поддерживают 200° С. Скорость подачи воздуха 1,53 м/с. П р и м е р 2. В первой зоне 5 температура воздуха составляет 140° С, а температура лучистого обогрева составляет 160° С 40 Во второй зоне 7 сушки температура воздуха составляет 150° С, а температура лучистого обогрева составляет 165° С. Тепло подается на полотно материала 4 в виде лучистой энергии, а воздух подается 4.5 а рабочую камеру 3 в виде регулируемого потока свежего предварительно нагретого воздуха и проходит в зонах 5 и 7 вдоль полотна материала 4 в виде ламинарного потока в основном параллельно полотну ма- 50 териала 4. Это ведет к тому, что с поверхности полотна материала 4 не сдуваются частички смолы, которые в противном случае могут осесть на стенках рабочей камеры 3 Если 55 это случается, то со временем эти частички смолы подвергаются дисперсионному отвердеванию и карбонизации. В таком состоянии зти карбонизированные частички смолы могут отделиться от стенок рабочей камеры 3 и упасть на полотно материала 4, в результате чего на конечном продукте получаются, так называемые, черные пятна. С помощью изобретения удается избежать образования этих, так называемых, черных пятен на конечном продукте. Поэтому также отпадает необходимость время от времени останавливать предлагаемую установку и счищать осевшие на стенках частички смолы. Поскольку свежий воздух подается с относительно небольшой скоростью и в випд ламинарного потока, то это позволяет избежать вибрирования полотна материала 4, что при определенных обстоятельствах vtдет к ухудшению качества продукции. Специально подобранные соотношения в потоке свежего воздуха не вызывают неравномерных нагрузок в полотне материала 4, вызывающих коробление или повреждение сравнительно тонкого полотна материала 4. В полотне материала 4 существуют только лишь нагрузки, вызываемые собственным весом, но они распределяются равномерно и не вызывают никаких повреждений. Благодаря ламинарному распределению потока и предварительному нагреву свежего воздуха, а также благодаря тому, что полотно материала 4 не обдувается непосредственно горячим воздухом, на влажной поверхности смолы не образуется пленка, препятствующая выделению растворителя из смолы Эта пленка также содержит растворитель в парообразном состоянии, что в дальнейшем ведет к разрушению поверхностного слоя и образованию игольчатых трещин. Кроме того, растворитель в этой пленке действует как "тормоз". Согласно изобретению эти явления исключаются. Оптимальные условия создаются благодаря относительно высокой пропускной способности при небольшой высоте рабочей камеры 3, благоприятным условиям отвода воздуха и более высокому качеству продукции. Эти оптимальные результаты частично объясняются тем, что вследствие взаимодействия тепла лучеиспускания и относительно сильно предварительно нагретого свежего воздуха в отличие от существующих способов, с одной стороны, происходит более быстрый нагрев полотна материала 4 и, с другой стороны, сушка происходить изнутри наружу без образования пленки, о которой говорилось выше, и бесобразования так называемых игольчатых трещин в конечном продукте. Кроме того, необходимо еще упомянуть, чю предлагав* мый способ позволяет сократить время на 1715214 хождения в состоянии геля используемой синтетической смолы. Предпочтительно нагревать свежий воздух до температуры, лежащей в пределах температуры теплогы лучеиспускания. Это означает, что полотно материала 4 не нагревается медленно, как это имело место до сих пор. Выяснилось, что относительно быстрый нагрев полотна материала 4 п сочетании с дру> ими признаками решения позволяет избежать образования поверхностной пленки. Например, свежий воздух может быть нагрет до 140-180° С, преимущественно до температуры 160° С, а температура лучистого обогрева составляет 160-200° С, преимущественно 180° С. В противоположность известному уровню техники процесс осуществляется при значительно более низких скоростях подачи воздуха. С корост-, подачи свежего воздуха составляет 1-3 м/с, а в известных способах 10~30 м/с. При этом свежий воздух подается в таких количествах, что создается трехчетырехкратный запас надежности относительно взрывоопасных пределов Например, благодаря тому, что в рабочую камеру 3 вводится приблизительно нз 5% воздуха больше, чем отводится, то в рабочей камере 3. по сравнению с атмосферой, всегда существует небольшое избыточное давление Это избыточное дарление способствует тому, что через неизбежные щели, например, на входе полотна материала 4 в рабочую камеру 3 и sja выходе его из рабочей камеры 3, в нее не попадает холодный свежий воздух. Это позволяет получить равномерность процесса сушки и полимеризации. В том случае, кмгца полотно материала проходит снизу вверх через первую зону 5 сушки \А после изменения направления сверху вниз через вторую зону 7 сушки, перед поворотом происходит охлаждение полотна материала 4 в камере б охлаждения с помощью наружного воздуха Хотя это оказывает влияние на часть участка нагрева з процессе сушки, однако охлаждение позволяет неожиданным образом повысить скорость прохождения полотна материала 4 и получить более высокое качество. Кроме того, улучшается процесс обработки во второй зоне 7 сушки, в которой полотно материала 4 перемещается сверху вниз. Это также позволяет уменьшить высоту устрчевки, поскольку поворот происходит раньше, з за счет этого интенсивнее используется у^эсток, направленный сверху вниз. Согласно доугой модификации изобре~ тения, полотно материала 4 подвергается 5 10 15 20 7S 30 35 40 45 50 55 дифференцированному нагреву по ширине, т.е. по ширине полотна создается опретепенный температурный градиент, так что протекание процесса сушки по ширине попотна проходит по-разчому, что позвопяет получить разную текучесть по ширине высушенного полотна. В частности, на краях может быть еыбрана иная текучесть, чем в центра полотна. Кроме того, имеется возможность при больших расходах воздуха подавать свежий воздух по меньшей мере в двух разных места/ рабочей камеры 3, например там, откуда в рабочую камеру вводится полотно материзпа и в камере б охлаждения. Это ведет к тому, что в соответствующих участках подаются меньшие количества воздуха и тем самым выполняются требования относительно ляминарности потока Изобретение решает поставленную задачу с помошью установки, которая характеризуется тем, что в качестве устройства дпя нагрева полотна материала, находящегося в рабочей камере 3, используется по меньшей мере один излучающий нагревательный элемент Нагревательный элемент включает з сеЬя по меньшей мере один трубопровод 15, по которому пропускается наїревательная среда и который выполнен в виде змеевика, установленного на стенках 13 и 13 на рабочей камере 3. В частности, этот нагревательный элемент со стороны полотна материала 4 закрыт экраном 16, благодаря чему трубопроводы 15 не выступают вовнутрь рабочей камеры 3. Э го позволяет избежать вредных турбулентних завихрений в потоке еэздуха, Кроме того, экран 16 позволяет получить благоприятное распределение тепла по полотну. В соответствии с этим решением трубопровод 15 может быть размещенв стенках 13 и 14 рабочей камеры 3. Для дифференцированной сушки с направлении движения полотна материала 4 или в поперечном направлении может быть предусмотрен либо различный шаг в змеевике о направлении перемещения полотна материала 4, либо несколько поперечных раздельных трубопроводов, питаемых от различных источников, что позволяет изменять по ширине полотна материала 4 условия сушки и получать при этом различную по ширине полотна текучесть, соответственно различное время нахождения смолы в со* стоянии геля. Кроме того, с помощью этого устройства в ходе работы установки можно вл^ягь на текучесть смолы слева, а центре или справа на полотне. В соответствии с другой очень существенной модификацией изобретения рабочая камера 3 может поме 1715214 10 щаться э герметичный изолированный копреимущественно 160° С, а температуру лужух 20, заполненный теплым воздухом. Есчистого обогрева поддерживают 160-200° ли в рабочей камере 3 существует, С, преимущественно 180° С. например, температура 180° С, то темпера2. Устройство для сушки полотнз матетура воздуха в этом изолированном кожухе 5 риала, пропитанного термореактивной 20 составляет приблизительно 80° С. Такая синтетической смолой, содержащее пропиконструкция в форме" печь-в-печи имеет танную ванну и рабочую камеру с последоразличные преимущества. Преимуществом вательно размещенными по ходу движения является более высокая равномерность и материала первой и второй зонами сушки и стабильность температурного режима внут- 10 между ними камерой охлаждений, подклюри рабочей камеры 3. Кроме того, существученные к рабочей камере устройство подачи ет возможность собирать вытекающий из воздуха, снабженное подогревателем и рерабочей камеры 3 загрязненный воздух и гулятором расхода, и патрубки отвода отрацеленаправленно направлять его к очистботавшего воздуха, причем рабочая камера ному устройству, Это отвечает требовани- 15 в первой и второй зонах сушки снабжана по ям поддержания чистоты окружающей крайней мере одним излучающим нагреваатмосферы, поскольку очистке подлежат тельным элементом, размещенным по обе сравнительно небольшие количества застороны от высушиваемого материала и выгрязненного воздуха. полненным в виде трубопровода для прохо20 да греющей среды,отл и ч а ю щ е есятем, что, с целью повышения эффективности Формула изобретения процесса сушки, в первой и второй зонах 1. Способ сушки полотна материала, сушки по обо стороны от высушиваемого пропитанного терморезктивной синтетичематериала размещены экраны, а нагреваской смолой, путем его последовательного перемещения соответственно снизу вверх 25 тельный элемент размещен между экраном и стенками рабочей камеры и выполнен в через первую зону сушки, зону охлаждения виде отдельных змеевиков, каждый из котои сверху вниз через вторую зону сушки с рых подключен к автономному источнику одновременным обдувом материала в зонах греющей среды сушки параллельными потоками теплоносителя с одновременным лучистым обогревом 30 3 Устройство по п 1 о тл и ч а ю щ е еи последующим частичным удалением вмес я тем, что змеевики выполнены с переменсте с теплоносителем выделившихся в проным шагом по ходу движения полотна матецессе сушки газообразных веществ, о т л и риала ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения 4 Устройство п о п 1 , о т л и ч а ю щ е Эффективности процессз сушки, теплоноси- 35 е с я тем, что рабочая камера дополнительно тель на обдув подают со скоростью и 1,5заключена в герметичный изолированный 1,53 м/с температурой 140~180°С, кожух заполненный теплым воздухом. 16 Фае. 2 Фиг.З 1715214 75 22 у л ^ЛУЧУ^УЛУУ^^ / ц_л • / ж Г^'^У^ТТ Редактор Г.Гербер S3L5AAJ>^.^.>.ih4.VSi т Составитель Н Исаченко Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Заказ 706 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул Гагарина. 101