Сушилка
Иллюстрации
Реферат
СССР
САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
¹ 63025
Класс, 82а 2
ОП И
7гг1;:;и. гггриро ако 8 Бюро изсбретенгггг Гоегглана ггри СНК СССР! " >1 I 1Ii, 7 -;":-- i
I . с
П. В. Сорокин
Сушилка
3аявлепо "9 гиоля 1933 гола в Hapxoi:срвдмаш a Xi 13470 (315338) Опубликовано 31 января 1944 года
Искусственная сушка разного рода материал" а, продуктов и изделий находит широкое применение и в сельском хозяйстве, и во многих этраслях обрабатывающей промышленностии.
Чтобы осуществить правильно ,работающую сушилку, необходима такая конструкция ее, в которой эффективный обмен воздуха происходил бы одновременно с надлежащей циркуляцией воздуха около высушиваемого материала и без всякого ущерба для этой циркуляции.
Далее, необходимо учесть следующие положения, вытекающие из законов, управляющих процеосом сушки: а) для успешного осуществления процесса сушки необходимо и достаточно поддерживать температуру и влажность воздуха, окружаю щего в сушилке влажный материал, на таком уровне, чтобы при постоянно уменьшающейся влажности
3:.".териала все время был обеспечен наиболее интенсивный, допускаемый свойствами материала, переход влаги от материала н воздуху, т. е. поддерживался бы, как говорят, наибольший допустимый потенциал сушкы; б) при соблюдении условия, изложенного в предыдущем пункте,. вэзника.ощий процесс сушки сам по себе, без всякого вмешательства со стороны, обеспечивает перемещение внутри штабеля с материалом и удаление в нижшою часть сушилки насыщенного влагой и остывшего воздуха, а также приток к высушиваемому материалу из верхней ча сти сушилки воздуха с меньшим влагосодержанием и бблее высокой температурой; в) так как указанное выше перемещение воздуха около высушиваемого материала обязано исключительно самому процессу сушки и так как при постоянных параметрах воздуха в сушилке процесс сушки прекращается по достижении материалом равновесной влажности, естественное, ничем не нарушимое, течение этого процесса обязательно приводит к полному выравниванию влажности всего находящегося в сушилке материала.
Наиболее широкое применение нашли себе в настоящее время сушилки многократного насыщения, в которых часть увлажненного воздуха от штабеля с материалом удаляется, а к оставшейся части при№ б3025 мвшивается равный удаленному обьем наружного атмосферного воздуха. Полученная смесь * подогревается до необходимой температуры и подается в верхнюю часть камеры.
При этом пред полагается, что удаление из сушилки отработавшего влажного воздуха и приток в нее на; ружного воздуха будут производиться за счет работы вытяжной трубы, вытяжных и приточных отверстий, а подогрев паровоздушной смеси будет осуществляться с помощью нагревательных приборов.
Для перемешивания поступающего в сушилку наружного воздуха с отработавшим влажным, а также для перемещения нагретой смеси в верхнюю часть сушилки никаких особых устройств»и в одной из существующих сушилок с естественной циркуляцией I-.e предусматривается, так как подразумевается, что !Iepe! IeIIIнванив воздуха в сушилке произойдет само сооои. а. передвижение нагретой смеси в верхнюю часть сушилки BBHTcH результатом у меиьшеиия удельного веса смеси ири нагревании.
Однако, надо учесть, что иерем"шиваиие наружного воздуха с отработавшим влажным в сушилке, если оно само ио свое и происходит, то протекает настолько медленно, что сколько-нибудь усиешиый процесс сушки и управление су шилкой оказываются »евое можиыми.
Анализ работы чакого Tl!»а сушилок показал,малоэффективиость, а иногда даже и бесполезность применения вытяжных труб, так как вытяжная труба принадлежит к числу устройств, использующих естественное движение воздуха, возникающее вследствие разности удельных весов последнего, зависящих от температуры; разность же температур воздуха внутри трубы и воздуха атмосферного лишь и зимнее время может достигать, примерно, 60 — 80, а летом она составляет
10 — 20 и может даже оказаться равной О".
С другой стороны, вытяжная тр ба, работая по введению в сушилку. наружного воздуха, создает внутри сушилки пониженное против атмосферного давление и этим вызывает приток (главным образом, через неплсткость дверей) наружного воздуха, количество которого ничем не регулируется и может оказаться настолько значительным, что будет сильно вредить работе сушилки. Отсюда возникает задача создания та кой сушилки, в котогой обмен воздуха будет происходить без содействия вытяжной трубы. В тесной связи с этим стоит и вопрос о введении в сушилку наружного воздушны и о немедленном перемешиван ии его с отработавшим влажиь.м воздухом.
Автору настоящего изобретен»я было выдано авторское свидетель:тво на сушилку с естественггой циркуляцией и принудительной вент.ляцией, в которой предусматривается устройство для смешения опускающегося холодного наружного воздуха с влажным IeII;»IXI отработавшим воздухом, .а также используется иримеиеш.= веитплятора для иода ги наружного воздуха и од;!»временного удаления отработавшего за счет создавасмсго
I;eIIIIIлятором внутри сушилки повышенного, иро гив атмосферного, давления, что устраняет иео.хоаимость снабжать суши. ку вытяж;-юй трубой.
Предлагаемая сушилка являетгя усоввршеистьоваиие. и указа»но "I сушилки и отличается огне = тем, что, с целью обеспечения возможности частичной регенерации тепла за счет конденсации ьлаги, удаляемой из высушиваемого матер лала, п;.и одновременном подогреве воздуха, лоступающего в сушилку, подача воздуха в сушилку осуществляется через каналы, отделенные от рабочего пространства сушилки металлическими стенками.
На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез сушилки; фиг.
2 — вид ее сверху; фиг. 3 — поперечный разрез ее; фиг, 4 — вариант сушилки при использовании для отопления дымовых газов.
Наружный воздух с помощью вентилятора (на чертеже не указан)
»о трубе Ф, снабженной регулиру№ 63025.ощим клапаном Р (фиг. 1 и 2), подается в горизонтальный распределительный канал П, идущий вдоль всей сушилки, внизу, около одной из продольных ее стен.
С каналом Псообщается ряд вер тикальных каналов Д, помещенных в углублениях (бороздах) продольной стены сушилки над ка налом П.
Се и:хне каналов Д прямоугольное.
С трех сторон они ограничены кирпичной кладкой стены, а с четвертой име|от слегка наклонную стенку нз тонкого листового железа
iîöèíêoâàííîãî или покрытого каким-либо другим слоем, предохраняющим от ржавчины). В самом верху этой металлической стенки имеется ряд прямоугольных отверстий или щелеи а, ilo которым поступает в сушилку наружный воздух, панч етаемый вентилятором в. канал П и поднимающийся по каналам Д. Сечения названных каналов или щелей а должны быть
pHcc÷HTàëû на скорость движенияв них воздуха, пе превышающую
0,1 — 0,2 м/сек.
У нижнего основания металлических стенок имеются небольшие резервуары или чаши ч. для сбора конденсационной воды, стекающей по этим стенкам. Из чаш ч вода отводится за пределы сушильной камеры по трубкам С. Под высушиваемым материалом N, по длине камеры установлен ряд вертикальных патрубков 0 (фиг. 2 и 3) прямоугольного .или круглого сечения.
Верхними открытыми концами эти патрубки сообщаются с внутренностью сушилки, а нижними — с отводящим каналом И, расположенным под полом камеры.
Вентилятор, подающий в: сушилку наружный воздух, создает внутри камеры повышенное давление, вследствие чего из сушилки через патрубки О и отводящий канал И вытесняется соответствующий объем отработавшего влажного воздуха.
Из vàíàëà И влажный воздух выпускается под зонт 3 вытяжной трубы. При этом между устьем отв одящего канала И и зонтом 3 вытяжной трубы обязательно должен быть соответствующей величины разрыв, чтобы, вытяжная труба (служащая лишь для уда.пения влажного воздуха и з помещения сушильной камеры) ни в какой степени не могла влиять на движение воздуха внутри сушильной камеры.
Предлагаемая конструкция сушилки, в отличие от известных сушилок с естественной циркуляцией воздуха, не имеет вытяжной трубы или- вытяжных каналов обычного типа.
С другой стороны высушиваемого материала расположены нагревательные приборы в виде горизонтальных ребристых или гладких труб
К, отапливаемых паром или горячей водой.
Над этими трубами установлен наклонный щит Э с выступами Л.
Сверху этот щит имеет вид гребенки с крупными зубьями (фиг. 2).
В случае отопления сушчлки дымовыми (топочными) газами, последние пропускаются по каналу Т, огражденному со стороны камеры чугунной ребристой плитой с,вертикальными ребрами I,ôèã. 4); над плитой также установлен щит Э с выступами.
Между штабелем высушиваемого материала и металлическими стенками каналов Д установлен экран, составленный из отдельных, наклонна поставленных щитков р (фиг. 3) с широкими проходами между последними.
Вышеописанное оборудование сушильной камеры обусловливает собой во время процесса сушки естественную циркуляцию воздуха, проходящую в следующем порядке.
Наружный воздух в количестве, необходимом,в каждый данный момент для успешного процесса сушки и устанавливаемом с помощью регулирующего клапана Р, поступает в горизонтальный канал П, из него — в вертикальные каналы Д и через отверстие а попадает внутрь сушилки. Среднюю температуру этого воздуха в летнее время можно принять в 5, а в зимнее — 0 и
¹ 63025 ниже. В то же время температура внутри сушилки обычно (в зависимости от сорта высушиваемого материала) колеблется в пределах
50 — 80 .
Таким образом, по обе стороны металлических стенок каналов Д создается разность температур, в летнее время составляющая от 35 до 65, а в зим нее 50 — 80 и более.
Благодаря такой разности тем|пера.тур через металлическую стенку каналов Д будет происходить передача тепла от нагретого .влажного воздуха, заполняющего сушилку, к более холодному наружному воздуху, поднимающемуся по каналам Д. Первый будет охлаждаться и выделять часть заключающейся в нем в гаги на поверхности металлической стенки. Второй, т. е. наружный, воздух, поднимающийся по каналам Д, будет нагреваться за счет тепла, отдаваемого теплым влажным воздухом внутри сушилки, и придет к отверстиям а с более высокой температурой, чем он имел в канале П, по более низкой, чем воздух, находящийся внутри сушилки.
Паровоздушная смесь, образующаяся в пространстве между экра,ном iH металлическими степками каналов Д, из подогретого наружного воздуха, поступающего через отверстие а, и воздуха, присасываемого со стороны штабеля материала, будет иметь удельный вес большии, чета удельный вес воздуха, находящегося по другую сторону экрана (около штабеля материала).
Поэтому паровоздушная смесь может перемещаться (и действительно будет перемещаться) только в, одном направлении, а именно сверху вниз, к иолу сушильной камеры.
По этой причине при указанном. на чертеже расположении щитков р распространение за экран в сторону штабеля материала и всякое воздействие на последний более холодного и сухого воздуха со стороны каналов Д совершенно исключено, а в то же время отработавший влажный воздух из штабеля будет свободно притекать через промежутки между щитками к металлическим стенкам каналов Д.
Опустившиеся массы воздуха, составляющие эту паровоздушнук смесь, будут располагаться на полу камеры .и здесь придут в соприкосновение с нагревательными трубами
К (фиг. 2 и 3). Нагревание этого воздуха около труб К вызовет образование второго, восходящего, потока циркуляции по другую сторону высушиваемого материала, над трубами К.
В отличие от известных сушилок с естественной циркуляцией воздуха, где образование такого восходящего потока над нагревательными приборами парализуется происходящим| в этих сушилках расслаиванием воздуха, в предлагаемой сушилке приток нагретого воздуха в верхшою часть камеры будет впо.|не обеспечен предварительным смешилапием в сушилке наружного воз,духа с отработавшим влажным воздухом и наличием положительного. давления во всей внутренней пояости сушилки, благодаря отсутствию вытяжной трубы, некбежно созда|ошей разрежение воздуха вну гри камеры и присос паразитного воз— духа..
Наличие восходящего потока циркуляции над трубами V обеспечивает питание штабеля материала нагретым воздухом, влагосодержа,ние которого регулируется коли еством подаваемого через клана; Р наружного воздуха.
Движение воздуха в са,1о;, штабеле материала происходит, од. влиянием нескольких одновременно действующих факторов. Во-первых, оглыва ощие высушиваемый материал струи нагретого воздуха. остывая, получают стремление падать„ во-вторых, под действием холодных металлических стенок каналов Д и образующегося около них нисходящего потока циркуляции находящийся внутри штабеля воздухполучает сильный импульс для передвижения в горизонтальном (поперечном) направлении; в-третьих., часть отработавшего и выходящего из штабеля, воздуха уходит через верхние отверстия патрубков О внизу штабеля и, наконец, в-четвертых, 1асть отраб:, ач; его воз пуха лзле
М 63025 кается восходящим потоком циркуляции, перемешиваясь с нагретым воздухом, поднимающимся над горячими трубами К; этому перемешиванию отработавшего воздуха с нагретым способствует щит Э с выступами, который разбивает нагре,тый воздух на ряд отдельных струй.
В результате одновременного действия перечисленных выше факторов, наиболее вероятное преобладающее движение воздуха внутри штабеля материала будет происходить в поперечном направлении от восходящего потока циркуляции к нисходящему, с некоторым уклоном к низу штабеля.
Предмет изобретения
Сушилка с естественной циркуляцией и принудительной вентиляцией, работающая при повышенном, против атмосферного, давлении воздуха внутри сушильной камеры, с подачей наружного воздуха в верхнюю часть сушильной камеры сбоку высушиваемого материала, с устройсТВ0М для перемешивания этого (наружного) воздуха с отработавшим теплым и влажным воздухом, о т л ич а ю ща яс я тем, что подача воздуха в сушилку осуществляется через каналы Д, отделенные от рабочего пространства сушилки метал.шческимп стенками, обеспе ивающими возможность частичной регенерации тепла за счетконденсации влаги, удаляемой из высушиваемого материала, прн одновреме" ном подогреве воздуха, поступающегоо B сушилку.
К авторскому свидетельству. К»! (760
Фиг. 3
Отв. редактор Д. А. Ми.гайлов
Госпланнздат Тип. Госпланпздата, пм. Воровского, Калуга Л10! 180, Зак. 206
k.!
ЦЛИ Г1
Г " Г LP
Ц 1,д