Сушилка для сыпучих и комкующихся материалов

Сушилка для сыпучих и комкующихся материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 827917 (22) Заявлено 12. 06. 81 (21)3304328/24-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано23. 12. 82 Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 231282

Р М К з

F 26 В 1 /20

F 26 В 11/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (33) УДК 66. 047. . 554 (088.8) B.À,Ëàáóòèí, E.Ê.Âîðîíèí, Л.Г.Голубев, Р.М.Иманаев и Р.Г.Сафин (72) Авторы изобретения Казанский ордена Трудового Красного знамени химикотехнологический институт им. С.М.Кирова

ФВ (71) Заявитель (54 ) СУШИЛКА ДЛЯ СЫПУЧИХ И КОМКУЮЩИХС Я МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к аппаратам для проведения тепломассобменных процессов, а более конкретно к сушилкам для сыпучих и комкующихся материалов, которые могут найти применение в химической, химико-фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известна сушилка для сыпучих и комкующихся материалов,. содержащая обо- 1О греваемый цилиндр с загрузочным и раз грузочным устройствами и размещенный внутри цилиндра гибкий. шнек в виде полого греющего змеевика (1).

Однако в данной сушилке недостаточно эффективен контактный -.åïëoìàñсообмен.

По основному авт. св. 9 827917 известна сушилка (23 для сыпучих и комкующихся материалов, содержащая обогреваемый цилиндр и размещенный по его оси гибкий шнек, узлы загрузки и выгрузки материала. Гибкий шнек выполнен в виде полого греющего змеевика с переменным шагом, уменьшающимся по длине аппарата от загрузочного устройства к разгрузочному, причем величина шага определяется соотношением где п. — -ый шаг шнека;

S — нач аль ный шаг шнека, S конечный шаг шнека;

N — общее число шагов; порядковый номер шага.

Недостатком данной сушилки является относительно малая поверхность теплопередачи и низкая степень перемешивания высушиваемого материала.

Цель изобретения — интенсификация процесса сушки.

Указанная цель достигается тем, что внутри гибкого шнека установлен дополнительный гибкий шнек, выполненный в виде полого змеевика с направлением витков, противоположным виткам внешнего шнека с таким же как у него скребками и шагом, соответствующим по длине сушилки шагу этого шнека, причем оба шнека последовательно сообщены по теплоносителю и их скребки установлены под углом к оси трубки змеевика, а периферийная кромка каждой лопатки направлена в сторону вращения шнеков.

Установка внутри гибкого шнека дополнительного гибкого шнека позволяет значительно увеличить поверхность теплопередачи, а выполнение дополнительного шнека с направлением в кт (.-в, противоположным ниткам в «i(Bt!i»IBI !!»Ie— ка, обеспечивает локальную циркуля— цию высушиваемого материала прк егс движении от, загрузочного устройства (к разгрузочному, т. е. увеличивает степень перемешинания продукта . Н -— полнение шагав дополнктель»ото

В ка соответствующим пo длине c»rtiIH!lt шагу внешнего шнека позволяет стабилизирОВать | тОчнО ныцеp>KHBB i" ра зме- (> ры локальных циркуляционных зон, предотвратить пересушинание материала или преждевременный выход»едо уше н 0 го материала из сушклкк. Закрепле?!ие скребков на поверхности д(:полнитель— ного шнека, выполнение скребков обоих шнеков н ниде плоских лопаток v: установка их под углом к оск трубки змеевика с направлением периферий-ioй

КРОМКИ КажДой ЛОПатКК -; С >POII?r ВРВщения шнеков позволяет срс ать корку налипшего на греющую понерхнос=l»»е-подвижного цилиндра матерка»а н тp(нспортировать его B верхние, бо;!ее влажные слок матери=.ëà, где проис!Кодит усреднение матерка>:а пo влажности. Кроме того, установка лспаток под углом позволяет резко снкзкть д-:=.— вление материала на плоскость лопа— так, т.е. на сам шнек, что позволяет

3.

3(3 еньшить толщину трубки змеевкка и., тем самым, уменьшить ее терми =ñêîå сопротивление при переда:(е тепла от тЕПЛОНОСИтЕЛЯ R ВЛа:KHOÌÓ 1аттСРиаЛУ, ".îîáùåíèå полостей шнека!-: io тепло носителю позволяет полнее ис(io.;.::-. зоват ь подводимое тепло к упрос-к:b узлы 110цвода теплоносителя. Все з-,о Обе(..г-;— чивает интенсификацию непрерьвного процесса сушки.

На фиг. 1 изображена пре„..-.„ложен»=сушилка, продольный ра(рез »а ф-и .

2 — разрез A A на фкг. 1;::--:.а фиг. 3установка лопатки; на фкг. 4 -- cхема движения частиц нысушиваемого матер:;=-;ла по длине сушилки. 4 »

Сушилка имеет неподвкжный цилк:-;др

1 с рубашкой 2, па oc"è которого ра змещен внешний гибкий шнек 3 и дополни-тельный {внутренний) шнек 4 с ".акре iленными по их периметру скребкам?-:: 5, у;

Ъ3.1 узел б загрузки и узел 7 выгрузки.

Сушилка работает следующим образом.

Через узел б загрузки влажный материал поступает и обогренаемый цилиндр 1, подхватывается гибким шнекам 3 и транспортируется по длине с;— шилки к.узлу 7 разгрузки. Дополнительный шнек 4, вследствие выт(олнения егО витков с противоположным, вит.=. кам шнека 3 направлением, »ереме а:=т

6О верхние слои материала к за грузо(1»0-. му узлу б. 1ак как между шнеками 3 4 нет перегородки, два па" îêà ма риала ВэаИМОДЕйСТВУ((>тт Мсжд(У COGO?I, создавая ак тин ный гкдропинамич е -,;(и

«ое жми, и (>е 3 "3:b та е 3. EIÃo дОс тига E»Tc я ба(>ее 13(:(. 1. а д,.- тc 1-10:-:.ь:Iерем и:инания

;.(Нт:1> а;-.а ...; 3е пи .-Ва !Tcÿ время пре(,ынания матери !«(а:. сушилке. Частица, :-.ахо(;я(.,а:(с.- ь» (жн.-.х слоях материала «! v!K»0 с диамет(оа 3 ибyот»о (ТМ (::1,(- к,;, Н:, .» ii,: .((:!ас Г Я В 3 С Р> B .-1=".: а." !((ни Г .: . !iт»а, це»НB 10 B нн". (=.Ой3

:iiH .-.:а -. м астр,=.вае-сb OT т>е;сш(еи пс. HE Эхi!О; тк L(HJ!?1 ц««а 1 .,. »iIТЕМ ОТ Г 1— бко1 3 нн((ка 3 и пс >ем(;аетсB в Верх, не . >(ОН материала. !

3 верх них c.-io!H>(движущегося пота1(а i!а т-: p и> .Iа : ас тица подхва тын ае . с я с (3 кт!(О»!! дОп(?JII! Нте Jib,-o o ((..нека -! и .(а ?(tc !!E» (I ÷ К и Or Ji »JI HEI! 0 и!..(Е -..; ац— c»i3, 3:;Е, ;.0., ИП ОП 3. Oi! HOr 1= : c= B >: .» Hli» вке 50Л(» Ве(о ди-!((стра 1111(ека 3,, результирую (им движением час ткцы является

p.G движение н »2.г!раB (c»I » узла 7 ра.згру к и,,-la фиг . 4 .-.-оказана траектория движения частицы материала В предлагаем(,й с -ши>тк

Н Р =,"->b-«=." Е В==.:OHHCНИЯ I„(HB OB ШНЕ,В (» д .;»! - . »ах 0!BB,т(!H . (,"т jp Нb - ащщиМИ— с я !-o дл",-, -o cу иклкн по одному "-.àêîíó

>а ЗМЕр П. !И»а . (ОК адь ? 0 И(ИОКИ>.Fцкан

=,-»х -.Он та((же уп-:. - т (rMB?Ibi(187bcB IIG

»с.. -.: —:-.-(-с (.3;(>к 1: . -ОIi»bio =о .-. с али 1клк е Од них -1-.-с тк(„и к прежден ремен:10«МУ В ЬГХОД >r; =. Ь(PC ДРУГ ИХ» НСДОСУШЕ Н ных: =c:» =it.; материала. Н про leccc тщатель.- 0 —, ере-. е- . шнва =: «(» (ici.:.:- радиальном, так и в

ОСЕВОМ::;;. =-.-- Н.=.НКЯХ, ПРИЧЕ:. ДЛHHB

t(à;.K,,"c>й;.,:-:: > (r. : . H0-. Ho(зоны Определя;(а 4 боя? ше в-.> iH = ины шага ш(-.. ка 3 „1 < 3 (> Л Ь "„. Р У Ю ЯЕ Е Н а и P B B .Л С Н и Е Д В И т((Е Н -..: Я материала О() редедя е шнек 4 В на»pa B -. .t lC H H;! У З I B Bt r? B «B 1(? I . Ч .r O I: (= И В ОД И Т «ах упори ва »H+i c yt(Hлк 1-; пр: од !ОВ Ое—

М Е Н и ОМ "I i» H b I JC H cri ?! та (Л(а П Е РЕ Да ЮЩЕ и пав(р;(нас -и;;нека 4 . Нелич ина .(а чаль—

HoI o к О » еч Ho> o ((!аt OB (:11 е(-(и 3 Bb!6H раеTсЯ Hз pcлoв иЯ нP за биВ аемоc т к еГО : H»«K0B нлажн«(матерка>!Рм для -!B÷аль

IcOBO К (..:, Х В:.. ДЛЯ КОНЕЧ НОГO Ша Га ШНЕ 383413 сование материала к греющей поверх-, ности, что практически делает проведение процесса сушки невозможным.

Вследствие незначительной вибрации змеевиков шнеков 3 и 4, возникающей из-за их гибкости при срезе скребками

5 материала, налипшего на внутреннюю поверхность цилиндра 1, шнеки 3 и 4, а также и их скребки 5 дополнительно самоочищаются. Попавшие в сушилку

1комки материала попадают в область ме1

:жду шнеком 3, скребками 5 и греющей поверхностью цилиндра 1 и истираются.

15 Высушенный материал удаляется из .сушилки через узел 7 разгрузки.

Использование изобретения обеспечивает проведение высокоинтенсивного непрерывного процесса сушки вследст2О вие создания активного гидродинамического режима в сушилке и увеличения поверхности теплопередачи без увеличения ее габаритов. Так, например, экспериментальное сравнение работы известной сушилки с работой предложенной сушилки проводилось на изготовленной из нержавеющей стали

Х18Н107 экспериментальной установке, причем обогреваемый цилинд с рубаш-. кой выполнен из боросиликатного стекла для наблюдения за режимом перемещения и транспортирования материала, с внутренним диаметром обогреваемого цилиндра 60 мм, длиной 1500 мм, с диаметром трубки змеевика 6 мм при иа35 чальной величине шага шнеков 20 мм .и их наружных диаметрах 35 мм и 50 мм.

Эксперимент производился при след ющйх начальных условиях: высушиваемый материал — диоксипиримедин. Удаляемая жидкость — вода. Начальная влажность-15 Ъ| температура теплоносителя — IGOOС; остаточное давление

4-,9 кПа; число оборотов шнеков

1 об/с. угол наклона лопатки к оси змеевика, определенный в результате вкс» периментальных исследований, равен . 35 . !

Результаты экспериментального сравнения приведены в таблице.

В случае, если вели-ина шага шнека

4 меньше величины шага шнека 3, витки шнека,забиваются, что вызывает обрастание шнека 4 высушиваемьм материалом и исключает греющую поверхность шнека 4 из теплообмена с влажным материалом.

Контактирующую с греющей поверх ностью неподвижного цилиндра 1 периферийная кромка скребка 5 шнека 3 при его вращении срезает налипший на греющую поверхность цилиндра 1 слой высохшего материала, который наползает на поверхность лопатки и выдавливается в,новь срезаемым слоем (коркой) в пристенную массу материала.

Там он снова наползает * на лопатку -5 шнека 4 и выпавливается уже в верхние слои влажного материала, где.

1 происходит усреднение его влажности.

В случае, если плоскость скребка 5 перпендикулярна оси трубки змеевика, то удаляемый ею с греющей поверхности слой материала скапливается перед лопаткой, обтекает ее с боков, вновь попадает на греющую поверхность цилиндра 1 и создает основное термическое сопротивление передаче тепла к влаж ному материалу. Интенсивность сулпси в этом случае снижается в несколько раз. Кроме того, в несколько раз возрастает гидравлическое сопротивление, создаваемое материалом, на поверхность лопатки и в конечном и" îãå на шнек, что приводит к разгибу .гибкого шнека и к его заклиниванию в неподвижном цилиндре. Это вь1эывает необходимость изготовлять шнек из трубы большего диаметра, что приводи. к возрастанию термического сопротивления стенки трубки шнека при передаче тепла от теплоносителя к влажному ма-, териалу, к увеличению металлоемкости сушилк и, В cëó÷à, если перифе-".йн" ÿ кромка скребка 5 направлена,в "òîðîíó,,. .противоположную направлению вращения

Сушилка

Влажность продукта „Ъ

Производительность, начальная конечная кг/ч

Число оборотов шнеков, об/с

0,6

5,0

Известная

П редложе нная

7,0

1 i0

4,8

15 ков. Текущая величина шага обоих шне ков определяется соотношением

5 — S

5,=5 - —" Й н

1 H И 1

Как видно из таблицы, применение дополнительного гибкого шнека, тор-. шнеков 3 и 4, то вместо среза корки высохшего материала происходит пресмозящего продвижение материаЛа, позволяет увеличить число оборотов ро7

98З41З тора, т. е. дополнительно повысить степень перемешива ния материала . Увеличение вследствие введения дополнительного шнека поверхности теплопередачи на 27% и образования активного гидродинамического режима позвав

5 ляет повысить производитель ность сушилки на 401 при той же конечнои влажности материала. При этом получен однородный по влажности порошкообразный материал без комков, имеет место самоочищение теплопередающих поверхностей и интенсивное перемешивание. Таким образом, применение предложенной сушилки позволяет осуществить высокоинтенсивцый непрерыв — 15 ный процесс сушки, получать однородный по влажности и дисперсности продукт и расширить диапазон обрабатываемых термолабильных материалов. формула изобретения

Сушилка для сыпучих и комкующихся материалов по авт. св. Р 827917,. о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, внутри гибкого шнека установлен дополнительный гибкий шнек в виде полого змеевика с направлением витков, противоположным виткам внешнего шнека, с таким же, как у него скребками и шагом, соответствующим по длине сушилки шагу этого шнека, причем оба шнека последовательно сообщены по теплоносителю и их скребки установлены под углом к оси трубки змеевика, а периферийная кромка каждой лоi-,àòêè направлена в сторону вращения шнеков.

11с точ ники информации, принятые по внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 545845, кл. F 26 В 17/20, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 827917, кл. F 2б В 17/20, 1979.

983413

r= г

Г

1 +

Редактор П. Коссей

Заказ 9884/44 Тираж 741

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подн ис ное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 /

1 /

1 l

У г

Ссставитель Ю.Мартинчик

Техред E.Харитончик Корректор М. Шароши