Сушилка периодического действия
Владельцы патента RU 2467271:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)
Изобретение относится к технике сушки мелкодисперсных порошкообразных материалов и может быть использовано для сушки взрывоопасных продуктов, применяемых в производстве смесевых твердых ракетных топлив. Сушилка может найти применение в других отраслях промышленности для сушки различных порошкообразных материалов. Сушилка периодического действия состоит из сушильной камеры, загрузочного и разгрузочного люков, газораспределительной перегородки, поддона, узлов подачи и отвода теплоносителя. Газораспределительная перегородка выполнена из эластичного материала, например из резинового полотна, с перфорацией, выполненной путем прокола иглой. Наличие такой газораспределительной перегородки обеспечивает повышение безопасности процесса сушки и обслуживания при работе с взрывоопасными продуктами. 2 ил.
Изобретение относится к технике сушки мелкодисперсных порошкообразных материалов и может быть использовано для сушки взрывоопасных продуктов, применяемых в производстве смесевых твердых ракетных топлив. Сушилка может найти применение в других отраслях промышленности для сушки различных порошкообразных материалов.
В ряде случаев, например в опытном производстве, требуется провести сушку небольших количеств порошкообразного материала (до нескольких килограммов). Особенно это относится к опытным работам с взрывоопасными продуктами, например с октогеном. В таких случаях применение промышленных сушилок с кипящим слоем (см. в кн. М.В.Лыков. Сушка в химической промышленности. - М.: Химия, 1970 г., стр.191-220), небезопасно и неэкономично. Применяемые в сушилках с кипящим слоем в качестве газораспределительной перегородки беспровальные решетки (см. в кн. А.Д.Домашнев. Конструирование и расчет химических аппаратов. - М.: МАШГИЗ, 1961 г., стр.594-596) не исключают попадания продукта под решетку. В небольших лабораторных аппаратах газораспределительные перегородки представляют собой пластинки, сделанные из пористого материала, например пеношамота, поролита. В процессе эксплуатации таких решеток происходит забивка пор частицами материала. При сушке порошков забивка пор газораспределительной перегородки снижает эффективность процесса, увеличивает время сушки. Кроме того, при работе с взрывоопасными порошками очистка перегородки от забивки является опасной и малоэффективной операцией.
В качестве прототипа принята сушилка с кипящим слоем, схема и описание которой приведены в книге М.В.Лыкова. Сушка в химической промышленности. - М.: Химия, 1970 г. (см. стр.208, Рис.V-20a). В этой сушилке также не исключено попадание высушиваемого продукта под газораспределительную перегородку. Это является основным ее недостатком при сушке взрывоопасного порошка, поскольку неконтролируемое накопление под перегородкой такого материала создает опасность как при работе сушилки в случае перегрева порошка в застойных зонах под перегородкой, так и при разборке и чистке сушилки между рабочими циклами.
Технической задачей является создание сушилки, обеспечивающей повышение безопасности процесса сушки и обслуживания при работе с взрывоопасными продуктами.
Технический результат достигается за счет того, что сушилка, состоящая из сушильной камеры, загрузочного и разгрузочного люков, поддона, узлов подачи и отвода теплоносителя имеет газораспределительную перегородку из эластичного материала, например резинового полотна. При этом в газораспределительной перегородке выполнена перфорация путем прокола иглой.
Устройство сушилки поясняется Фиг.1 и 2.
На Фиг.1 изображена конструкция предлагаемой сушилки в исходном состоянии.
На Фиг.2 схематично показана газораспределительная перегородка в рабочем состоянии, когда через ее отверстия в зону сушильной камеры подается теплоноситель.
1 - сушильная камера;
2 - загрузочный люк;
3 - разгрузочный люк;
4 - газораспределительная перегородка;
5 - поддон;
6 - узел подачи теплоносителя;
7 - узел отвода отработанного теплоносителя.
Сушилка периодического действия состоит из сушильной камеры 1 с загрузочным люком 2 и разгрузочным люком 3, газораспределительной перегородки 4 с поддоном 5. Под газораспределительную перегородку 4 через узел подачи теплоносителя 6 подается газообразный теплоноситель - нагретый воздух под избыточным давлением. В верхней части сушильной камеры 1 имеется узел отвода отработанного теплоносителя 7. Газораспределительная перегородка 4 выполнена из эластичного материала, например из резинового полотна. Это полотно имеет перфорацию, которая выполняется прокалыванием иглой без удаления материала, чтобы в недеформированном состоянии отверстия в перегородке были закрыты и не пропускали под перегородку лежащий на ней порошок. На практике прокалывание перегородки выполняется прошивкой иглой на швейной машине без заправки ее нитками. Как показал опыт, при таком способе получения отверстий достигается их предварительное сжатие. Так, в резиновом полотне толщиной 2 мм относительная деформация растяжения, при которой начинается прохождение воздуха, составляет 11%. Например, при хорде a=350 мм (см.Фиг.2), это соответствует надуванию перегородки до величины стрелки в=70 мм. Т.е. при такой перфорации надежно устраняется забивка отверстий, исключается попадание порошка под перегородку.
Работа сушилки осуществляется следующим образом. Через загрузочный люк 2 в сушильную камеру 1 на газораспределительную перегородку помещают порцию порошка, подлежащего сушке. Через узел подачи теплоносителя 6 подают под избыточным давлением газообразный теплоноситель - нагретый воздух. Газораспределительная перегородка 4 надувается, принимая выпуклую форму (см. Фиг.2), что вызывает раскрытие отверстий и проход теплоносителя через газораспределительную перегородку 4 и через слой высушиваемого порошка. Отработанный теплоноситель удаляется из сушильной камеры 1 через узел отвода отработанного теплоносителя 7. По окончании процесса сушки подачу теплоносителя прекращают, газораспределительная перегородка 4 принимает первоначальную плоскую форму, отверстия в ней закрываются. Через разгрузочный люк 3 производится выгрузка высушенного порошка. Сушилка готова к приему следующей порции порошка и к следующему циклу сушки.
Таким образом, применение в предлагаемой конструкции сушилки газораспределительной перегородки из эластичного материала, например из резинового полотна с перфорацией, выполненной путем прокола иглой, позволяет исключить попадание продукта под перегородку за счет гарантированного «закрытия» отверстий при прекращении подачи теплоносителя. Применение такой конструкции газораспределительной перегородки позволяет использовать данную сушилку для сушки взрывоопасных продуктов.
Сушилка периодического действия испытана в условиях опытного производства ФГУП «НИИПМ» с положительными результатами.
Сушилка периодического действия, состоящая из сушильной камеры, загрузочного и разгрузочного люков, газораспределительной перегородки, поддона, узлов подачи и отвода теплоносителя, отличающаяся тем, что газораспределительная перегородка выполнена из эластичного материала, например резинового полотна, с перфорацией, выполненной путем прокола иглой.
