Ленточная сушилка

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания дисперсных материалов и может быть использовано, в частности, для высушивания иловых осадков. Ленточная сушилка состоит из корпуса, загрузочного и разгрузочного устройств, расположенных в корпусе замкнутых горизонтальных ленточных транспортеров и паровых трубчатых нагревателей, присоединенных с одного конца к трубопроводу подвода пара, а с другого конца к конденсатоотводчикам и воздушным клапанам. В корпусе установлены дополнительные нагреватели для подачи в них теплоносителя от внешнего источника. Трубопровод подвода пара соединен своими концами через верхний и нижний перетоки с внутренним пространством корпуса и оборудован конденсатоотводчиком. В рассечку трубопровода подвода пара установлен нагнетатель, в рассечку верхнего перетока установлен фильтр, а в рассечку нижнего перетока установлен эжектор, один из входов которого соединен с верхним перетоком. На корпусе установлены прерыватель вакуума и устройство для выпуска воздуха и паровоздушной смеси. Технический результат заключается в повышении энергетической эффективности и интенсификации процесса сушки. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания дисперсных материалов и может быть использовано, в частности, для высушивания иловых осадков.

Известна ленточная сушилка с паровым калорифером для нагрева воздуха, служащего сушильным агентом (Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970. с. 155 - 156) [1]. Она имеет низкую тепловую эффективность, малую интенсивность процесса сушки и отличается громоздкостью.

Известна ленточная сушилка с паровым калорифером для подогрева воздуха, служащего сушильным агентом и используемого однократно (Фролов В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологии». СПб.: ХимИздат, 2003. с. 591) [2]. Данная сушилка имеет невысокую удельную производительность по высушиваемому материалу, отнесенную к 1 м3 объема камеры.

Удельный расход тепла в сушилках [1, 2] значителен и составляет от 5000 до 7550 кДж/кг испаренной влаги.

Более высокую тепловую эффективность имеет устройство для сушки иловых остатков [2]. Наличие автономных блоков сушки и подогрева сушильного агента - воздуха в устройстве [2] позволяет повысить экономичность использования тепла, поступающего от внешнего источника. Недостатком устройства [2] является его конструктивная сложность, трудность регулирования процесса высушивания влажного материала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является сушильная камера, содержащая корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, расположенные в корпусе замкнутые горизонтальные ленточные транспортеры и паровые трубчатые нагреватели, присоединенные с одного конца к трубопроводу подвода пара (Патент RU № 2446371 С2, МПК F 26В 17/02, опубл. 27.03.2012, бюл. №9) [3] - прототип. В известном устройстве паровые трубчатые нагреватели размещены над слоями высушиваемого материала на лентах транспортеров, что дает возможность передавать тепло от стенки нагревателей материалу как конвекцией, так и излучением. Использование двойного механизма передачи тепла даст принципиальную возможность интенсификации процесса сушки. Недостатком является отсутствие организованной активной циркуляции сушильного агента внутри корпуса. В устройстве [3], как и в аппаратах [1, 2], сушильным агентом является воздух. Так как воздух содержит свободный кислород, то это может привести к развитию окислительных процессов в высушиваемом материале, содержащем органические компоненты, и к повышенной пожароопасности устройства.

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в необходимости повышения энергетической эффективности за счет интенсификации процесса сушки в устройстве.

Поставленная проблема решается оригинальной конструкцией ленточной сушилки, включающей корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, расположенные в корпусе замкнутые горизонтальные ленточные транспортеры и паровые трубчатые нагреватели, присоединенные с одного конца к трубопроводу подвода пара, а с другого конца - к конденсатоотводчикам и воздушным клапанам. В корпусе установлены дополнительные нагреватели для подачи в них теплоносителя от внешнего источника. Трубопровод подвода пара соединен своими концами через верхний и нижний перетоки с внутренним пространством корпуса и оборудован конденсатоотводчиком. В рассечку трубопровода подвода пара установлен нагнетатель, в рассечку верхнего перетока установлен фильтр, а в рассечку нижнего перетока установлен эжектор, один из входов которого соединен с верхним перетоком. На корпусе установлены прерыватель вакуума и устройство для выпуска воздуха и паровоздушной смеси.

В отличие от известного устройства, конструкционные особенности предлагаемой ленточной сушилки (присоединение паровых трубчатых нагревателей с другого их конца к конденсатоотводчикам и воздушным клапанам; наличие в корпусе дополнительных нагревателей для подачи в них теплоносителя от внешнего источника, соединение трубопровода подвода пара через верхний и нижний перетоки с внутренним пространством корпуса и оборудование его конденсатоотводчиком; установка в рассечку трубопровода подвода пара нагнетателя, в рассечку верхнего перетока - фильтра, в рассечку нижнего перетока - эжектора, один из входов которого соединен с верхним перетоком) позволяют снизить потребление тепла от внешнего источника и использовать в качестве сушильного агента пар, образующийся при удалении влаги из материала. Внешним источником тепла, которое поступает в дополнительные нагреватели, могут являться вторичные энергетические ресурсы расположенных рядом теплотехнологических установок, например, отходящие дымовые газы. Основная часть тепла, необходимого для высушивания материала, подводится через паровые трубчатые нагреватели, в которых осуществляется конденсация сушильного агента, сжатого нагнетателем до высокого давления. В результате, за счет внутреннего использования теплоты конденсации сжатого пара увеличивается энергетическая эффективность устройства. Находящийся внутри корпуса сушильный агент, получая тепло от нагревателей, находится в перегретом состоянии, то есть его температура выше температуры насыщения пара при его давлении в корпусе. С помощью эжектора осуществляется организованная активная циркуляция сушильного агента и его движения вдоль поверхности слоев высушиваемого материала на лентах транспортеров. Этим обеспечивается значительно более высокая интенсивность теплообменных процессов при сушке по отношению к известному устройству с воздухом в качестве сушильного агента.

Наличие на корпусе прерывателя вакуума и устройства для выпуска воздуха и паровоздушной смеси обеспечивает надежность и безопасность работы сушилки.

Таким образом, отличительные признаки изобретения позволяют решить поставленную проблему повышения энергетической эффективности и интенсификации процесса сушки.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

В известных устройствах [1, 3] тепло пара, образующегося из испаряющейся влаги высушиваемого материала, не используется внутри сушилки. В известном устройстве [2] использование этого тепла лишь частичное.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «существенные отличия».

Технический результат изобретения заключается в повышении энергетической эффективности и интенсификации процесса сушки.

На фиг. приведена схема конструктивного исполнения заявляемого устройства.

Ленточная сушилка включает корпус 1, внутри которого расположены замкнутые горизонтальные ленточные транспортеры 2, паровые трубчатые нагреватели 3 и дополнительные нагреватели 4. К корпусу 1 примыкает загрузочное 5 и разгрузочное 6 устройства. Паровые трубчатые нагреватели 3 присоединены с одного конца к трубопроводу 7 подвода пара, а с другого конца - к конденсатоотводчикам 8 и воздушным клапанам 9. Трубопровод 7 подвода пара соединен своими концами через верхний 10 и нижний 11 перетоки с внутренним пространством корпуса 1 и оборудован конденсатоотводчиком 12 для дренирования внешних ветвей контура циркуляции пара. В рассечку трубопровода 7 подвода пара установлен нагнетатель 13. В рассечку верхнего перетока 10 установлен фильтр 14, а в рассечку нижнего перетока 11 установлен эжектор 15, один из входов которого соединен трубопроводом 16 с верхним перетоком 10. На корпусе 1 установлены прерыватель вакуума 17 и устройство 18 для выпуска воздуха и паровоздушной смеси. На внутренней поверхности стенок корпуса 1 шарнирно закреплены заслонки 19, служащие для создания зигзагообразного циркуляционного движения сушильного агента внутри корпуса 1.

Ленточная сушилка работает следующим образом. Влажный материал поступает в корпус 1 через загрузочное устройство 5 и распределяется по всей ширине верхней части движущейся замкнутой ленты горизонтального транспортера 2, образуя на ленте слой частиц. Далее влажный материал пересыпается с одного замкнутого горизонтального ленточного транспортера 2 на другой, последовательно сверху вниз, перемещаясь на лентах транспортеров зигзагообразно во встречных горизонтальных направлениях. Получая тепло от дополнительных нагревателей 4 и паровых трубчатых нагревателей 3, а также конвекцией от циркулирующего в корпусе перегретого сушильного агента - пара, исходный влажный материал высушивается и в сухом виде выводится из корпуса 1 с помощью разгрузочного устройства 6. Теплоносителем, подаваемым от внешнего источника в дополнительные нагреватели 4, может быть, например, дымовой газ, а в паровых трубчатых нагревателях 3 теплоносителем является сжатый в нагнетателе 13 до высокого давления пар. Данный пар образуется из влаги исходного влажного материала при его высушивании во время нахождения на замкнутых горизонтальных ленточных транспортерах 2. Этот пар под атмосферным давлением из корпуса 1 по верхнему перетоку 10 поступает в фильтр 14, где освобождается от уноса мелкодисперсных твердых частиц, направляется в нагнетатель 13, в качестве которого может служить, например, винтовой компрессор, сжимается и по трубопроводу 7 подвода пара направляется в паровые трубчатые нагреватели 3 и частично на вход эжектора 15, установленного в рассечку нижнего перетока 11. Поступающие в эжектор 15 потоки пара высокого давления из трубопровода 7 подвода пара и низкого давления из трубопровода 16 смешиваются и смесь с небольшим избыточным по отношению к атмосферному давлением поступает по нижнему перетоку 11 в корпус 1. Таким образом, образуется два контура циркуляции сушильного агента - пара с внешними ветвями, проходящими через нагнетатель 13 и через эжектор 15, и одной общей внутренней ветвью, проходящей зигзагообразно в корпусе 1 между замкнутыми горизонтальными ленточными транспортерами 2. Та часть сжатого нагнетателем 13 пара, которая поступает в паровые трубчатые нагреватели 3, передавая тепло через стенку нагревателей сушильному агенту и влажному материалу, конденсируется. Конденсат выводится из паровых трубчатых нагревателей 3 с помощью конденсатоотводчиков 8, а выделяющийся при конденсации пара воздух выводится с помощью автоматически действующих воздушных клапанов 9.

Устройство для выпуска воздуха и паровоздушной смеси 18 включается в работу преимущественно при запуске сушилки, когда нужно удалить из корпуса 1 заполняющий его воздух. Прерыватель вакуума 17 автоматически включается для пропуска воздуха в корпус 1, когда при остановке сушилки и конденсации сушильного агента давление в корпусе 1 может упасть ниже атмосферного.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества:

- высокая интенсивность процессов тепло- и массопереноса при использовании в качестве сушильного агента перегретого пара и, как следствие, меньшее время сушки по отношению к случаю, когда сушильным агентом является воздух;

- организованная активная циркуляция сушильного агента в сушильной камере, что способствует активизации сушки влажного материала;

- возможность использования для работы сушилки вторичных энергетических ресурсов и, в частности, сбросных дымовых газов;

- трансформация тепла отработавшего сушильного агента путем его сжатия с последующим использованием в качестве теплоносителя в паровых трубчатых нагревателях обеспечивает большой энергосберегающий эффект;

- возможность регулирования температуры сушильного агента в корпусе сушилки путем изменения давления пара, подаваемого в паровые трубчатые нагреватели.

Пример выполнения сушки в предлагаемой ленточной сушилке. В ленточной сушилке по предложенному изобретению осуществлялось высушивание иловых осадков с начальным влагосодержанием 340 % до остаточного влагосодержания 40 %. Давление в корпусе сушилки равно атмосферному. Абсолютное давление сжатого нагнетателем пара в трубчатых нагревателях составляет 0,48 МПа. Согласно расчетам, удельный расход тепла, включающий в себя затраты на нагрев исходных влажных иловых осадков, испарение влаги, перегрев образующегося пара до температуры 120°С, потери с конденсатом, выводимым из паровых трубчатых нагревателей, и потери через стенки корпуса в окружающую среду, составлял 3800,8 кДж/кг испаренной влаги. Данный расход тепла обеспечивался подводом тепла от внешнего источника (например, с дымовыми газами) в дополнительные нагреватели в количестве 1686,8 кДж/кг испаренной влаги, а также теплотой конденсации сжатого пара при температуре 150°С в паровых трубчатых нагревателях в количестве 2114 кДж/кг испаренной влаги. На сжатие пара нагнетателем расходовалась энергия (работа электропривода) в количестве 627 кДж/кг испаренной влаги.

Таким образом, общий удельный расход энергии, подводимой извне к ленточной сушилке, составлял 1686,8 + 627 = 2313,8 кДж/кг испаренной влаги, что значительно ниже аналогичной величины (5000 ÷ 7550 кДж/кг испаренной влаги) для известных сушилок.

Ленточная сушилка, состоящая из корпуса, загрузочного и разгрузочного устройств, расположенных в корпусе замкнутых горизонтальных ленточных транспортеров и паровых трубчатых нагревателей, присоединенных с одного конца к трубопроводу подвода пара, отличающаяся тем, что паровые трубчатые нагреватели присоединены с другого конца к конденсатоотводчикам и воздушным клапанам, в корпусе установлены дополнительные нагреватели для подачи в них теплоносителя от внешнего источника, трубопровод подвода пара соединен своими концами через верхний и нижний перетоки с внутренним пространством корпуса и оборудован конденсатоотводчиком, в рассечку трубопровода подвода пара установлен нагнетатель, в рассечку верхнего перетока установлен фильтр, а в рассечку нижнего перетока установлен эжектор, один из выходов которого соединен с верхним перетоком, на корпусе установлены прерыватель вакуума и устройство для выпуска воздуха и паровоздушной смеси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам по термическому модифицированию древесных материалов и может быть использовано в деревообрабатывающей, мебельной и других отраслях промышленности при изготовлении изделий из древесины.

Изобретение относится к способу и устройству для использования избыточного тепла от топочного газа электростанции для высушивания топлива из биомассы. Способ включает следующие стадии: 1) постепенное использование избыточного тепла от топочного газа; 2) высокотемпературное быстрое высушивание горячим воздухом первой ступени; 3) среднетемпературное высушивание при постоянной скорости горячим воздухом второй ступени; 4) низкотемпературное ускоренное высушивание третьей ступени.

Изобретение относится к башенным зерносушилкам. Башенная зерносушилка содержит нагреватель и вентилятор, отделяющие камеру нагрева и камеру охлаждения друг от друга.

Настоящее изобретение относится к способу сушки солей, содержащих кристаллизационную воду, в конвекционных устройствах, которые можно дополнительно обогревать непрямым способом.

Устройство для термостатирования предметов, прежде всего для сушки автомобильных кузовов или кузовных деталей с нанесенным покрытием, включает в себя корпус (18) с термостатирующим туннелем (20).

Изобретение относится к установкам, в которых высушиваются, прежде всего, свежеокрашенные автомобильные кузова, а также детали автомобильных кузовов или другие предметы.

Изобретение относится к сушильным системам для сушки плит, в частности для сушки гипсокартонных плит. Сушилка для сушки плиты, имеющей две основные поверхности, расположенные противоположно друг другу, содержит валики для подачи плиты в продольном направлении сушилки, воздушно-приточные средства, включающие в себя нижний канал и верхний канал, проходящие поперечно продольному направлению сушилки.

Изобретение предназначено для термостатирования автомобильных кузовов или других предметов, которые должны термостатироваться в процессе производства. Устройство для термостатирования предметов, прежде всего для сушки автомобильных кузовов с нанесенным покрытием, содержит термостатирующий туннель (14), который размещен в корпусе (12), и по меньшей мере один туннельный участок (Т), который включает в себя по меньшей мере один выпуск (30) воздуха и по меньшей мере один впуск (42) воздуха, причем с туннельным участком (Т) соотнесен нагревательный агрегат (20), в котором посредством горелочного узла (44) производится горячий первичный газ, горячий первичный газ направляется в теплообменник (38) нагревательного агрегата (20), в котором посредством только горячего первичного газа нагревается туннельный воздух из указанного по меньшей мере одного выпуска (30) воздуха, который в качестве потока циркулирующего воздуха повторно подается в туннельный участок (Т) в режиме циркуляции по меньшей мере через один впуск (42) воздуха.

Изобретение относится к устройствам интенсивной сушки и термической обработки влажных материалов перегретым паром под давлением. Устройство интенсивной энергосберегающей сушки и термообработки содержит газоплотную камеру для перегретого пара под давлением, с запорным устройством ввода влажных масс, с устройством перемещения осушаемого материала в камере, с циркуляцией перегретого пара в устройстве сушки, его подогрева в теплообменнике внешнего обогрева и испарением влаги при непосредственном контакте перегретого пара с влажной массой, с устройством вывода осушенной массы через выгрузное устройство с затвором и отводом части пара, соответствующей испаренной влаге, на греющую сторону разделительного теплообменника, откуда, после отбора тепла на нагрев и испарение чистой воды по нагреваемой стороне для получения рабочего пара на привод турбины, сконденсированный пар влаги выводится на слив.

Изобретение относится к системе для сушки угля, которая удаляет влагу, содержащуюся в угле, используемом в качестве топлива для тепловых электростанций, устройство для сушки угля, высушивающее уголь с помощью распыления перегретого пара из перегревателя с кипящим слоем и вторично перегретого пара, образованного во вторичном перегревателе.

Сушилка пророщенного зерна, относится к сельскому хозяйству и предназначена для сушки пророщенного зерна, используемого в качестве витаминной добавки для свиноматок.

Изобретение относится к устройству для косвенного нагрева излучением в форме излучающего корпуса. Устройство (1) для косвенного нагрева излучением в форме излучающего корпуса имеет две передние стенки (2, 2') и две боковые стенки (5) и содержит по меньшей мере один источник тепла, причем излучающий корпус имеет передние стенки (2, 2'), соединенные друг с другом так, что корпус имеет в поперечном сечении линзовидную форму, имеющую хорду C.

Изобретение относится к оборудованию для сушки пищевого растительного сырья. Ленточная сушилка, включающая рабочую камеру, транспортер с сетчатыми пластинами, направляющие, загрузочное и разгрузочное устройства, патрубок подвода теплоносителя, вытяжной зонт отработанного теплоносителя, выравниватель высоты слоя обрабатываемого продукта, привод, калорифер и вентилятор.

Устройство для сушки зерна содержит кожух, поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, установленный внутри кожуха транспортирующий рабочий орган, загрузочный бункер, выгрузное окно, нагревательные элементы, вентилятор и воздуховоды.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сушки зерна. Устройство для сушки зерна включает в себя кожух прямоугольного сечения, покрытый слоем теплоизолирующего материала, загрузочный бункер, выгрузное окно, установленный внутри кожуха с возможностью вращения транспортирующий рабочий орган, нагревательные элементы.

Изобретение относится к технике сушки, а именно к устройствам для сушки лубяного сырья, в частности льняной стланцевой тресты. Установка для сушки лубяного сырья содержит секционную сушильную камеру 1, транспортер 2 и систему воздуховодов 3 для перемещения теплоносителя в каждой последующей сушильной секции в противоположном направлении относительно направления движения транспортера 2.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, конкретно к машинам для сыпучих зернистых материалов, в частности зерна колосовых культур и плохосыпучих материалов, например овощей.
Изобретение относится к установкам для сушки сельскохозяйственных культур, например кормовых трав, сои, бобов, кукурузы, овощей и фруктов. Конвейерная сушилка содержит транспортер, над транспортером вдоль его последовательно установлены тепловентиляторы, на лопастях каждого из которых жестко установлены постоянные магниты.

Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для получения угольного концентрата с заданными параметрами содержания влаги. Способ снижения влажности угля в процессе его обогащения включает нагрев угольной смеси, перемещаемой скребковым конвейером, путем прямого контакта с поверхностью этого конвейера с одновременным принудительным отводом испаряемой влаги из зоны нагрева.

Способ и устройство для транспортировки и технологической обработки сыпучих материалов относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания дисперсных материалов и может быть использовано, в частности, для высушивания иловых осадков. Многоленточная паровая сушилка содержит корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, трубопроводы подвода и отвода пара, расположенные в корпусе замкнутые горизонтальные ленточные транспортеры и паровые трубчатые регистры, которые одной своей стороной соединены перетоками с трубопроводом подвода пара, на перетоках установлены паровые эжекторы, каждый паровой трубчатый регистр с другой своей стороны соединен с конденсатоотводчиком и воздушным клапаном, трубопровод отвода пара соединен с внутренним пространством корпуса перетоками, на которых установлены запорно-регулирующие устройства и фильтры, и имеет перетоки с запорно-регулирующими устройствами, соединяющими его с паровыми эжекторами, а также оснащен конденсатоотводчиком, запорно-регулирующим устройством и обратным клапаном, на стенке корпуса имеются циркуляционные каналы с размещенными внутри вентиляторами, на корпусе размещен прерыватель вакуума, на внутренних поверхностях боковых стенок корпуса шарнирно закреплены уплотняющие заслонки. Технический результат заключается в повышения эффективности процесса сушки. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания дисперсных материалов и может быть использовано, в частности, для высушивания иловых осадков. Ленточная сушилка состоит из корпуса, загрузочного и разгрузочного устройств, расположенных в корпусе замкнутых горизонтальных ленточных транспортеров и паровых трубчатых нагревателей, присоединенных с одного конца к трубопроводу подвода пара, а с другого конца к конденсатоотводчикам и воздушным клапанам. В корпусе установлены дополнительные нагреватели для подачи в них теплоносителя от внешнего источника. Трубопровод подвода пара соединен своими концами через верхний и нижний перетоки с внутренним пространством корпуса и оборудован конденсатоотводчиком. В рассечку трубопровода подвода пара установлен нагнетатель, в рассечку верхнего перетока установлен фильтр, а в рассечку нижнего перетока установлен эжектор, один из входов которого соединен с верхним перетоком. На корпусе установлены прерыватель вакуума и устройство для выпуска воздуха и паровоздушной смеси. Технический результат заключается в повышении энергетической эффективности и интенсификации процесса сушки. 1 ил.

Наверх