Установка для сушки мелкозернистых материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Реслублик (и) 538204

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 427217 (22) Заявлено 21.10.75 (21) 2183239/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12.76,Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания-6.03.77 (51) М К

F 26 B 17/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66. 047. 7 5 1

{088.8) (72) Авторы изобретения A. Л. Парнас; А. И. Любошиц, Г, Л. Сироткин и И. Т. Эльперин (71) Заявитель ОРдена ТРУдового КРасного Знамени инститУт теплои массообмена им, А. В. Лыкова (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к тепловой обработке мелкозернистых материалов, например зерна, в установках с сушкой во взвешенном состоянии, с контактным тепломассообменом, с промежуточным и окончательным охлаждением и может быть использовано в сельском хозяйстве и в сис теме заготовок дпя тепловой обработки зерна.

ilo основнрму авт.св. № 427217 изб вестна устанОвка для сушки мелкозернистых материалов, например зерна, содержащая пневмотрубу с загрузочным устройством, подключенную через тепломассообменник к параллельно расположенным рециркуляционной колонке и охладительной шахта; рециркуляционная колонка выполнена в виде массопровода, подсоединенного к нижней части пневмотрубы, основание которого подключено к источнику холоднс - 20 го воздуха для охлаждения редиркулирующего зерна, а средняя часть пневмотрубы над загрузочным устройством выполнена в виде кожухотрубчатого рекуперативного теплообменника с межтрубным простран- 25

2 ством, обогреваемым продуктами сгорания 1, Известная установка имеет относительно малый коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздушнс -зерновой смеси при движении ее в теплообменнике.

Экспериментальные исследования по теплообмену показали, что интенсивность теплоотдачи от газового потока к нагретой гладкой стенке в 5-10 раз меньше, чем от такой стенки к вдздушно-зерновой смеси. Вследствие этого и общий коэффициент теплопередачи в теплообменнике от газов к воздушно-зерновой смеси имеет низкое значение. В теплообменнике известной установки относительная скорость восходящего движения частиц материала и транспортирующего его воздуха невелика, что обусловливает малую интенсивность межфазового теплообмена и недостаточную эффективность сушки.

Кроме того, зерно в восходящем потоке геплоносителя находится кратковременно и подвергается воздействию высокой температуры. В результате в зерне появляет538204 ся значительный градиент температуры, а влажность зерна при этом изменяется мало. Вследствие этого дпя достижения необходимого влагосъема зерно подвергают многократной рециркуляции и длительному контактному тепломассообмену.

Такое проведение процесса ухудшает качество зерна и уменьшает производительность установки.

Цель изобретения заключается в повышении качества сушки путем интенсификации теплообмена в рекуперативном теплообме ннике.

Это достигается тем, что трубы рекуперативного теплообменника выпопнены плоскими с переменным сечением и образуют последовательно соединенные несимметричные каналы в виде чередующихся диффузорных и конфузорных участков, длина последних из которых преимущественно равна трем длинам диффузорных участков.

На чертеже схематически изображена предлагаемая установка.

Установка содержит снабженную загрузочным бункером 1 пневмотрубу 2, подключенную z параллельно расположенным рециркуляционной колонке, выполненной в виде зернопровода 3, и к охладительной шахте 4. Бункер 1 соединен с пневмотрубой 2 зернопроводом 5. Основание пневмотрубы 2 подключено к источнику холодного воздуха (на чертеже не показан). В средней части,пневмотрубы 2 над зернсьпроводами 3 и 5 установлен рекуперативный теплообменник 6 с плоскими трубами, образованными плоским 7 и фигурным 8 пистами, установленными с зазором. Трубы обрадуют систему .последовательно соединенных несимметричных каналов из диффузорных участков 9 и конфузорных учась ков 10 для прохода газовзвеси в противотоке с продуктами сгорания, поступающими в межтрубное пространство через патрубок 11 из топки 12 и проходящими в направлении сверху вниз по диффузорноконфузорным каналам 13 и 14 к отсасывающему дымососу 15. Верхняя часть 16 пневмотрубы 2 соединена с сепаратором

17, снабженным отсасывающим вентилятором 18 и тепломассообменником 19, который соединен с зернопроводом 3 и охладительной шахтой 4, снабженной вентилятором 20, разгрузочным аппаратом 22 и сборным бункером 22.

Установка работает следующим образом.

Сырое зерно из загрузочного бункера

1 и рециркуляционное из теплообменника

19, соответственно по зернопроводам 5

I0 !

2

60 ф и 3 направляют к основанию пневмотрубы

2, куда одновременно подают (на чертеже показано =трепкой) холодный воздух.

Под действием разрежения смесь сырого и рециркуляцирующего зерна потоком воздуха транспортируется по трубам, образующим систему параллельных каналов из диффузорных участков 9 и конфузорных учась ков 10.

Снаружи эти каналы омываются продуктами сгорания, имеющими в патрубке 11 температуру 800-900оС. Продукты сгор ния проходят по диффузорно-конфузорным каналам 14 и 13 сверху вниз и дымос сом 15 выбрасываются в атмосферу. Свое тепло через стенки каналов продукты сгс рания отдают газовзвеси, зерно которой подогревается и сушится i При этом воздух нагревается до 200 С, а продукты сгорания охлаждаются до 150-190оС. Гезовзвесь направляют в верхнюю часть 16 пневмотрубы 2, а затем к сепаратору 17.

В результате продолжающегося в верхней

«асти 16 пневмотрубы 2 контакта воздуха с зерном (т.е. за пределами теплообменника 6) температура воздуха в ней падает и на выходе в сепаратор 17 составляет примерно 60-70 С и незначительно отличается от температуры зерна, равной 50-60оС. В сепараторе 17, вследствие резкого изменения направления потока и уменьшения скорости, происходит разделение: зерно выпадает и заполняет тепломассообменник 19, а воздух напра ляется к вентилятору 18 и выбрасывается в атмосферу. В тепцомассообменнике 19 в результате контактного тепло- и массообмена между частицами зерна происходит выравнивание влажности зерна и его температуры. По зернопроводу 3 рециркули« рующее зерно вновь направляется в нижнюю часть пневмотрубы 2. Вес рециркулирующего зерна в 1-1,5 раза превосходит вес выходящего сухого зерна. В ниж« ней части пневмотрубы 2 происходит тепло- и массообмен между рециркулирующим зерном с температурой 50оС и воздухом с температурой окружающей среды.

В охладительной шахте 4 зерно окончательно охлаждается воздухом, который подается вентилятором 20, проходит через слой зерна и выбрасывается в атмосферу.

Зерно из шахты 4 проходит через разгрузочный аппарат 21 и собирается в бункере 22.

В предлагаемой установке интенсификация теплообмена в теплообменнике 6 достигается вследствие движения теплообме. нивающихся сред по несимметричным кана

538204

Составитель Ю. Мартинчик

Редактор М. Васильева Техред O. дуговая Корректор В. Кчпоиян

Заказ 5706/23 Тираж 863 .Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Мин р в CCCF по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лам, каждый из которых представляет сооой последовательное чередование диффузорных участков 9 с малыми углами расширения и конфузорных участков 10, Воэникающие при этом поперечные градиенты давления приводят к непрерывному замещению пограничного слоя внешним потоком, следствием чего и является интенсификация тооцесса.

МежФазовый теплообмен в установке интенсифицируется в результате поддержания высокого значения относительной скорости движения зерна в потоке воздуха при его транспорте по несимметричному каналу.

Так как при течении воздушно- зерновой смеси по диффузору интенсивность процесса теплообмена со стенкой увеличивается, а по конфузору — уменьшается, а также периодически изменяется интенсивность межфазового теплообмена, возникает микроосциллирование, предотвращающее развитие в зерне значительного гоадиента тем16 пературы, который в данном случае раве

5-7оС. При этом иэ-за уменьшения числа проходов зерна через пневмотрубу 2 повышается качество сушки и производительность установки.

Формула изобретения

Установка для сушки мелкозернистых материалов по авт.св. % 427217, о т— ц и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества сушки путем интенсификации теплообмена в рекуперативном теплообменнике, трубы последнего выполнены плоскиl5 ми с переменным сечением и образуют последовательно соединенные несимметричные каналы в виде чередующихся диффузорных и конфузорных участков, длина последних из которых преимущественно равна трем длинам диффузорных участков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство %427217, по классу F 26В 17/10 за 1972 г.