Барабанная сушилка с канальной насадкой

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ неподвижные устройства загрузки материала и подачи воздуха,а также неподвижную разгрузочную камеру, новым является то, что примыкающую к торцам продольных каналов и неподвижно расположенную у загрузочного торца барабана, устройство подачи воздуха, представляет собой два и более коллектора, каждый из которых соединен с раздельными источниками генерации нагретого воздуха, а выходные отверстия коллекторов при этом чередуются. Преимущество предлагаемой барабанной сушилки с канальной насадкой перед известной заключается в том, что ее использование позволяет снизить удельные затраты теплоты на сушку, а также повысить производительность установки при сушке термолабильных материалов за счет адаптации установки к требованиям проводимого процесса путем создания в ней осциллирующих режимов сушки и обеспечения значительных градиентов температуры внутри частиц материала, в связи с этим имеет место перемещение влаги по направлению теплового потока явление термовлагопроводности. Осуществление осциллирующего режима сушки нагретым воздухом, что обеспечивает высокие значения коэффициента теплоотдачи от 50 до 130 Вт/м 2 град. позволяет реализовать мягкие режимы, применение которых при прогреве капиллярно-пористых коллоидных материалов при различной температуре агента обработки обеспечивает не только сохранность природных свойств материалов, но и уменьшение расхода тепловой энергии от 10 до 15.(72) Алтайулы Сагымбек Шахов Сергей Васильевич Гавриленков Александр Михайлович Кузнецов Игорь Вячеславович Алтаев Тельжан Сагымбекулы(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к сушильной технике, в частности к технике обработки сыпучих материалов во вращающемся барабане с канальными насадками и может использоваться для сушки сыпучих материалов в химической, биотехнологической,пищевой и других отраслях промышленности. Технической задачей изобретения является снижение удельных затрат теплоты на сушку, а также повышение качества продукта и производительности установки при сушке термолабильных материалов. Техническая задача изобретения достигается тем,что в барабанной сушилке с канальной насадкой,включающей барабан с продольными каналами,установленный с возможностью вращения, 31537 Изобретение относится к сушильной технике, в частности к технике обработки сыпучих материалов во вращающемся барабане с канальными насадками и может использоваться для сушки сыпучих материалов в химической, биотехнологической,пищевой и других отраслях промышленности. Известна циклическая сушилка для сыпучих материалов с чередованием режимов нагрева продукта в псевдоожиженном и взвешенном слое с охлаждением продукта в падающем слоем Патент РФ 2082924, 26 17/10, опубл. 27.06.1997,содержащая воздухонагнетатель с нагревательными элементами, которые рассредоточены по длине сушильной камеры и располагаются снизу горизонтального участка сушки и под зоной восходящего взвешенного слоя, секционированную сушильную камеру с патрубками загрузки и выгрузки материала, каждая секция которой снабжена регулируемой по высоте перегородкой и содержит газораспределительную решетку с расположенными под ней газоподводящим коробом,при этом каждая секция включает горизонтальный участок сушки и вертикальную сушильную колонку,причем вертикальная колонка сушки разделена регулируемой по высоте перегородкой на зоны взвешенного и падающего слоя,причем регулируемая перегородка по высоте составляет от 2 до 3 высот горизонтального участка рабочей камеры, а в верхней части вертикальной колонки со стороны зоны падающего слоя имеется воздуховыпускное окно с регулируемой заслонкой. Недостатком известной циклической сушилки является большой расход нагретого воздуха на осуществление процесса сушки в псевдоожиженном и взвешенном слое, а также на его перемещение по сушилке, а также потери теплоты с удаляемым нагретым воздухом. Известны конструкции барабанных сушилок А.с. 1366824 26 В 11/04, Б.И. 2, 1988 г., в которых сушильный агент движется по каналам вдоль образующей обечайки, выходит из каналов через щели, проходит через слой сыпучего продукта над слоем и выходит из барабана. Степень наполнения таких барабанов составляет 1525 от объема барабана. Недостатком известных барабанов является то,что при увеличении степени наполнения барабана сыпучий продукт попадает в каналы для сушильного агента, в результате чего сушка приостанавливается, а также то, что скорость сушильного агента в разных каналах неодинакова,так как форма сечения слоя представляет собой сегмент, толщина которого не постоянна. Известна сушилка для сыпучих материалов А.с. 227916 26 В 19/01 Б.И. 30, 1968 г., содержащая приводимый во вращение барабан, на внутренней поверхности которого установлены продольные перфорированные трубы с размещенной по его оси полой цилиндрической насадкой, а также подключенные к барабану с торцов подводящий и отводящий патрубки для теплоносителя. Недостатком является то, что теплоноситель проходит различный путь от канала его подачи в 2 слой до открытой поверхности, с которой он удаляется, что приводит к его неравномерной скорости и не позволяет использовать его потенциал наиболее эффективно. Известна барабанная сушилка Патент РФ 2153135 26 В 11/04, опубл. 2000.07.20., в которой барабан разделен вертикальной продольной перегородкой на подъемную и опускную части. В опускной части установлены неподвижно по всей длине барабана газоподводящий и газособирающий коллекторы. Недостатком этого устройства являются низкий удельный съем влаги (кг/с м 3 объема барабана), так как продувка и, соответственно, сушка материала происходит лишь в части объема барабана высокие удельные энергозатраты, обусловленные тем, что количество теплоты на подогрев воздуха завышено относительно минимально необходимого(вследствие повышенного расхода воздуха из-за его недостаточного насыщения влагой при кратковременном контакте каждого его объеме с материалом), а также высоким аэродинамическим сопротивлением воздушного тракта сушилок вследствие установки двух коллекторов с последовательно расположенными отверстиями. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предполагаемому является сушильный барабан Патент РФ 1838735 А 3 кл. 26 В 25/16 опубл. 30.08.93, бюл. 32, в котором воздух подается под плотный слой движущегося материала через продольные каналы, размещенные на внутренней поверхности барабана. Подвод воздуха производится только в каналы, находящиеся под слоем материала,через устройство,размещенное на неподвижной стенке вращающегося барабана. Недостатком известного сушильного барабана является повышенный расход теплоты на сушку вследствие относительно высокого расхода воздуха,обусловленного его неполным насыщением влагой за время прохождения сквозь слой материала, а также подачей воздуха с одинаковой температурой во все зоны сушки по длине барабана, что приводит к повышению энергозатрат и обуславливает невысокую производительность сушильного барабана. Технической задачей изобретения является снижение удельных затрат теплоты на сушку, а также повышение качества продукта и производительности установки при сушке термолабильных материалов. Техническая задача изобретения достигается тем,что в барабанной сушилке с канальной насадкой,включающей барабан с продольными каналами,установленный с возможностью вращения,неподвижные устройства загрузки материала и подачи воздуха,а также неподвижную разгрузочную камеру, новым является то, что примыкающую к торцам продольных каналов и неподвижно расположенную у загрузочного торца барабана, устройство подачи воздуха, представляет собой два и более коллектора, каждый из которых соединен с раздельными источниками генерации нагретого воздуха, а выходные отверстия коллекторов при этом чередуются. Технический результат заключается в снижении удельных затрат теплоты на сушку, а также в повышении качества продукта и производительности установки при сушке термолабильных материалов. На фиг.1 представлен общий вид трехмерного фрагмента барабанной сушилки с канальной насадкой, на фиг.2 общий трехмерный вид коллектора, на фиг.3 - торцевая часть барабана. Барабанная сушилка с канальной насадкой(фиг.1-3), включает барабан 1 с профильными насадками 2 образующими продольные каналы 3. Барабан 1 установлен с возможностью вращения при помощи бандажей, опорного и приводного ролика (не показаны). Устройство подачи нагретого воздуха примыкает к торцам продольных каналов и неподвижно расположенную у загрузочного торца барабана и представляет собой два 4, 5 и более коллектора,каждый из которых соединен с раздельными источниками генерации нагретого воздуха(не показаны), а выходные отверстия 6, 7 коллекторов 4, 5 при этом чередуются. Для отвода отработавшего сушильного агента служит центральное отверстие 8. Барабанная сушилка с канальной насадкой работает следующим образом. Высушиваемый материал по неподвижному загрузочному устройству (не показан) поступает внутрь барабана 1 и размещается слоем 9 на поверхности профильных насадок 2, проходящих вдоль всего барабана 1 (фиг.3). При вращении приводного ролика и привода (условно не показаны) происходит вращение барабана 1,бандажи которого взаимодействуют с приводным и опорным роликами(условно не показаны). Под действием вращения барабана 1 материал перемешиваясь, перемещается к разгрузочному торцу барабана, после чего ссыпается в разгрузочную камеру (не показана), из которой удаляется за пределы сушилки. Одновременно в каналы 3 подается теплоноситель в виде нагретого воздуха. При этом при вращении барабана 1 продольные каналы 3 примыкают к неподвижному устройству для подачи нагретого воздуха, расположенным таким образом (фиг.1), что подача нагретого воздуха происходит только через каналы, находящиеся под слоем материала 9 (фиг.3) и чередуется с разной температурой и скоростью путем подачи из выходных отверстий 6, 7 двух 4, 5 и более (условно не показаны) коллекторов (фиг.2),каждый из которых соединен с раздельными источниками генерации нагретого воздуха. Воздух,нагретый до температуры Т 1 условно не показаны) поступает со скоростью 1 в подводящую часть одного из каналов 3, а воздух нагретый до температуры Т 2 со скоростью 2 в соседний канал и через продольные щелевые отверстия между профильными насадками 2 по их длине поступает под слой материала 9 и под действием подающего устройства(например, вентилятора) проходит сквозь слой материала 9, высушивает его и выходит из слоя 9 через его верхнюю поверхность с температурой Т 3(фиг.3). Таким образом осуществление подачи в каналы 3 сушилки воздуха с различными температурами 1 и Т 2 и скоростями 1 и 2 обеспечивает более интенсивное влагоудаление при меньших затратах теплоты, чем сушка с постоянной температурой и скоростью воздуха. Преимущество предлагаемой барабанной сушилки с канальной насадкой перед известной заключается в том, что ее использование позволяет снизить удельные затраты теплоты на сушку, а также повысить производительность установки при сушке термолабильных материалов за счет адаптации установки к требованиям проводимого процесса путем создания в ней осциллирующих режимов сушки и обеспечения значительных градиентов температуры внутри частиц материала, в связи с этим имеет место перемещение влаги по направлению теплового потока явление термовлагопроводности. Осуществление осциллирующего режима сушки нагретым воздухом, что обеспечивает высокие значения коэффициента теплоотдачи от 50 до 130 Вт/м 2 град. позволяет реализовать мягкие режимы, применение которых при прогреве капиллярно-пористых коллоидных материалов при различной температуре агента обработки обеспечивает не только сохранность природных свойств материалов, но и уменьшение расхода тепловой энергии от 10 до 15. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Барабанная сушилка с канальной насадкой,включающая барабан с продольными каналами,установленный с возможностью вращения,неподвижные устройства загрузки материала, а также примыкающее к торцам продольных каналов неподвижное устройство подачи воздуха,отличающаяся тем, что устройство подачи воздуха представляет собой два и более коллектора, каждый из которых соединен с раздельными источниками генерации нагретого воздуха, а выходные отверстия коллекторов при этом чередуются.