Способ сушки сыпучих и зернистых материалов

(51) 26 11/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ пищевой, сельском хозяйстве и других отраслях промышленности. Целью изобретения является разработка способа сушки сыпучих и зернистых материалов, при этом техническим результатом является интенсификация процесса сушки и снижение энергозатрат. Поставленная цель достигается тем, что интенсификация процесса сушки и соответственно,повышение производительности барабанной сушилки по сухому продукту и по величине влагоотбора обеспечивается за счет прямоточнопротивоточного режима термообработки, т.е. за счет смешанного режима термообработки,при температуре теплоносителя на входе в барабан на 20-25 ниже требуемого технологическим регламентом для сушильных барабанов,устанавливаемых горизонтально или с наклоном в сторону выгрузки.(72) Байтуреев Агыбай Мамбетович Турдалиев Талгат Тойболович Байтуреев Серик Агыбаевич Турдалиев Берик Талгатович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ СУШКИ СЫПУЧИХ И ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к способам сушки сыпучих и зернистых материалов, в барабанных сушилках и может быть использовано в химической Изобретение относится к способам сушки сыпучих и зернистых материалов, в барабанных сушилках и может быть использовано в химической, пищевой, сельском хозяйстве и других отраслях промышленности. Известны способы сушки сыпучих и зернистых материалов в барабанных сушилках, установленных под углом к горизонтальной оси, равным 2-3,причем наклон барабана выполнен в сторону выгрузки, и сушка материала осуществляется в режиме прямотока. (Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М. Химия, 1983. -272 с). При работе в сушилку подают высушиваемый материал и теплоноситель, которые затем поступают во вращающийся барабан, где материал, падая с лопастей, пронизывается теплоносителем, поглощающим испаренную влагу,и транспортируется к выходу путем постепенного перемещения вдоль оси барабана, при этом производительность (выход сухого продукта) зависит от режима термообработки. Одним из путей интенсификации теплообменного процесса в барабанных аппаратах является повышение контакта между твердой и газовой фазами. Наиболее эффективным в этом отношении являются барабанные аппараты со смешанным режимом термообработки,где барабан устанавливается с наклоном в сторону загрузки. Рассмотрим движение частицы материала при прямоточном режиме термообработки, приведенном на фиг.1. Из фиг.1 видно, частица материала из нижней точки А при вращении барабана поднимается до верхней точки В. Частица, падая из точки В,продувается теплоносителем и опускается в точку С и под действием скатывающей силы и теплоносителя движется к выходу из барабана до точки . При этом совершается один цикл движения частицы А В В ССи частица сдвигается на величину . А В В ССТраектория 1-го (одного) цикла движения частицы при наклоне барабана в сторону выгрузки- Зависимость сдвига частицы при угле наклона барабана в сторону выгрузки. Недостатком прямоточного режима термообработки является унос материала в сторону выгрузки низкий коэффициент заполнения барабана относительно малое время пребывания материала в барабане относительно низкая величина влагоотбора,следовательно, и производительность по сухому продукту. Задача изобретения - создание эффективного способа сушки за счет движения частицы при смешанном режиме термообработки. Технический результат достигается тем, что сушку осуществляют в барабане, установленном с углом наклона к горизонтальной оси в сторону загрузки в прямоточно-противоточном режиме, т.е. при смешанном режиме термообработки. В результате опытно-промышленных испытаний проведенных на Туркестанском хлопкоочистительном 2 заводе (ПРИЛОЖЕНИЕ А, Б) установлено, что при смешанном режиме термообработки температура сушильного агента на входе в барабан на 20-25 технологическим регламентом для сушильных барабанов, горизонтально или с наклоном в сторону выгрузки. Рассмотрим движение частицы материала, при смешанном режиме термообработки приведенной на рисунке 2. Из фиг.2 видно, частица материала из нижней точки А// при вращении барабана подымается до верхней точки В//. Частица падая из точки В// ,продувается теплоносителем в режиме прямотока и опускается в точку С//, и скатывается вниз к узлу загрузки барабана до точки //, продуваемый теплоносителем в режиме противотока. При этом совершается один цикл движения частицы А// В//В// С//С// // и частица сдвигается на величину Х//А////. А// В//В// С//С// // - Траектория 1-го (одного) цикла движения частицы при наклоне барабана в сторону загрузки Х//А//// - Зависимость сдвига частицы при угле наклона барабана в сторону загрузки. Из анализа рисунков 1 и 2 видно, что при смешанном режиме термообработки частица подвергается прямотоку и противотоку величина сдвига частицы (Х//) меньше чем в прямоточной сушилке (Х/), т.е. Х//Х/, что ведет к повышению коэффициента заполнения и увеличению времени пребывания материала в барабане возможности применения более высоких скоростей теплоносителя повышению производительности сушильного агрегата по сухому продукту и по величине влагоотбора. Устройство для сушки (рисунок 3) содержит установленный с углом наклона к горизонтальной оси в сторону загрузки барабан 1, на внутренней поверхности которого укреплены продольные насадки 5. Барабан 1 снабжен загрузочным 2 и выгрузочным 3 отверстиями. В загрузочное отверстие 2 от бункера 7 с исходным материалом введен патрубок питателя 4, и подключен напорный воздуховод 6 для подачи горячего теплоносителя. Способ сушки осуществляется следующим образом. Влажный материал из бункера 7 по трубопроводу питателя 4 поступает внутрь вращающегося барабана 1, где подхватывается продольными насадками 5. При пересыпании материала с насадок 5 частицы материала подвергаются теплоносителем - прямотоку, а ввиду наклона барабана в сторону загрузки частицы находящиеся на нижней поверхности барабана за счет сил тяжести движутся в сторону узла загрузки и подвергаются-противотоку. В результате смешанного режима термообработки сухой материал выгружается из выгрузочного отверстия 3. Опытно-промышленные испытания показали,что способ сушки, согласно изобретению ведет к повышению коэффициента заполнения и увеличению времени пребыванию материала в барабане, применению более высоких скоростей сушильного агента и повышению производительности сушильного агрегата по сухому продукту и по величине влагоотбора (таблица 1 ПРИЛОЖЕНИЕ В). Результаты НИР внедрены на Туркестанском хлопкоочистительном заводе. Предлагаемый способ сушки сыпучих и зернистых материалов превосходит известные способы, как по эффективности, так и по экономическим показателям при этом удельные энергозатраты на 20-25 ниже требуемого технологическим регламентом для сушильных барабанов, устанавливаемых горизонтально или с наклоном в сторону выгрузки. Устройство и способы сушки хлопка-сырца имеют патентную защиту 1. А. с. 1726941. СССР. Москва Загрузочный узел сушилки для хлопка-сырца. 2. А. с. 39327 / Предв. Патент РК.14030 Устройство для сушки хлопка-сырца. 3. Положительное решение на выдачу предварительного патента 931569.1 Способ сушки хлопка-сырца. 4. Положительное решение на выдачу предварительного патента 931733.1 Устройство для сушки хлопка-сырца. Таблица 1 Сравнительные показатели модернизированной сушилки типа 3,2 СБ-СРТ-9 и существующей типа 2 СБ-10 Диаметр барабана Рабочая длина барабана Объем барабана (б) Объем занимаемый внутренними устройствами (насадки 20 от б) Рабочий объем барабанаЧисло оборотов барабана Угол наклона барабана Скорость сушильного агента на входе в барабан на выходе из барабана Производительность по сухому хлопкусырцу (П 2) Производительность сушилки по влагеПроизводительность по влажному хлопкусырцу (П 1) Коэффициент заполнения Время пребывания Температура окружающего воздуха Влажность хлопка-сырца начальная (1) конечная (2) Влагоотбор Температура хлопка-сырца на входе в барабан на выходе из барабана Температура сушильного агента на входе в барабан на выходе из барабана Общий расход теплоты на 1 кг испаренной влагиЧасовой расход тепла (ч) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ сушки сыпучих и зернистых материалов во вращающихся барабанах, установленных с нкалоном к горизонтальной оси, включающий подачу теплоносителя в барабан, отличающийся тем, что сушку осуществляют в сушильном барабане, установленном с углом наклона к горизонтальной оси в сторону загрузки в прямоточно-противоточном режиме со смешанным режимом термообработки,при температуре теплоносителя на входе в барабан на 20-25 ниже требуемого техническим регламентом для сушильных барабанов,устанавливаемых горизонтально и с наклоном в сторону выгрузки.