ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СУШИЛКА
PNEUMATIC DRYER

Предлагаемое техническое решение относится к оборудованию для сушки материалов во взвешенном состоянии (пневматические трубы-сушилки) и может найти применение в химической и других отраслях промышленности, в частности для высушивания широкопористых материалов со значительными адгезионно-когезионными свойствами от свободной или слабосвязанной влаги (минеральные соли).
Известна конструкция трубы-сушилки [Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970, стр.226], в которой влажный материал с помощью питателя подается в поток топочных газов, поднимающихся по вертикальной трубе (цилиндрическая обечайка, сваренная из листовой стали), нижняя часть которой соединена с топкой, а верхняя объединена с циклоном.
Недостатком описанной сушилки при сушке материалов со значительными адгезионно-когезионными свойствами является налипание высушиваемого материала на внутренней поверхности трубы выше места подачи, происходящее при соприкосновении влажного продукта с горячей стенкой. Высокая температура стенки трубы обусловлена как высоким коэффициентом теплоотдачи от теплоносителя (топочных газов) к стенке, так и высоким коэффициентом теплопередачи цельнометаллической обечайки.
В качестве прототипа может быть использована труба-сушилка для сушки термостойких солей [Сажин Б.С., Чувпило Е.А. Типовые сушилки со взвешенным слоем материала. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1975, стр.12], содержащая оканчивающуюся разгрузочной камерой вертикальную трубу, в нижней части которой имеется штуцер для ввода дымовых газов из откатной топки. Подача влажного материала в поток теплоносителя осуществляется двумя питателями-забрасывателями, расположенными на диаметрально противоположных сторонах трубы.
Недостатками такой сушилки являются сложность конструкции и налипание влажного материала на нагретые стенки трубы выше места подачи.
Техническим результатом заявляемой конструкции пневматической сушилки является устранение проблемы налипания материла на стенки пневмотрубы.
Поставленный технический результат достигается тем, что пневматическая труба-сушилка содержит вертикальную цилиндрическую пневмотрубу, оканчивающуюся разгрузочным устройством, и устройство для подачи материала, причем пневмотруба выполнена секционной, нижняя секция которой соединена с источником атмосферного воздуха (вентилятором) и питателем, а средняя, отделенная от нижней и верхней секций (или только от нижней секции) вставками из теплоизоляционного материала, выполнена в виде двух соосно расположенных обечаек, внутренняя из которых снабжена отверстиями, а в пространство между обечайками - спиральный канал - через тангенциально расположенный патрубок подается теплоноситель.
В нижнюю секцию пневмотрубы подается ненагретый атмосферный воздух, в поток которого с помощью питателя вводится влажный материал. Применение вставки из теплоизоляционного материала позволяет предотвратить распространение тепла из более нагретой средней секции, поэтому стенки нижней секции не нагреваются и влажный материал не налипает на их внутренней поверхности. Горячий теплоноситель вводится в сушилку через отверстия в обечайке средней секции и смешивается с потоком газовзвеси. Использование струйного ввода теплоносителя через отверстия в обечайке позволяет отвести поток газовзвеси от стенок и предотвратить налипание частиц на внутренней поверхности средней секции.
Для снижения вероятности налипания материала на стенки средней секции диаметр нижней секции может быть меньше диаметра средней, благодаря чему поток газовзвеси, вводимый в центральную часть средней секции, отделен от стенок потоком горячего теплоносителя, движущимся от периферии к центру. Кроме того, это позволяет увеличить скорость потока воздуха в нижней секции и снизить вероятность выпадения крупных частиц из потока.
Сравнение с прототипом показывает, что заявляемая конструкция сушилки отличается тем, что пневмотруба выполнена секционной, причем секции разделены вставками из теплоизоляционного материла. Подача теплоносителя в трубу-сушилку организована выше места загрузки материала через отверстия в стенке обечайки средней части. Таким образом, предложенное решение соответствует критерию «Новизна».
Сравнение заявляемой конструкции не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области не позволяет выявить признаки, соответствующие заявляемому техническому решению, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «Существенные отличия».
Схема предлагаемой конструкции пневматической сушилки представлена на чертеже.
Пневматическая труба-сушилка содержит вертикальную пневмотрубу, включающую 3 секции: нижнюю 1, среднюю 2 и верхнюю 3, разделенные вставками из материала с низким коэффициентом теплопроводности 4. Сушилка также содержит тягодутьевое оборудование 5, топку 6, разгрузочную осадительную камеру 7 и питатель 8.
Устройство работает следующим образом: влажный материал с помощью питателя 8 подается в нижнюю секцию пневмотрубы 1, подхватывается потоком ненагретого атмосферного воздуха, подаваемого вентилятором 5, и транспортируется в вышерасположенную среднюю секцию 2. Топочные газы генерируются в топке 6 и через тангенциально расположенный патрубок вводятся в спиральный канал средней секции 2. Через отверстия во внутренней обечайке струи топочных газов проникают внутрь сушилки и смешиваются с потоком газовзвеси, образуя активный гидродинамический режим. Поток газовзвеси транспортируется через верхнюю секцию 3 в осадительную камеру 7, при этом сушка материала происходит в режиме пневмотранспорта и длится несколько секунд. В разгрузочной осадительной камере 7 частицы материала выпадают из газового потока, оседают на днище камеры и непрерывно выгружаются из нее, а газ, освобожденный от твердой фазы, выводится из камеры в систему очистки.