СУШИЛКА ДЛЯ ВЫСУШИВАЕМОГО МАТЕРИАЛА
DRYER FOR DRIED MATERIAL

Изобретение относится к сушилке для высушиваемого материала с местом загрузки высушиваемого материала, сушильной зоной, а также местом разгрузки высушиваемого материала, при этом предусмотрен воздухоподводящий канал для подачи сушильного газа, предпочтительно сушильного воздуха, к сушильной зоне, а также минимум одно выпускное отверстие для отвода сушильного газа после прохождения сушильной зоны, при этом воздухоподводящий канал, по крайней мере, частично окружен находящейся на расстоянии от него наружной стенкой, имеющей минимум одно приточное отверстие для подачи хладагента, а также минимум одно выводное отверстие для хладагента, а между минимум одним приточным отверстием и минимум одним выводным отверстием образуется участок потока хладагента между наружной стенкой и воздухоподводящим каналом, в соответствии с пунктом 1 ограничительной части формулы изобретения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сушилки такого рода применяются, например, в добывающей промышленности, где высушиваемый материал сушится посредством горячего сушильного воздуха, температурой несколько сотен градусов. При этом сушилки могут быть выполнены различным образом, например, как барабанные, ленточные, стационарные сушилки с кипящим слоем, вибросушилки с кипящим слоем или дисковые сушилки. В вибросушилке с кипящим слоем, например, высушиваемый материал путем вибрации переносится через размещенное в корпусе основание набегающего потока. При этом корпус посредством пружинного пакета и соответствующего вибрационного привода приводится в колебательное движение. Через воздухоподводящий канал в сушилку подается сушильный воздух, нагретый при помощи генератора горячего газа. При этом воздухоподводящий канал находится, как правило, в нижних отделах сушилки, а выпускное отверстие - в верхних отделах сушилки, так что сушильный воздух на пути от воздухоподводящего канала к выпускным отверстиям проходит через основание набегающего потока и перемещаемый на нем высушиваемый материал, и при этом высушиваемый материал высыхает.
Поскольку из-за подачи горячего сушильного воздуха находящийся внутри корпуса воздухоподводящий канал сильно нагревается, защищаемые несущие детали корпуса покрыты внутренней изоляцией, преимущественно из каменной или минеральной ваты. При этом воздухоподводящий канал выполнен как соединенный посредством болтов внутренний лоток из жаропрочного стального листа. Однако здесь есть недостаток, заключающийся в том, что при преобладающих внутренних температурах внутренний лоток испытывает значительное тепловое расширение и по мере эксплуатации сильно коробится, а в отдельных местах даже может ломаться. Кроме того, под воздействием высоких температур болты крепления внутреннего лотка могут отвинтиться или же стать в процессе эксплуатации несъемными. Помимо этого, установленная в сушилках вибрационного типа внутренняя изоляция в результате повторно-переменных нагрузок постепенно разрушается, утрачивает по мере эксплуатации свои изолирующие свойства и требует замены. И, наконец, такие типы сушильных установок нельзя очищать изнутри при помощи воды, поскольку в этом случае изолирующий слой полностью пропитался бы водой, и это крайне негативно сказалось бы на вибрационных характеристиках и изолирующем эффекте.
Патент DE 2608228 A1 представляет печь для сушки керамических плит. В печи имеется туннель, в который помещаются высушиваемые предметы, а также находящийся под ним, питаемый горячими газами нижний короб. Горячие газы под давлением прогоняются через пористое основание из нижнего короба в туннель, в результате чего высушиваемые предметы приподнимаются с основания и оказываются во взвешенном состоянии. Предусмотрена наружная стенка, окружающая как туннель, так и нижний короб. Таким образом, нижний короб окружен наружной стенкой, и при этом между внутренней и наружной стенкой циркулирует охлаждающий флюид, например, воздух.
Поток охлаждающего воздуха поступает сбоку в основание, проводится по горизонтальным каналам внутри основания, проходит через верхнюю сторону основания и поднимается в направлении туннеля, скрывающего высушиваемый материал.
В приложении к патенту DE 2608228 A1 идет речь о системе с замкнутым циклом. Привносимый в систему путем наддува, смешанный с горячим газом охлаждающий воздух всасывается через размещенный в области перекрытия туннеля циркуляционный канал и вновь перемещается в нижний короб. Для этого необходимо предусмотреть циркуляционное устройство, например, эжектор или инжектор.
Зона (охлаждающего воздуха) между наружной и внутренней стенкой связана с нижним коробом 3 посредством трубчатого циркуляционного канала.
Патент AT 384349 B представляет сушильную установку, в которой сушильная камера или ее направляющие пластины оснащены холодильными элементами, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.
Цель изобретения состоит в том, чтобы избежать недостатков известных сушильных установок и создать сушилку, которая без применения изолирующего материала обеспечивала бы достаточное охлаждение воздухоподводящего канала для сушильного воздуха. При этом нужно избегать чрезмерного теплового расширения воздухоподводящего канала, и, таким образом, уменьшать напряжение материала. Далее, нужно сократить затраты на техническое обслуживание благодаря тому, что удастся избежать замены изолирующего материала. Кроме того, лучшее охлаждение воздухоподводящего канала и меньший нагрев несущих деталей корпуса должны обеспечить увеличение несущей способности. И, наконец, должна быть обеспечена возможность очистки при помощи воды, что облегчило бы эксплуатацию соответствующей изобретению сушилки.
ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эти цели достигаются посредством признаков пункта 1 формулы изобретения. Пункт 1 относится к сушилке для высушиваемого материала с местом загрузки высушиваемого материала, сушильной зоной, а также местом разгрузки высушиваемого материала, при этом предусмотрен воздухоподводяший канал для подачи сушильного газа, предпочтительно сушильного воздуха, к сушильной зоне, а также минимум одно выпускное отверстие для отвода сушильного газа после прохождения сушильной зоны, при этом воздухоподводяший канал, как минимум, частично окружен находящейся на расстоянии от него наружной стенкой, имеющей минимум одно приточное отверстие для подачи хладагента, а также предусмотрено минимум одно выводное отверстие для хладагента, а между минимум одним приточным отверстием и минимум одним выводным отверстием образуется участок потока хладагента между наружной стенкой и воздухоподводящим каналом. При этом согласно изобретению предусмотрено, что минимум одно выводное отверстие выполнено как проходное отверстие в воздухоподводящем канале, соединяющее ограниченную наружной стенкой зону с внутренней частью воздухоподводящего канала, при этом минимум одно проходное отверстие размещено в верхних отделах воздухоподводящего канала и выполнено таким образом, чтобы обеспечить возможность течения хладагента вдоль внутренней стороны воздухоподводящего канала вниз.
Таким образом, охлаждающий воздух после поступления в воздухоподводящий канал течет вдоль внутренних стенок вниз и при этом образует «холодную воздушную завесу» между горячим сушильным воздухом и внутренней стенкой воздухоподводящего канала, что способствует особенно эффективному охлаждению воздухоподводящего канала.
Итак, воздухоподводящий канал эффективно обтекается хладагентом, и тем самым обеспечивается охлаждение воздухоподводящего канала вместо того, чтобы путем применения изолирующего материала препятствовать переносу тепла на детали корпуса. Кроме того, путем охлаждения воздухоподводящего канала предотвращается чрезмерное тепловое расширение, что дает возможность сдерживать напряжение материала. Кроме того, сушилка может быть выполнена более короткой, поскольку лучшее охлаждение позволяет повысить температуру сушильного воздуха.
Образованию холодной воздушной завесы может способствовать размещение в зоне проходных отверстий направляющих пластин для охлаждающего газа.
В соответствии с предпочтительным усовершенствованием изобретения хладагент может представлять собой охлаждающий газ, а минимум одно выводное отверстие быть выполнено как проходное отверстие в воздухоподводящем канале, соединяющее ограниченную наружной стенкой зону с внутренней частью воздухоподводящего канала. При этом охлаждающий газ предпочтительно является охлаждающим воздухом. При помощи проходных отверстий охлаждающий воздух направляется внутрь воздухоподводящего канала, где он однако не вызывает существенного понижения температуры сушильного воздуха.
В соответствии с предпочтительным усовершенствованием изобретения может быть предусмотрена ориентация минимум одного выводного отверстия на обращенный к месту разгрузки отдел сушильной зоны. В этих отделах высушиваемый материал уже сравнительно горячий, так что низкой температуры охлаждающего воздуха достаточно для отвода остаточной влажности высушиваемого материала. Таким образом, хладагент наряду с функцией охлаждения выполняет также и функцию досушивания.
Особенно предпочтительным изобретение становится в том случае, когда речь идет о сушилке с кипящим слоем, и в особенности о вибросушилке с кипятим слоем.
В особом варианте осуществления изобретения минимум одно приточное отверстие размещено ниже воздухоподводящего канала.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Ниже изобретение будет более подробно описано на основании возможных вариантов осуществления при помощи прилагаемых чертежей. При этом показано следующее:
Фиг.1 - схематичная боковая проекция варианта исполнения соответствующей изобретению сушилки,
Фиг.2 - вариант исполнения соответствующей изобретению сушилки по Фиг.1 при рассмотрении с левой стороны Фиг.1,
Фиг.3 - фрагмент детали для иллюстрации проходных отверстий в воздухоподводящем канале,
Фиг.4 - схема возможной сушильной установки с соответствующей изобретению сушилкой, и
Фиг.5 - альтернативный по сравнению с Фиг.1 вариант осуществления изобретения, при котором выводное отверстие ориентировано на обращенный к месту разгрузки отдел сушильной зоны, а хладагент, таким образом, выполняет также и функцию досушивания.
ПУТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 показывает вариант исполнения соответствующей изобретению сушилки на основе вибросушилки с кипящим слоем с корпусом 1, который посредством пружинных пакетов 2 и соответствующего вибрационного привода 3 приводится в колебательное движение. Сушилка имеет место загрузки 9 высушиваемого материала T, а также место разгрузки 10 высушиваемого материала T, при этом высушиваемый материал T проходит между местом загрузки 9 и местом разгрузки 10 через сушильную зону.
Далее, в сушилку через приточное отверстие 6 воздухоподводящего канала 4 подается сушильный воздух, нагретый при помощи генератора горячего газа 5 (см. Фиг.4). При этом воздухоподводящий канал 4 находится, как правило, в нижних отделах сушилки и сверху ограничивается основанием набегающего потока 7, например, перфорированным жестяным основанием, на котором перемещается высушиваемый материал T. Воздухоподводящий канал 4, имеющий лоткообразную форму исполнения, нередко называется „внутренним лотком" и жестко соединяется с корпусом 1 (см.также. Фиг.3). Выпускные отверстия 8 для отвода сушильного газа находятся, как правило, в верхних отделах сушилки, так что сушильный воздух на пути от воздухоподводящего канала 4 к выпускным отверстиям 8 проходит через основание набегающего потока 7 и перемещаемый на нем высушиваемый материал T, и при этом высушиваемый материал T высыхает.
Воздухоподводящий канал 4, по крайней мере, частично окружен находящейся на расстоянии от него наружной стенкой 11 (см. также. Фиг.2), имеющей минимум одно приточное отверстие 12 для подачи хладагента K, кроме того, предусмотрено минимум одно выводное отверстие 13 для хладагента K, при этом между минимум одним приточным отверстием 12 и минимум одним выводным отверстием 13 образуется участок потока 14 хладагента K между наружной стенкой 11 и воздухоподводящим каналом 4. При этом минимум одно выводное отверстие 13 образуется проходными отверстиями в воздухоподводящем канале 4 между ограниченным наружной стенкой 11 участком и воздухоподводящим каналом 4. Хладагент К представляет собой, например, охлаждающий воздух, температура которого, как правило, будет соответствовать температуре помещения.
Согласно изобретению предусмотрено, что минимум одно выводное отверстие 13 выполнено как проходное отверстие в воздухоподводящем канале 4, соединяющее ограниченную наружной стенкой 11 зону с внутренней частью воздухоподводящего канала 4, при этом минимум одно проходное отверстие 13 размещено в верхних отделах воздухоподводящего канала 4 и выполнено таким образом, чтобы обеспечить возможность течения хладагента K вдоль внутренней стороны воздухоподводящего канала 4 вниз.
Как видно на Фиг.3, поток хладагента К проходит вдоль внутренней стороны воздухоподводящего канала 4 вниз, причем для этого могут быть также предусмотрены направляющие пластины, которые поддерживают формирование благоприятного режима потока. Благодаря такому исполнению выводного отверстия 13 образуется холодная воздушная завеса, которая эффективно защищает внутреннюю сторону воздухоподводящего канала 4 от чрезмерной тепловой нагрузки.
Это позволяет предотвратить сильный нагрев воздухоподводящего канала 4, а тем самым и сильное тепловое расширение воздухоподводящего канала 4 из листовой стали. Далее охлаждающий воздух K перемешивается внутри воздухоподводящего канала 4 с сушильным воздухом, но вызывает лишь незначительное понижение его температуры. И, наконец, охлаждающий воздух K вытекает вместе с сушильным воздухом через основание набегающего потока 7.
Как видно на Фиг.3, в ближней зоне приточного отверстия 12 могут быть предусмотрены дроссели 15, образуемые, например, отверстиями в расположенных в продольном направлении сушилки промежуточных планках. Дроссели 15 способствуют равномерному течению охлаждающего воздуха K вдоль участка потока 14 к выпускным отверстиям 13. В выпускных отверстиях 13 также могут быть предусмотрены дроссели 16.
И, наконец, на Фиг.4 показан вариант исполнения возможной сушильной установки для высушиваемого материала T с соответствующей изобретению сушилкой, которая находится на Фиг.4 в центре изображения. Через место загрузки 9 в сушилку подается высушиваемый материал T, например, карбонат кальция, который выходит из сушилки через место разгрузки 10. Далее в сушилку подается сушильный воздух, нагретый посредством генератора горячего газа 5. Для этого у генератора горячего газа 5 имеется горелка 17, которая снабжается топливом B, преимущественно газом или маслом. При этом подачей топлива можно управлять посредством блока регулирования 18. Далее, у генератора горячего газа 5 имеется газовое зажигательное устройство 31. Посредством первого компрессора 19 в генератор горячего газа 5 подается воздух для сжигания топлива V. При этом может быть выборочно предусмотрен глушитель 20.
Фиг.5 показывает далее альтернативный по сравнению с Фиг.1 вариант исполнения, в котором выводное отверстие 13 ориентировано на обращенный к месту разгрузки 10 отдел сушильной зоны. В этих отделах высушиваемый материал уже сравнительно горячий, так что низкой температуры охлаждающего воздуха достаточно для вывода остаточной влажности высушиваемого материала. Таким образом, хладагент наряду с функцией охлаждения выполняет также и функцию досушивания.
Сушильный воздух подается в воздухоподводящий канал 4 в нижних отделах сушилки и выводится, через выпускные отверстия 8, находящиеся в верхнем отделе сушилки. На пути от воздухоподводящего канала 4 к выпускным отверстиям 8 он проходит через основание набегающего потока 7 и перемещаемый на нем высушиваемый материал T. Затем сушильный воздух направляется в фильтр и/или сепаратор 21, который отделяет содержащиеся в сушильном воздухе компоненты высушиваемого материала T. Эти компоненты могут быть удалены через выпуск 22. Очищенный фильтром сушильный воздух выходит из сепаратора 21 через трубопровод 23, проходит через второй компрессор 24 и как отработанный воздух выделяется через глушитель 25. Перед поступлением в сепаратор 21 к сушильному воздуху может добавляться свежий воздух F для контроля над температурой сушильного воздуха. С этой целью может быть предусмотрен регулятор расхода 26, который управляется посредством температурного датчика 27. Еще один датчик 28 контролирует сушильный воздух после прохождения сушилки и управляет блоком регулирования 18 для горючего при помощи регулятора расхода 29. Далее, регулятор расхода 29 управляется при помощи следующего сенсора 30, который контролирует температуру сушильного воздуха перед поступлением в сушилку.
Для предусмотренного согласно изобретению охлаждения воздухоподводящего канала 4 предусмотрен еще один компрессор 32, который всасывает свежий воздух в качестве хладагента K и через приточное отверстие 12 (на Фиг.4 не показано) подает в воздухоподводящий канал 4. При этом температура охлаждающего воздуха К приблизительно равна температуре помещения.
Таким образом, посредством изобретения исполняется сушилка, которая без применения изолирующего материала обеспечивает эффективное охлаждение воздухоподводящего канала 4. При этом удается избежать чрезмерного теплового расширения воздухоподводящего канала 4 и, таким образом, снизить напряжение материала. Кроме того могут быть сокращены затраты на техническое обслуживание, поскольку удается избежать замены изолирующего материала или воздухоподводящего канала 4. Благодаря лучшему охлаждению воздухоподводящего канала 4 и меньшему нагреву несущих деталей корпуса можно также добиться повышения несущей способности. И, наконец, возможна очистка водой, что дополнительно облегчает эксплуатацию соответствующей изобретению сушилки.