СУШИЛКА ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
DRIER FOR BULK MATERIALS

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки сыпучих термолабильных материалов.
Известна барабанная сушилка, имеющая снабженный загрузочным устройством перфорированный барабан с лопастями и кольцевыми перегородками, в одной плоскости с которыми расположены диафрагмы с секторными вырезами, крепящиеся на валах с индивидуальными приводами, приводной зубчатый венец, неподвижный кожух с патрубками для подвода и отвода сушильного агента и разгрузочный бункер (SU, авторское свидетельство 1449800, кл. F26В 11/04, 1987 г.).
Недостатком данной барабанной сушилки является то, что сушка осуществляется в плотном пересыпающемся слое, что уменьшает поверхность теплоотдачи высушиваемых частиц и замедляет скорость протекания процесса.
Известна установка для сушки древесных частиц, которая содержит цилиндрический корпус, вращающийся сушильный барабан, питатели, противовзрывные устройства, систему вентиляции, привод и лопастные загрузочные узлы, разделяющие барабан на секции с различным поперечным сечением (SU, авторское свидетельство 1270517, кл. F26В 11/04, 1985 г.).
Недостатком установки является прямоточный подвод сушильного агента, который во второй и третьей секции барабана не обеспечивает обезвоживание частиц в наиболее рациональном режиме, так как во втором периоде сушки рекомендуется подводить сушильный агент с низким влагосодержанием.
Известна сушилка для сыпучих материалов, в частности хлопка-сырца, содержащая размещенный в камере вращающийся барабан с секциями прямотока и противотока, между которыми размещена секция очистки, неподвижно установленный под барабаном просеивающий полуцилиндр, прикрепленный к вытяжной трубе, шнек для отвода сора, патрубки подвода сушильного агента, привод, загрузочное и разгрузочное устройства (SU, авторское свидетельство 1128073, кл. F26В 11/04, 1983 г.).
Недостатком сушилки является невозможность регулирования степени заполнения зон прямотока и противотока сушильного агента, что не позволяет проводить процесс в оптимальном режиме. Кроме того, обезвоживание материала в плотном пересыпающемся слое не способствует увеличению поверхности теплоотдачи и интенсификации процесса, а подача сушильного агента в зону противотока через весь объем неподвижной камеры приводит к потере тепла и повышению энергоемкости процесса.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является сушилка для сыпучих материалов, содержащая вращающийся барабан с секциями прямотока, противотока и размещенной между ними секцией отвода сушильного агента, патрубки подвода сушильного агента, загрузочное устройство и разгрузочную камеру, где торцевые стенки сушилки выполнены сетчатыми и сопряжены с диффузорной частью патрубков подвода сушильного агента, при этом сетчатая торцевая стенка, прилегающая к разгрузочной камере, установлена с возможностью изменения и фиксации положения вдоль оси сушилки, секция отвода сушильного агента ограничена кольцевыми перегородками, между которыми установлена профилированная беспровальная насадка, причем внутренний диаметр кольцевой перегородки, прилегающей к зоне прямотока, меньше внутреннего диаметра кольцевой перегородки, прилегающей к зоне противотока, стенки барабана между кольцевыми перегородками перфорированы, а в секции отвода сушильного агента размещен вертикальный диск, установленный с возможностью изменения и фиксации положения вдоль оси сушилки (RU, патент 2159915, кл. F26В 11/04, 2000 г.).
К недостатку сушилки можно отнести отсутствие возможности изменения направления движения и температуры сушильного агента в секциях. Так, например, при сушке термолабильных продуктов целесообразно повышать температуру сушильного агента в первом периоде сушки и снижать ее во втором, имея возможность регулирования влажности сушильного агента в ходе процесса. Этого можно было бы добиться путем противотока сушильного агента в первой и прямотока во второй секциях. При этом предварительно отвести из первой секции отработанный сушильный агент с высоким влагосодержанием и подать во вторую секцию свежий сушильный агент заданных параметров.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение интенсификации процесса сушки сыпучих материалов.
Для решения этой задачи в сушилке для сыпучих материалов, содержащей вращающийся барабан с торцевыми сетчатыми стенками, сопряженными с диффузорной частью патрубков подвода сушильного агента, секциями прямотока, противотока и размещенной между ними секцией отвода сушильного агента, патрубки отвода сушильного агента, загрузочное устройство и разгрузочную камеру, согласно изобретению секция отвода сушильного агента разделена пополам кольцевой перегородкой, внутренний диаметр которой равен внутреннему диаметру беспровальной насадки, причем барабан в секции отвода сушильного агента имеет два ряда перфорации, разделительные кольцевые перегородки между секциями выполнены сетчатыми, а кожух барабана разделен пополам кольцевой разделительной перегородкой и имеет два патрубка для подвода или отвода сушильного агента.
В предлагаемой конструкции секция отвода сушильного агента в месте установки профилированной беспровальной насадки разделена пополам кольцевой перегородкой, внутренний диаметр которой совпадает с внутренним диаметром беспровальной насадки, что совместно с вертикальным диском, установленным с возможностью изменения и фиксации положения вдоль оси сушилки, делит секцию отвода сушильного агента на две зоны, которые через кольцевые сетчатые перегородки большего и меньшего диаметров соединяются соответственно с секциями противотока и прямотока. В стенке барабана выполнено два ряда перфораций: между кольцевой сетчатой перегородкой большего диаметра и кольцевой перегородкой, а также между кольцевой перегородкой и кольцевой сетчатой перегородкой меньшего диаметра. Другая кольцевая перегородка установлена в кожухе, разделяя его на два отсека. Таким образом, патрубки, имеющиеся в каждом отсеке кожуха, можно использовать для подвода или отвода сушильного агента. Это позволяет каждую из секций сушилки, в зависимости от начальной влажности, вида и структуры высушиваемого продукта, делать секцией прямотока или противотока сушильного агента.
На фиг.1 и 2 изображена сушилка для сыпучих материалов; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.4 - схема распределения высушиваемого материала в барабане.
Сушилка для сыпучих материалов содержит барабан 1 с секциями 2, 3 для высушивания влажного материала и 4, 5 для подвода или отвода сушильного агента, которые разделены между собой кольцевой перегородкой 6. Секции 2 и 3 отделены от секций 4 и 5 перфорированными кольцевыми перегородками 7 и 8, соединенными между собой профильной беспровальной насадкой 9. Стенки барабана в секциях 4 и 5 имеют перфорацию 10, через которую сушильный агент поступает или отводится из секций 11 кожуха 12 с кольцевой разделительной перегородкой 13 и патрубками подвода или отвода сушильного агента 14, 15. Между секциями 4, 5 размещен вертикальный диск 16 с осью 17. Для загрузки и выгрузки материала служат соответственно устройство 18 и камера 19. Для отвода или подвода сушильного агента имеются патрубки 20, 21 с диффузорами 22, 23 и сетчатыми торцевыми стенками 24, 25, причем сетчатая торцевая стенка 25 соединена с валом 26. Барабан имеет бандажные кольца 27, опорные ролики 28 и индивидуальный привод 29.
Сушилка работает следующим образом. Барабан 1, установленный бандажными кольцами 27 на опорные ролики 28, приводится во вращение приводом 29. Влажный материал через загрузочное устройство 18 подается в секцию 2 и, увлеченный в движение, пересыпается в поле центробежных сил (фиг.4). Сушильный агент (фиг.1) подводится через патрубок 20 (или 14 в зависимости от технологии ведения процесса - фиг.2), диффузор 22 и торцевую сетчатую стенку 24, которая способствует выравниванию эпюры скоростей сушильного агента. После секции 2 сушильный агент набегает на вертикальный диск 16, расположенный между секциями 4 и 5, далее через профилированную беспровальную насадку 9 и перфорации 10 попадает в кожух 12, откуда через патрубок 14 выбрасывается в атмосферу. Если при высушивании материала сушильный агент подается через патрубок 14, то отводится он через патрубок 20 (фиг.2). Из секции 2 высушиваемый материал, пересыпаясь, попадает на профилированную беспровальную насадку 9 и, скатываясь по наклонной плоскости насадки, поступает в зону 3. Сушильный агент подается в зону 3 через патрубок 21, диффузор 23 и торцевую сетчатую стенку 25, которая обеспечивает выравнивание эпюры скоростей сушильного агента и путем перемещения и фиксации ее вала 26 регулирует степень заполнения секции 3 высушиваемым материалом. Отработанный сушильный агент набегает на вертикальный диск 16 и через профилированную беспровальную насадку 9, перфорации 10, кожух 12 и патрубок 15 выбрасывается в атмосферу. Влажный продукт под действием собственного подпора и наклона горизонтальной оси барабана, высушиваясь, перемещается в зону разгрузки материала и через разгрузочную камеру 19 выгружается из сушилки. Если сушильный агент подводится через патрубки 14 и 15, то далее через перфорации 10, беспровальную насадку 9 и кольцевые сетчатые перегородки 7 и 8, способствующие выравниванию эпюры скоростей сушильного агента, он поступает в секции 2 и 3, из которых отводится через сетчатые стенки 24, 25, диффузоры 22, 23 и патрубки 20, 21.
В процессе сушки вертикальный диск 16 путем перемещения и фиксации его оси 17 обеспечивает регулировку степени заполнения секции 2 высушиваемым материалом.
Таким образом, регулирование степени заполнения материалом каждой отдельной секции сушилки и подача в каждую секцию барабана сушильного агента заданных параметров и любого направления движения (прямотока или противотока) позволяют интенсифицировать процесс сушки сыпучих материалов.