Аэродинамическая сушильная установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ц Г 26 В 9/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Опытное конструкторско-технологическое бюро Института технической теплофизики АН Украинской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР712628, кл. Р 26 В 9/Об, 1977.2. Авторское свидетельство СССР247114, кл. Г 26 В 9/06, 1959.3. Авторское свидетельство СССР1002766, кл. Г 26 В 9/06, 1981,(54) (57) АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА преимущественно для сушки однонаправленного стекловолокна, содержащая теплоизолированный корпус и размещенный в нем ротор вентилятора аэродинамического нагрева, отделенный от высушиваемого материала посредством экрана, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сушки путем регулирования температурного поля, она дополнительно содержит паровой калорифер, расположенный между высушиваемым материалом и экраном на расстоянии от последнего, равном 0,15 - 0,20, а экран выполнен в виде диска с диаметром, равным 1,0-1,2 О, и расположен от ротора вентилятора на расстоянии 0,25-0,313, где 0 - диаметр всасываю- Я щего отверстия ротора вентилятора.1Изобретение относится к конструкцииустройств аэродинамического нагрева, в которых основным генератором тепла служитцентробежный нагревательный ротор, приводимый во вращение электродвигателем,предназначено для сушки однонаправленного стекловолокна и может быть использова, но в легкой, химической и пищевой промышленности в тех случаях, когда требуется высокая равномерность и интенсивность процесса сушки или термообработки.Известна сушилка для пиломатериалов,содержащая камеру с тепловентиляционнымоборудованием, образующим рециркуляционный контур для сушильного агента со всасывающим и нагнетательным каналами между штабелем и стенками камеры, и размещенные в каналах направляющие экраны, выполненные гофрированными, причем гофрыэкранов одной стороной расположены перпендикулярно направлению движения сушильного агента 1,Недостатком этой сушилки является неудовлетворительная интенсивность процесса сушки,Известна герметизированная теплоизолированная камера для сушки пиломатериалов, содержащая вентилятор с электроприводом, размещенный внутри камеры, приэтом перед вентилятором со стороны входациркулирующей паровоздушной смеси установлен металлический щит с центральнымотверстием, диаметр которого меньше диаметра крыльчатки вентилятора, а электродвигатель привода вентилятора имеет несколько ступеней регулирования скорости 2.Такая конструкция установки позволяет достичь высокой интенсивности обдуваматериала теплоносителем, но не обеспечивает поддержания необходимого режима, атакже его изменения в процессе сушки позадан ной технологической программе, поскольку регулирование температуры осуществляется периодическим включением и отключением электродвигателя, изменениемнаправления вращения ротора или изменением числа его оборотов. Указанные методы регулирования температуры приводят кзначительным ее колебаниям в процессесушки.Наиболее близкой к изобретению является аэродинамическая сушильная установкапреимущественно для сушки однонаправленного стекловолокна содержащая теплоизолированный корпус и размещенный в немротор вентилятора аэродинамического нагрева, отделенный от высушиваемого материала посредством экрана. Средство для регулирования процесса сушки,в данной сушилке выполнено в виде жалюзийной решетки,установленной перед всасывающим отверстием центробежного ротора на экране, разделяющем нагнетательную и всасывающуюветви рециркуляционного контура. Жалюзийная решетка представляет собой наборповоротных лопаток, при помощи которыхповорачивая их относительно оси, можноизменять проходное сечение для теплоносителя, всасываемого центробежным ротором,и таким образом регулировать его температуру 3,Однако добиться плавного и точного ре"0 гулирования температуры во времени в известном устройстве практически невозможно ввиду того, что даже при незначительном увеличении расстояния между жалюзями (лопатками) резко увеличиваютсярасход циркулирующего теплоносителя ипотребляемая электродвигателем мощность,а температура в камере возрастает. Крометого, различная скорость теплоносителя посечению рабочей камеры (больше по центрукамеры, меньше - по периферии) приводит20 к неравномерности скоростного и температурного полей во всем объеме рабочей камеры. Все это обусловливает неравномерность процесса сушки и, как следствие,ухудшение качества готовой продукции иувеличение брака.Целью изобретения является повышениекачества сушки путем регулирования температурного поля. Указанная цель достигается тем, что аэродинамическая сушильнаяустановка, преимущественно для сушки одЗ 0 нонаправленного стекловолокна, содержащая теплоизолированный корпус и размещенный в нем ротор вентилятора аэродинамического нагрева, отделенный от высушиваемого материала посредством экрана, дополнительно содержит паровой калорифер,З расположенный между высушиваемым материалом и экраном на расстоянии от последнего, равном 0,15 - 0,2 Р, а экран выполнен в виде диска с диаметром, равным 1,О -1,2 Р, и расположен от ротора вентилятора40 на расстоянии 0,25 - О,ЗР, где Р - диаметр всасывающего отверстия ротора вентилятора.На чертеже схематически изображенааэродинамическая сушильная установка.Установка содержит теплоизолированныйкорпус 1, внутри которого расположен центробежный нагревательный ротор 2, тупиковая рабочая камера 3 и каналы 4 для рециркуляции теплоносителя, образованныестенками корпуса 1 и камеры 3. Между пе 0 редними стенками корпуса 1 и торцами стенок камеры 3 имеются проемы 5 для входатеплоносителя из каналов 4 в камеру 3.В последней перед всасывающим отверстиемротора 2 перпендикулярно его оси последовательно размещены дисковый экран 6 ипаровой калорифер 7, представляющие собой средство для регулирования процессасушки. Экран 6 установлен от ротора 2 нарасстоянии 0,27 Р, а от парового калорифера 7 - на расстоянии 0,18 Р, где Р - диаметр всасывающего отверстия ротора 2 вентилятора, причем диаметр экрана 6 равен диаметру всасывающего отверстия ротора 2 вентилятора. В боковой стенке корпуса 1 имеются патрубок 8 для подсоса свежего воздуха и патрубок 9 для выброса части отработанного теплоносителя, снабженные регулирующими заслонками 10 и 11. Патрубок 8 соединен с всасывающей частью рабочей 10 камеры 3, а патрубок 9 с каналом 4. В рабочей камере 3 смонтирован подвесной конвейер 12 с клетями 13. На передней торцевой стенке корпуса 1 имеются двери 14 для загрузки и выгрузки клетей 13 с материалом. Установка работает следующим образом.Центробежный нагревательный ротор 2, вращаясь, создает циркуляцию воздуха по 0 замкнутому контуру. По каналам 4 воздух через проемы 5 двумя встречными потоками поступает в камеру 3, где смешивается, равномерно распределяется по ее сечению, направляется к предварительно нагретому паром калориферу 7, продувает его и, огибая дисковый экран 6, засасывается ротором 2. Дисковый экран 6, расположенный за калорифером 7, препятствует сужению потока воздуха, засасываемого ротором 2, и способствует его равномерному распределению по всей поверхности калорифера 7 и по сечению задней части рабочей камеры 3, При выходе установки на рабочий режим патрубки 8 и 9 перекрыты регулирующими заслонками 10 и 11. После достижения в рабочей камере 3 заданной температуры ав- З 5 томатическая система регулирования уменьшает подачу пара к калориферу 7, а через входную дверь 14 конвейер 12 начинает периодически подавать клети 13 с расположенными на их полках пучкаМи однонаправлен ного стекловолокна. В соответствии с требованиями технологического регламента заслонки 10 на патрубке 8 и заслонки 11 на патрубке 9 частично приоткрывают, обеспечивая тем самым заданную влажность рециркулирующего теплоносителя. При от 45 клонении температуры теплоносителя от заданной автоматическая система регулирования .воздействует на регулирующий клапан парового калорифера 7 и изменяет расход и давление пара, что позволяет выдерживать заданный температурный режим с большой точностью.Наличие калорифера обеспечивает точное и плавное регулирование температуры теплоносителя во времени протекания процесса сушки. Кроме того, он является дополнительным сопротивлением проходу воздуха на всас ротора, что способствует более Равномерному распределению теплоносителя по сечению камеры.Необходимым условием работы калори. фера в оптимальном режиме является размещение за ним дискового экрана, нрснятствующего прямому проходу воздуха через центральную часть калорифера на всас ротора. Это заставляет воздух заполнять периферийные зоны поверхности калорифера и углы рабочей камеры, выравнивая тем самым скоростные и температурные поля в объеме, заполненном высушиваемым материалом. При неравномерном скоростном поле невозможно создать равномерное температурное поле, так как в местах омывания сушимого материала воздухом с большими скоростями температура последнего падает в меньшей степени, что создает перекос температурных полей в объеме камеры, а следовательно, и неравномерность высушивания материала,Таким образом, выполнение средства для регулирования процесса сушки в виде нарового калорифера и установленного перед ним дискового экрана обеспечивает точное и плавное регулирование скоростного и температурного полей в объеме рабочей камеры, а также во времени протекания процесса сушки материала. Это способствует улучшению качества сушки и позволяет получить конечный продукт с требуемым равномерным влагосодержанием,Оптимальные соотношения между элементами были установлены экспериментально путем замера полей скоростей и температур воздуха в различных точках по сечению рабочей камеры и калорифера и обусловлены следующим. При размещении экрана от ротора на расстоянии менее 0,25 Р значительно возрастает гидравлическое сопротивление циркуляцион ного тракта, падает расход рециркулирующего воздуха и загрузка электродвигателя привода ротора.Так, при снижении расстояния между экраном и ротором до 0,2 Р гидравлическое сопротивление циркуляционного тракта возрастает с 93 до 112 мм вод. ст., т.е. иа 26%, расход реци ркули рую щего воздуха падает с 47000 до 41000 м /ч, т.е. на 3%, а загрузка двигателя (выдеряемое в рабочей камере тепло аэродинамического нагрева) уменьшается с 54 до 45 кВт, т.е. на 17%.Увеличение расстояния свыше О.ЗР нецелесообразно, так как приводит только к росту габаритов установки без заметного повышения равномерности распределения воздуха по сечению калорифера и рабочей камеры.В табл. 1 и 2 приведены результаты замеров скорости воздуха (м/с) по сечению калорифера при расстоянии дискового экрана от ротора, равном О,ЗР (табл. ) и 0,5 Р (табл, 2). Для удобства измерения25 10,8 4,3 3,9 9,9 9,9 10,4 10,3 9,8 Из табл. 3 видно, что скорости продува воздухом средних участков калорифера значительно снижены.В табл. 4 показано распределение скоростей воздуха по сечению калорифера, в табл. 5 - по среднему сечению рабочей камеры в том случае, когда расстояние между экраном и калорифером превышает 0,2 Р и соста вляет 0,35 Р.Приведенные данные свидетельствуют об оменьшении скорости обдува периферийСоставитель И. КомароваТехред И. Верес Корректор В. Бутяга Тираж бЫ Подписное Редактор И. НиколайчукЗаказ 9582/33 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4сечение калорифера было разбито на 16 участков. Таблица 18,6 8,8 8,5 8,7 8,6 8,6 8,6 8,5 8,4 8 7 8 3 8 3Таблица 28,8 8,7 8,7 8,4 8,7 8,6 8,5 8,4 9,1 8,5 8,4 8,3 8,7 8,8 8,5 8,4Как видно из табл, 1 и 2, в обоих случаях равномерность распределения скорости воздуха примерно одинакова.При уменьшении расстояния от экрана до калорифера ниже 0,15 Р перестает продуваться воздухом центральная часть калорифера, а при увеличении этого расстояния свыше 0,2 Р уменьшается скорость обдува периферийных его частей и углов рабочей камеры.В табл 3 представлены данные о распределении скорости воздуха по сечению калорифера при расстоянии от экрана до калорифера, равном 0,10 Р. ных участков калорифера и углов рабочей камеры.Увеличен ие диаметра дискового экра на свыше указанных пределов (15-20 в/в) значительно повышает гидравлическое сопротивление циркуляционного тракта, что нежелательно, а при уменьшении его диаметра ниже Р влияние дискового экрана на распределение потока воздуха перестает сказываться. Таблица 55,6 6,1 6,3 5,95,8 7,0 6,8 6,25,9 6,8 6,7 6,561 60 61 60Табл, 6 отображает распределение скоростей воздуха по сечению калорифера придиаметре экрана, равном Р, табл. 7 - когдадиаметр экрана на 0,15 о/, меньше Р,Таблица 67,1 7,7 7,47,6 ,8 7,87,8 7,6 7,67,9 7,4 7,4Та бл и ца63 77 78 676,2 8,5 8,8 6,85,9 9,1 9,2 6,35,6 6,8 7,3 5,9Из табл. 6 и 7 видно, что изменение диамента экрана ниже рекомендуемых пределов приводит к уменьшению выравнивающей35 роли экрана,Предлагаемая аэродинамическая сушильная установка позволит повысить качествосушки путем регулирования температурногополя.