Способ сушки текстильного материала и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ макии, Баб ЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Опытное конструкторско-технологическое бюро по интенсификации тепломассообменных процессов Института технической теплоФизики АН УССР 53) 66.047.771(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 753954, кл. 1) ОЬ В 11/ОО, 1978,2, Авторское свидетельство СССР У 897906, кл. Э 06 С 7/02, 1980.(54) СПОСОБ СУШКИ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ- ВЛ Ш Г 26 В 3/06; Р 26 В 13 0 7) 1. Способ сушки текстильно териала при его перемещении перед по лимеризацией через золы сушки путем струйной продувки в первых дву зонах теплоносителем, отработавшим в зоне полимеризацин, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью сокращения теплопотерь, перед подачей теплоносителя в зоны сушки осуществляют поверхностную конденсацию его капельной влаги с помощью воздуха с температурой 20-35 С и влагосодержанием 0,01-0,03 кг/кг сухого воздуха, который затем добавляют в теплоносительис уменьшением температуры последнего до 120-140 С при влагосодерО,жании О, 015 - О, 035 к г/кг сухого воздуха.1092340 2. Устройство для сушки текстильного материала, содержащее многозонную сушильную камеру с всасывающими карманами в первой и второй зонах и воздуховодом для подвода отработавшего теплоносителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения теплопотерь, воздуховод снабжен коллектором низкотемпературного теплоносителя и пучком оребренных труб, каждая из которых имеет Изобретение относится к сушильной технике, а именно к способам и устройствам для многозонной сушки текстильного материала из натуральных или химических волокон, и может быть Б использовано на предприятиях химической текстильной, электротехнической и целлюлозно-бумажной промыеленности, Оно направлено на использование вторичных энергоресурсов ,и создание энергосберегающей техноЛОГИИИзвестен способ многозонной сушки текстиеьного материала при перемеще 15 нии его через зоны сушки путем струйной продувки материала теелоносителем. При осуществтеении этого способа продувку ведут теплоносителем с температурой до 200 оС, который нагнетают в пространство между двумя пластинами, образующими сопло, а текстиль" ный материал подают навстречу потоху теплоносителя. Иатерееал нагревается, а отработанный теплоноситель удаляется из сушильного объема и выбрасьг 25 вается с температурой 140-160 С в окружающую среду 1.1 1. Недостатками способа миогозонпой суенси текстильного материала являются относительно низкий теплоьой КЦЦ и большие потери телла с уходящим отработанным теплоносителем,Известен также способ многозон Ой сушки текстильного материала при его перемещении через зоны сушки и полимеризацип путем струйной продувки материала в первьех двух зонах тепло-. носигелем, отрабогавяем в зоне поли вертикальный участок и сочлененньпс ним наклонный участок, размещенныйпод угпом 5-10 к оси воздуховода,при этом концы вертикальных участковподклочены к коллектору низкотемпературного теплоносителя, снабженномурегулятором расхода, а в воздуховодев зоне размещения наклонных участковдополнительно установлены направляющие щитки и под ними - конденсатосборник,мерпзации. Температура отработавшеготеплоносителя 1 б 0-190 С 1 2 1,Такой способ позволяет сократитьрасход тепла, используемого на гОдогрев тепдоноситепя в первых двух зонах, так как отработавший в зовеполимеризации теплоноситель имееттемпературу выше, чем требуе".ся дляосуществления пропесса сушки в первых двух зонах сушки.Известный способ осуществеяетсяв устройстве, содержащем многозоннуюсуееильеую еа 1 еру с всасывающими карманами в первой и второй зонах ивоздуховодом для подвода к ним отработавпего теплопосителя Е.21,Недостатком указанных способа иустройства является наличие в отработавшем теплоносителе паров влаги,.которые увеличивают продолжительность процесса сушки и снижают егоэ 44 ективность, Это ведет к нерациональному использованию тепла, вносимого с отработавшим теплоносителем, Благосодержание отработавшеготеплопосптеля изменяется в завелсимости от вида текстильпого материала идля тяжелых материалов достигает0,2 кг/кг сухого воздуха, При такбмвлагосодержании в первой зоне сушкипроисходит процесс конденсации влаги на поверхпости материала, так как она им ет температуру ниже температуры конденсации точки росы , Поэтому вместо подсушивания прои"ходит увлатнение материала в начале процесса с ,нкь, Таким образом, известнье способ иустройство не обладают достаточной1092340 эффективностью и недостаточно рационально используют вносимое в устройство тепло,Целью изобретения является сокращение теплопотерь, 5Указанная цель достигается тем,что согласно способу сушки текстильного материала при его перемещенииперед полимеризацией через зоны сушки путем струйной продувки в первых Одвух зонах теплоносителем, отработавшим в зоне полимеризации, перед подачей теплоносителя в зоны сушки осуществляют поверхностную конденсациюего капельнай влаги с помощью воздуха с температурой 20-35 С и влагосоодержанием 0,01-0,03 кг/кг сухого воздуха, который затем добавляют в теплоноситель с уменьшением температурыпоследнего до 120-140 С привлагоса Одержании 0,015-0,035 кг/кг сухоговоздуха,Кроме того, в устройстве для сушки текстильного материала, содержащемме 1 огозонну 11 су 1 пильную камеру с всасыВающееми карманами в первой ц второй зонах и воздухаводам для подвода к нимотработавшего теплоносителя, воздуховод снабжен коллектором низкотемпературного теплоносителя и пучком ЗОоребренных труб, каждая из которыхимеет вертикальный участок и сочененный с ним наклонный участок, размещенный под углом 5-10 к оси воздуховада пои этОм кОнцы Вертикаль 35ных участков подключены к ког.лекторунизкотемпературнога теплоносителя,снабженному регулятором расхода, ав ваэдуховоде в зоне размещения наклоннь 1 х участков дополнительно установлены направляющие щитки и нодними - конденсатосбарник. Сокращение расхода тепла в сушилке достигается за счет уменьшения влагосодержания отраоотавшего теплоносителя, так как влага из него конденсируется в виде капель на наружной поверхности оребренных труб. Внутри труб пропускают наруеаьей воздух с температурой 20-35 С и влагосодержа" нием 0,01-0,03 кг/кг сухого воздуха, который охлаждает наружную поверхность труб и нагревается по мере дви" жения по ним. Затем нагретый воздух 55 и осушенный отработавший тепланоситель смешивают да получения оптимальных параметров; температуры 120-40 Са 4и влагосодержания 0,015-0,035 г/кг сухого воздуха,Тепланоситель с такими параметрами подается в первую и вторую зоны сушки,На фцг, 1 схематически представлено предлагаемое устройства, продольный разрез; на 4 цг. 2 - разрез А-Ана фиг, 1; на фцг. 3 - разрез Б-Б наФфиг. 2,Устройства, реализующее предлагаемый способ сушки текстчльного материала, содержит многазанную суНльную камеру 1 с Вептиляторае 1 ц 2, калориферамц 3 ьсасываюшце карманы 4 и5 в первой и ВторОЙ зое 1 ах, воздуховод б, пучок оребренных труб с вертика 11 ные 1 7 и наклое 11 ь 1 ц 0 участеамн,регут 1 ятор 9 расхода в коллекторе 1 О,напраляие 1 е щитки 1 и кандее 1 сатасбор:нк2. Участки 8 Оребренныхтруб установлены с уклоном 5-10 коаси воэдуховода б, подающего теплоноситель в первую и Вторую зоны сушильной камеры 1,Устройство работает следующим об 1 азам.В супгильпой камере 1 перемещаюттекстн:1 ьный материал слева направои продувают его струями теплоносителяс помощью вентиляторов. Отработ 1 ВиЕЙ в зонах полимеризации теплонаситель с температурой 160- 190 С подают через ваздухавод 6 и карманы 4 и 5 В первую и вторую зае 1 и су 11 ельной камеры 1, 1 а УРле 1 ЦВике ния о траба та В 1 ега, теплоносителя танал 1 вак 1 пучок оребреннЕх труб, кото 1 ьс снаружи смлваются отработавшим теплоносителем. Цля тбга чтобы отработавшиц теплоносцтель Омылал оребренные трубы, между ниьеп установлены направляющие щитки 11. Наружный воздух (неЭкатемпературеый теплоносительза счет разрежения, создаваемого Вентиляторами 2 и патокам отработавшего -еплоносителя через коллектор 10, снабженный регулятором 9 расхода, засасывается внутрь оребренных труб, проходя через них, нагревается и попадает в воздуховод 6 и карманы 4 и 5. Проходя по трубам, воздух, имеющий температуру 20-35 С и влагосодержание 0,01-0,03 кг/кгсухого воздуха, охлаждает их ниже температуры конденсации влаги, содержащейся в отработавшем тепланосителе, Поэтому на наружной поверхности оребренных1092340труб происходит капельная конденсациявлаги из отработавшего теплоносителя,которая стекает в конденсатосборник12 и удаляется.Таким образам осуществляется процесс "ушки отработавшего теплонось(теля при сохранении его тепла, которое передается низкопотенциапьцс;мутеплоносителю,П р и м е р 1. Отработавший теп",.лоноситель после полимеризатора стемпературой 60 С и влагосодержани ем 0,2 кг/кг сухого воздуха лопаетсяВ воздуховод 6 и омывает пучок оребренных труб, В трубы через коллектор 1,10 паддтют наружный ва-(дух с темпера-.турой 20 С и Влагосодержапиемо0,01 кГ/кг схОГО воздуха, Пары влагииз отработавпего теплоносителя конденсируотся,и конденсат стекает В 20канденсатосборник. Так как участки 8труб пучка наклонены под углом 5происходит удаление Влаги с труб,Затем осушенный и частично охлажденньй теилоцаситель смешивают с подогретым воздухом, выходящим из трубпучка, до получения температуры тепо О(:лоносигсля 1 0 С и 1 лагосодержания002 1 г/кг сухого Воздуха. Теплацаситель с такими параметрами направля- оется в первую и Вторую зоны сушильцЭтй т ат (Ер(1Процесс су 1 пки текстильного идтеРиала СР(Ра,аетс 5 НЯ.г 15% т а Рясхад тепла уменьша.ется ца 20% по сравнению со способом суппи, ОпцсанР(ымВ прототипе, П(пя уменьшения влагосоДЕРжаНИЯ тЕПЛОНОСИтЕЛЯ, ПОДтаваЕЫОГОв первую и Вторую зоны суп ильной ка меры, экелятельно внутрь оребренныхтруо подавать Воздух с температуройменее .0 С и влагосодержанием менеео э0,01 кг/кг сухого воздуха. ОднакодЛя ПОЛуЧЕ ц Ия ЭТИХ Гт ар аМЕтр ОВ 11 Е О бходимо затратить цоголнительное количеств О энерГИ 1 д 11 я сешеР(и 51 теипературы и осушки наружного воздуха,что экономически нерапио 11 ально,П р и и е р 2, Отваботав п(ц тет -лоночтсль с гемперату 1)ОЙ 190" С и;т(1влагосодержанием 012 кг/кг сухэгоВоздуха пропускают через пучок оребренных труб каждая из котавьгх имеегвертРПРэ(ьный участок 7 и наклонпьп(участок 8 с углом наклона,0", ь(,у"ргтЭтруб подают Воздух с температурой35 С и Влагосодерхацием 0,03 кг/кгухОГО В(эздухстт ПО пе От,ушег(ия тэсботавшего теплоносителя, в результате пояерхР 10 стной конденсации еГО капельной Вгаги на трубах пучка,его смепя(Вя(ОТ с 110 догретым Воздухом и получают теплоноситель с температурой140 С и влагосодержанием 0,035 кг/кгосухо" О воз,суха кагары 1 Нап 1 эавляютВ ПЕРВтЛО и ВТО 1 ЭУЮ ЗОНЫ СУП(ИЛЬНай Каме 1 эы,Процесс сушки текстильного материала сокращается на 20-23%, а расходтепла на 30% по сравнеРИ(о со способом-прототипом,Если сделать угол наклона учасьОВ8 оребренных труб менее 5 , то приоконденсации влаги будет происходитьсрыв капель в,г 11 и с поверхности труб,Оя если увелпчить егтэ более 10 тозаметно Возрастет гидравлическое сопротивление по потоку отработавшеготеплоносителя,П р и и е р 3, Отработавший теп 5 ОРОситель с температурой 180 С ивлагасодержанием 0,15 кг/кг сухоговоздуха пропускают через пучок аребрецньх труб с углом наклона участков8 оребренных труо к оси воздуховода6, 13 нутрь труб из коллектора 10 через регулятор расхода подают воздухэс температурой 28 С и Влагосодержанием 0.02 кг/кг сухого воздуха, На поверхности пучка оребренньв труб происходи капельная конденсация паровВлаги из отработавшего теплоносителя,НгПрявляощие щитки 11 не позволяют потоку отработавшего теплоносителяпроскакивать мимо поверхности ореб 1 эегпЫх груб Если сн 51 ть нап 1 эаВляОщиеЩИТКИта КадттРЕСТВО СКОНДЕНСИРОВЯВ -п(ейся влаги уменьшится на 20-25%чгоспьз(т эффект 11 внасть уьеньиоп 151 влагосодержяция в отработавшем теплаНОСТЕЛЕ ПОСТ(Е ЗОНЫ ПОЛИМЕРИЗаЦИИ,13 ля.а, которая сканденсироваласьна поверхности труб, стекает В конденсатасб 01 ник и удаляется из устрОЙстВа 15 отработяьчпий тепланосительполе омьтвания им пучка труб добав л 5(егся нР(зкоте;перат".1 ц 1 ый теппонасите(11 т т г(ртэетт.:;и(Гтт Ву. ри труб пучка тс получением теплоносителя с температурой 128 С и влагосодержанием0,031 кг/кг сухого Воздуха, При этомГПЭОЕСС ;утт(п;И (ЕКСТРЬПРтР 1 ага Ьятар;1,ласакра,яетсг Ия 18-23%, а теплопотериня 2 т%,1 Ьаведенные исследования показали,что гри умеьшении Влагосадержаниятеплоносителя интенсивность процесса1092340лпмеризации, низкотемпературного теплоносителя и теплоносителя, которыйподается в первую и вторую зоны сушпо- кие тептепВид теплоносителя Уменьшение теплопотерь,Е Отработавший 160 0,2 Низкотемпературный 20 20 Подаваемый в первую и вторуюзоны сушки 120 0,02 190 Отработавший 0,12 Низкотемпературный 30 Подаваемый в первую и вторуюзоны сушки 140 Отработавший 180 Низкотемпературный 28 0,02 Подаваемый в первую и вторуюэоны сушки Оь 031 щщщ щ щ щ щ щюющщ щтщ щ щЗаказ 323/2 Ф бб 7 По снеПШ 1 "Патеит, г.Уаго 1 род, уд,ВУоектиея,7сушки увеличивается на 10-253, алопотери сокращаются на 20-303.В таблице приведены параметрылоносителя, отработавшего в зоне Параметры теплоносителя емперату- Власодержа-"а, С ние, кг/кгосухого воздуха 0,0350,15