Сушилка для сыпучих и комкующихся материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 12, 06, 81 (21)3304328/24-06с присоединением заявки Мо(1 М К зР 26 В 17,20 Г 26 В 11/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторыизобретения Казанский ордена Трудового Красного знамени химикотехнологический институт им. С.М,Кирова(54) СУШИЛКА ДЛЯ СЫПУЧИХ И КОМКУЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к аппаратам для проведения тепломассобменных процессов, а более конкретно к сушилкам для сыпучих и комкующихся материалов, которые могут найти применение в химической, химико-фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.Известна сушилка для сыпучих и комкующихся материалов содержащая обо О греваемый цилиндр с загрузочным и разгрузочным устройствами и размещенный внутри цилиндра гибкий. шнек в виде полого греющего змеевика (1.Однако в данной сушилке недостаточно эффективен контактный тепломассообмен.По основному авт. св. 9 827917 известна сушилка 12) для сыпучих и комкующихся материалов, содержащая обогреваемый цилиндр и размещенный по его оси гибкий шнек, узлы загрузки и выгрузки материала. Гибкий шнек выполнен в виде полого греющего змеевика с переменным шагом, уменьшающимся по длине аппарата от загрузочного устройства к разгрузочному, причем величина шага определяется соотноше- нием Ъ30 где п. - .-ый шаг шнека;Ян - начальный шаг шнека,Як - конечный шаг шнека;И - общее число шагов;порядковый номер шага.Недостатком данной сушилки является относительно малая поверхность теплопередачи и низкая степень перемешивания высушиваемого материала.Цель изобретения - интенсификация процесса сушки.Указанная цель достигается тем, что внутри гибкого шнека установлен дополнительный гибкий шнек, выполненный в виде полого змеевика с направлением витков, противоположным виткам внешнего шнека с таким же как у него скребками и шагом, соответствующим по длине сушилки шагу этого шнека, причем оба шнека последовательно сообщены по теплоносителю и их скребки установлены под углом к оси трубки змеевика, а периферийная кромка каждой лопатки направлена в сторону вращения шнеков. Установка внутри гибкого шнека дополнительного гибкого шнека позволяет значительно увеличить поверхность теплопередачи, а выполнение дополни тельного шнека с направлением Вит(сн, и рот иВ ОпОлОжным В иткам Вешне 1 О е - ка, обеспечивает локальную циркуля - цию высушиваемого материала при егс движении от, загрузочного устройства к разгрузочному, т. е, увеличивает степень перемешинания прОЛ к та . Н.:, - полнение шагов дополнительогока соответствующим по длине сушики шагу внешнего шнека позволяет табилиэиронать, точно выдерживать разме ры локальных циркуляционных зон, 11 редатвратить пересушинание материала или преждевременный выход едосушео го материала из сушилки. ЗакреГлеРие скребков на поверхности д(;полнитель - ного шнека, выполнение скребков обо- ИХ ШНЕКОВ В НИДЕ ПЛОСКИХ ЛОПатОК И установка их под углом к оси трубки змеевика с напранлеием периГеГийРой кромки каждой лопатки в ст рау Вращения шнеков позволяет срезать корку налипшего па греющую понерхностье подвижного цилиндра материала и транспортировать его в Верхние, бо;ее Влажные слои материала, где происходит усреднение материя:а па ВГа,Яасти, Кроме того, установка ЛОГатак под углом позволяет резко сизить д. -- вление материала на плоскость лопаток, т.е. на сам шнек, что позволяет3еньшить толщину трубки змеевика и тем самым, уменьшит ее термиеское сопротивление при переда:Ге тепла от теплОнОситея к влажному материалу, Сообщение полостей шекон по теплоносителю позволяет полнее исользовать подводимое тепло и упростить узлы:1 О- цвода теплоносителя. Все .:та Обесгечивает интенси(икацию непрерьвнога процесса сушки.На Фиг, 1 изобракена пре.ожен:. а я 4(1 сушилка, продольный разрез, а 4 Рг2 - разрез А-А на фиг, 1; ;а установка лопатки; на Гиг. 4( хе;а движения частиц нысушинаемога матер:;ела по длине сушилки.Сушилка имеет неподвижный цилиндр 1 с рубашкой 2, па аси которого размещен внешний гибкиЙ шнек 3 и дополни-. тельный (внутренний) шнек 4 с акре- ленными по их периметру скребками , у, узел б загрузки и узел 7 Выгрузки.Сушилка работает с 1 едукди образом.Через узел б загрузки влажный материал поступает в обогренаемый цилиндр 1, подхватывается гибким шнекам 3 и транспортируется по длие с ушилки к узлу 7 разгрузки. Дополнительный шнек 4, вследствие ньГоления его витков с противоположным,нит: кам шнека 3 направлением, и реме.а:т6 О Верхние слои материала к загрузочО- му узлу б. 1 ак как между шнеками 3 4 нет перегородки, два потока ма 1. - риала взаимодейстнут между собой, создавая актинный гРГдроГГинамичесР;и 6-".рожВ е 3,кь тате чего достигаетсяб ЯГ 1 1; ,а. те:сь .1 еРемеГин а нияМсГЕ.на",аГ УГИ"Вавт.Я ВРЕМЯ ПРЕГ,ыва ния материала В сушилке, Частица,ах.я;з.-я ь.жн.-х слоях материалао .:, -=1(. и;а;ж;Оно диаметра 1/бкОГО;ни за-м Отрываетс:я От "реюеи пс1 е( ООТРГ цид а 1 а затем От г бкоГ ( шека 3 и пз.емс",ается в ВерхИЕ .;ОИ МаТЕриаЛа,3 Верхних слоях движущегося пата 1(а;Г 1; ери 11 а Гастица подхватываетсяГи тк(; Доп(ли 1 ЛГ (Ого е(а 4ак ка( итки:аследне 10 з:ест нап -ГаГ Ге;е1;(; инГ-Ох(зое па-ранле;июие;-Оль Ве.оиа,;Стра 1(ека 3,. резуль -тирую им дзйжением частицы являетсяее движение н направлении узла 7 разгру ки, На Фиг, 4 .-.оказана траекторияднижеия ;астицц материала В предлаГ аемой с у;11,ке,н г (". "-"е в: - спн низ ш-гон не:( ОВ ., 1 ГГ - ,"ах ГВ ЫМИ,. ГЕЬаЮЩ Гвся по длпе сушилкР по Одному закону5, - 5(я н1 а амер; д Гиа л( "1 ГО Гиркляна- за Также судет (м, - ньша ься ПоОка Г, с ГГк .1 я:.Он-е О. ; алишилке Одних Гасти и к преждевремен ЫХОД:3 НЕЕ ДРУГИХ НСДОСУШЕН ЫХ Чае Т Рмя ТЕРИа Ла. В ПРОЦЕСССтщатель о г ере, ешиваетс. (;к = радиальом, так и в ,(, н (м ,;,; а.: (=ив( приче д Гина (аж, Ой и. , - :;:Оп:ой зонц ОГГределяа 4 бГ=.;-. -ЛИ-" КаГЯ ШНЕКа 3.ре зл ь т 11 р уГ: ее на п ра н де н ив дв и:(е 11 Ряматериала (Г-Геде,тяет шнек 4 н наГран -,Гс ни у"а заг О Гзк Р ч ".О Г:ривОдитзакупоривию сушиГки. Пр: Оцаваевме нам уеньшении теплопередающ=йлавер;(НОГ тинека 4 Нелич иа аал, -О 1-О Р ;снено-о ш гон некп 3 вцоираетсЯ из уславиЯ незабиВаемасти ега" иткОВ Влажн "матерна ГРдля нача ль-ого и с:,хГм для конечного шага шне183413 Сушилка Влажность продуктаФначальная конечнаятПроизводительность,кг/ч Число оборотовшнеков, об/с 0,6 15 Известная Предложе иная7,0 1,0 4,8 15 ков. Текущая величина шага обоих шнеков определяется соотношением5 -5,:5 -Йнй В случае, если величина шага шнека4 меньше величины шага шнека 3, виткишнека ,забиваются, что вызываетобрастание шнека 4 высушиваемьм материалом и исключает греющую поверхность 10шнека 4 из теплообмена с влажным материалом.Контактирующую с греющей поверхностью неподвижного цилиндра 1 периферийная кромка скребка 5 шнека 3 15при его вращении срезает налипший нагреющую поверхность цилиндра 1 слойвысохшего материала, который наползает на поверхность лопатки и выдавливается в,новь срезаемый слоем (коркой) в пристенную массу материала,Там он снова наползает на лопатку 5 шнека 4 и выпавливается уже вверхние слои влажного материала, гдепроисходит усреднение его влажности.В случае, если плоскость скребка 5перпендикулярна оси трубки змеевика,то удаляемый ею с греющей поверхностислой материала скапливается перед лопаткой, обтекает ее с боков, вновь попадает на греющую поверхность цилинд- ЗОра 1 и создает основное термическоесопротивление передаче тепла к влажному материалу. Интенсивность сулпсив этом случае снижается в несколькораз. Кроме того, в несколько раз возрастает гидравлическое сопротивление,создаваемое материалом, на поверхность лопатки и в конечном итоге нашнек, что приводит к разгибу .гибкогошнека и к его заклиниванию в непод Овижном цилиндре, Это вь 1 эывает необходимость изготовлять шнек из трубыбольшего диаметра, что приводиквозрастанию термического сопротивления стенки трубки шнека при передачетепла от теплоносителя к влажному ма-,териалу, к увеличению металлоемкостисушилк и,В едуча, если перифе- .йная кромкаскребка 5 направлена,в сторону противоположную направлению вращения Как видно из таблицы, применениедополнительного гибкого шнека, тор-,шнеков 3 и 4, то вместо среза корки высохшего материала происходит прес- сование материала к греющей поверх-, ности, что практически делает проведение процесса сушки невозможным, Вследствие незначительной вибрации змеевиков шнеков 3 и 4, возникающей из-за их гибкости при срезе скребками 5 материала, налипшего на внутреннюю поверхность цилиндра 1, шн .ки 3 и 4, а также и их скребки 5 дополнительно самоочищаются, Попавшие в сушилку 1 комки материала попадают в область между шнеком 3, скребками 5 и греющей поверхностью цилиндра 1 и истираются. Высушенный материал удаляется из сушилки через узел 7 разгрузки.Использование изобретения обеспечивает проведение высокоинтенсивного непрерывного процесса сушки вследствие создания активного гидродинамического режима в сушилке и увеличения поверхности теплопередачи без увеличения ее габаритов. Так, например, экспериментальное сравнение работы известной сушилки с работой предложенной сушилки проводилось на изготовленной из нержавеющей стали Х 18 Н 10 Т экспериментальной установке, причем обогреваемый цилинд с рубаш-. кой выполнен из боросиликатного стекла для наблюдения за режимом переме" щения и транспортирования материала, с внутренним диаметром обогреваемого цилиндра б 0 мм, длиной 1500 мм, с диаметром трубки змеевика б мм при начальной величине шага шнеков 20 мм и их наружных диаметрах 35 мм и 50 мм. Эксперимент производился при след 1 ющйх начальных условиях: высушиваемый материал - диоксипиримедин. Удаляемая жидкость - вода. Начальная влажность; температура теплоносителя - 100 С; остаточное давление 4,9 кПа; число оборотов шнеков 1 об/с.Угол наклона лопатки к оси змеевика, определенный в результате экспериментальныхисследований, равен 35еРезультаты экспериментального сравнения приведены в таблице. мозящего продвижение материаЛа, позволяет увеличить число оборотов ро 7 98 З 41 Зтора, т,е. дополнительно повысить степень перемещивания материала, Уве - личение вследствие введения дополнительного шнека поверхности теплопередачи на 27 и образования активного гидродинамического режима позвав5 ляет повысить производительность сушилки на 40 при той же конечнои влажности материала. При этом получен однородный по влажности порошкообразный материал без комков, имеет место самоочищение теплапередающих поверхностей и интенсивное перемешивание. Таким образом, применение предложенной сушилки позволяет осуществить высокоинтенсивный непрерыв - 5 ный процесс сушки, получать однородный по влажности и дисперсности продукт и расширить диапазон обрабатываемых термолабильных материалов.формула изобретенияСушилка для сыпучих и комкующихся материалов по авт, св. Р 827917,. о ти и ч а ющ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, внутри гибкого шнека установлен дополнительный гибкий шнек в виде полого змеевика с направлением витков, противоположным виткам внешнего шнека, с таким же, как у него скребками и шагом, соответствующим по длине сушилки шагу этого шнека, причем оба шнека последовательно сообщены по теплоносителю и их скребки установлены под углом к оси трубки змеевика, а периферийная кромка каждой лопатки направлена в сторону вращения шнеков.11 с точ н ик и информации,принятые по внимание прн экспертизе1, Авторское свидетельство СССР У 545845, кл. Г 26 В 17/20, 1975,2. Авторское свидетельство СССР М 827917, кл, Р 2 б 8 17/20, 1979,З 83413 У сставитель Ю.Мартинчикехред Е,Харитончик Корректор М. Шароши ктор П ссей одп ис ное 4 5 илиал ППП Патен Заказ 9884/44 Тираж 741 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,Ужгород, ул. Проектная