Комбинированная сушилка для длинномерных материалов

Союз СоветскикСоциапистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 954748(51)М, Кл,с присоелинением заявки Рй 3238232/24-06Опубликовано 30.08.82. Бюллетень32Дата опубликования описания 30.08,82 ао делам нэабретеннй и еткрытнй(54) КОМБИНИРОВАННАЯ СУШИЛКА ДЛЯ ДПИННОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1Изобретение относится к комбинированным устройствам, применяемым для сушки длинномерных материалов, в частности газопроницаемых и гаэонепроницаемых натуральных и синтетических материалов, и может быть использовано в текстильной, химической и целлюлозно-бумажной отраслях промышленности.Сушку полотнообразных материалов из натуральных и искусственных волокон производят, используя два способа подвода тепла к материалу кондуктивный и конвективный, Кондуктивный способ подвода тепла к материалу осуществляется при использовании контактных сушильных Ьарабанов, обогреваемых паром.Известна сушилка для двухсторонней сушки тканей, которая представляет собою четыре колонки по пять вращающихся цилиндров, обогреваемых паром, Цилиндры установлены в шахматном порядке на вертикальных 2стойках, внутри которых для подачи к цилиндрам пара и отвода конденсата проложены трубопроводы. Остов машинь 1 выполнен иэ сварных рам.Ткань, заправленная на цилиндры, транспортируется ими, сушится и разглаживается, Вытяжной вентилятор удаляет из сушилки влажный воздух и создает в ней разрежение, На выходе ткань охлаждается 1,Недостатком указанной конструкции является большая металлоемкостьостова, вследствие чего удлиняетсявремя разогрева цилиндров, Крометого, при неполном удалении конденсата иэ цилиндров на внутреннейповерхности их стенок образуетсяслой конденсата, увеличивающий тер 2 о мическое сопротивление и снижающийинтенсивность сушки и производитель-,ностьНаличие большого количестваперегибов ткани увеличивает воэможность ее обрыва в процессе сушки и3 95474уменьшает ее натяжение, которое способствует разглаживанию ткани.Известны также сушилки для длинномерных материалов, содержащие обогреваемые изнутри цилиндры, охватывающие с обеих сторон материал, ирасположенные на входе и выходе материала отжимные валки 2 .В этих сушилках в результате отжима влаги валками несколько улучшаются условия сушки, но в основномона характеризуется всеми недостатками предыдущей сушилки.Известны сушилки, предназначенные для сушки и термообработки хлоп зчатобумажных и штапельных тканейпосле специальной пропитки. В нихиспользуется принцип высокотемпераотурной (до 550 С) радиально-конвективной сушки ткани продуктами сгорания газа в смеси с воздухом. Этисушилки содержат камеру, обогреваемую двумя газовыми горелками туннельного типа, которые вмонтированыв смесительную трубу, Горелки и труба расположены в нижней части камерыпод нижним рядом роликов, Пространство между трубой и ограждением представляет собой канал, по которому воздух из помещения поступает в трубу че 30реэ жалюэийные решетки, имеющеся внижней части сушилки, ткань транспортируется верхними и нижними привод-,ными роликами, воздух для горелокподается центробежным вентилятором 3Основной недостаток указанных сушилок заключается в том, что интенсивность сушки в них достигается не врезультате соплового обдува, а вследствие высокой температуры теплоносителяя,40Кроме того, в сушилках могут накапливаться продукты сгорания органической пыли и ворсазагрязняющие ихналичие большого количества перегибов ткани увеличивает возможность ее фобрыва в процессе сушки.Получают широкое распространение комбинированные типы сушилок,у которых имеется большая возможность интенсиФикации тепло-, и массообмена в процессе сушки и улучшение качества.Наиболее близкой к предлагаемойявляется комбинированная сушилка длядлинномерных материалов, содержащая Икорпус с расположенными по обе стороны материала камерами нагрева, образующими со стенками корпуса периФе 8 4рийные каналы (сопла), а с материалом камеры нагрева образуют окна 4Влага иэ материала удаляется врезультате нагрева его от нагрева"телей, являющихся источниками инФракрасного излучения. Теплоносительобдувает высушиваемый материал каксверху, так и снизу, проходя черезсопла, приобретает большую скоростьдвижения и производит зжекцию параиз камер нагрева. В результате этого в камерах нагрева создается пониженное давление, что способствуетинтенсивному удалению влаги,Однако интенсивность тепло- и мас"сообмена в процессе сушки в известной сушилке недостаточна, так какдля создания разрежения в камерахнагрева требуется большой расход теплоносителя, который используется каксушильный агент неполностью в связис малым временем контакта его с материалом и невозможностью созданияпротивотока между ним и высушиваемым материалом на достаточно большой длине. В связи с тем, что испаряемая иэ материала влага, зжектируемая соплом в сторону выходавысушиваемого материала, находитсяс ним в контакте, часть влаги переходит обратно в материал, т.е. происходит его увлажнение на выходе. Вкамерах нагрева при иопарении влагина материале образуются паровые пленки, значительно понижающие тепло- имассообмен. Максимальное насыщениепленок паром замедляет процесс испарения влаги иэ материала и приводитк его местному нагреву, что снижает качество сушки, Температура высушенного материала на выходе равна температуре отходящего теплоносителя. ЭФФективность снижаетсявследствие того, что снижаются относительные скорости при прямотокетеплоносителя и материала, а этоприводит к снижению интенсивноститепло- и массообменных процессов,Цель изобретения - интенсификация тепло- и массообмена,Поставленная цель достигаетсятем, что стенки каждой камеры выполнены в виде цилиндрических поверхностей разного радиуса, установленных с перекрытием и образующих щелевые зазоры с выходом навстречудвижению материала, а за окнами походу движения материала установленыуплотнитель ные ролики.9547 10 15 20 25 35 В периферийных каналах в шахматном порядке по длине корпуса установ лены радиальные перегородки, соединяющие его стенки со стенками камер нагрева, между которыми по обе стороны материала расположены параллель. но ему перфорированные перегородки,На Фиг. 1 показана предлагаемая сушилка (без радиальных и перфорированных перегородок); на Фиг. 2 - то же (с радиальными и перфорированными перегородками) .Корпус 1 сушилки содержит воздухоподвод 2, воздухоотвод 3 и расположенные с обеих сторон высушиваемого материала камеры 4 нагрева с нагревателями 5, Стенки камеры выполиены иэ цилиндрических элементов 6 и 7 разного радиуса с внутренними отражательными поверхностями, образующих со стенками корпуса периферийные каналы (сопла 8), В каждой камере 4 цилиндрические элементы разного диаметра частично перекрываютдруг друга с образованием щелевыхзазоров 9, выход которых направленв сторону, противоположную движению высушиваемого материала. За камерами 4 (по ходу движения высушиваемого материала ) уст ановлены уплотнительные ролики 10, На входе в корпус установлены отжимные валы 11,а на выходе из него - валы 12, протягивающие полотнообразный материал 13, Воэдухоподвод 2 выполненсо стороны выхода высушенного материала, а воздухоотвод 3 - со стороны входа влажного материала, Нагреватели 5 - источники инфракрасного излучения. Сушилка может иметь радиаль 4 о ные перегородки 14 и перфорированные перегородки 15, расположенные между камерами нагрева. Камеры 4 с материалом 13 образуют окна 16 для проходапоследнего.1 45Комбинированная сушилка без перегородок работает следующим образом.. Высушиваемый материал 13 .направляют в корпус 1 сушилки, механически обезвоживают отжимными валами 11 и протягивают через сушилку валами 12, Теплоноситель (воздух), поступающий в корпус 1 через воздухоподвод 2, выполненный со стороны выхода материала отсасывают вентилятором (не но 155 казан), подсоединенным к воздухоотводу 3. Огибая камеры 4 с нагревателями 5, расположенными с обеих сторон высушиваемого материала, воздух,48 бпроходя через сопла 8, эжектируетиз камер 4 через щелевые зазоры 9паровоздушную смесь. Вследствие эжекции в камерах 4 создается пониженноедавление.Разность, давлений внутри и снару жи камер 4 компенсируется тем, чточасть паровоздушной смеси, эжектируемой из камер нагрева, возвращается в них через окна 16 для входаматериала, образованные цилиндрическими элементами 6 меньшего радиуса.Рециркуляцией воздуха исключаетсяперегрев высушиваемого материала 13и образование застойных паровых эонв камерах нагрева. Резкий перепад температур между материалом, выходящимиз камер нагрева,и проходящим внутри корпуса 1 воздухом способствуетинтенсивному удалению влаги из материала, Обдувая высушиваемый материал, воздух охлаждает его, вследствиечего температура материала на, выходеиз сушилки становится равной температуре входящего в сушилку воздуха;На выходе высушиваемого материала. из камер 4 нагрева стоят уплотнительные ролики 10, перекрывающие доступвоздуха внутрь камер 4 и выход паровоздушной смеси наружу со сторонывыхода материала. Вследствие того,цто по мере прохождения воздуха через сушилку он нагревается и увлажняется, режим осциллирования (нагревохлаждение), в котором сушилка работает, затухает, что и требуется вначальный момент времени при сушкевлажного материала,В результате проведенных испытаний на полотне - диагональ хлопчатобумажная маланжевая - установлено,цто интенсивность удаления влаги впредлагаемой комбинированной сушилке по сравнению с сушильными цилиндрами выше на 304, удельные расходытепла также уменьшены на 30 ьКомбинированная сушилка для сушки полотнообразных гаэопроницаемыхматериалов с перегородками (Фиг. 2)работает так же, как и сушилка безперегородок (Фиг. 1).Высушиваемый материал 13, направляемый в. корпус 1 сушилки, механически обезвоживается. отжимными вала"ми 11 и протягивается через сушилкувалами 12. Теплоноситель (воздух)поступает в корпус 1 сушилки черезвоздухоподвод 2, а отсасывается че"рез воздухоотвод 3. 11 ронизывая ма 954748териал, движущийся между перфорированными перегородками 15, воздухохлаждает его, вследствие чего температура материала на выходе из сушилки становится равной температуре входящего в сушилку воздуха. Огибая камеры нагрева воздух, проходячерез сопла 8, эжактирует из камер.через щелевые зазоры 9 паровоздушную смесь,Вследствие эжекции в камерах 4создается пониженное давлениеРазность давлений внутри камер нагрева и снаружи них компенсируетсятем, что часть паровоздушной смеси,эжектируемой из камер нагрева, возвращается в них через щелевые зазоры 9, образованные цилиндрическимиэлементами 6 и 7 и расположенныесо стороны перегородок 14, образующих газоход в корпусе сушилки. П.регрев материала и образование застойных паровых зон в камерах нагрева исключается рециркуляцией воздуха и вследствие того, что паровоздушная смесь дополнительно пронизывает высушиваемый материал в самихкамерах нагрева. Резкий перепад тем"ператур между материалом, выходящимиз камер нагрева, и пронизывающимего потоком воздуха способствуетинтенсивному удалению влаги из материала.Уплотнительные ролики 10 играютту же роль, что и в сушилке без перегородок, Сушилка с перегородкамипо интенсивности удаления влаги превосходит сушилки с контактными цилиндрами в 3,2 раза, а для воздухопроницаемых материалов - в 8,4 раза,Кроме того, сушилка отличаетсясравнительно низким удельным расходом тепла (690-1000 ккал/кг влаги),Испол ьзова ние в промыыле нност ипредлагаемой комбинированной сушилки для полотнообразных газопроницаемых материалов дает дополнительноснижение металлоемкости конструкции,уменьшение производственной площади и позволяет полностью автоматизировать процесс.Предлагаемую сушилку легко можновключать в поточные линии,формула изобретения10 1. Комбинированная сушилка длядлинномерных материалов, содержащая корпус с расположенными по обестороны материала камерами нагрева,образующими со стенками корпуса пе 15 риферийные каналы, а с материаломокна, о т л и чающая с я тем,что, с целью интенсификации теплои массообмена, стенки каждой камерывыполнены в виде цилиндрических по 20 верхностей разного радиуса, установленных с перекрытием и образующихщелевые зазоры с выходом навстречудвижению материала, а за окнами походу движения материала установлены25 уплотнительные ролики.2. Сушилка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в периферийных каналах в шахматном порядке подлине корпуса установлены радиальные перегородки, соединяющие егостенки со стенками камер нагрева,между которыми по обе стороны материала расположены параллельно емуперфорированные перегородки.35Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бельцов В.М. Технологическоеоборудование отделочных фабрик текстильной промышленности. Л., "Машиностроение", 1974, с. 145.2. Авторское свидетельство СССРУ 127989, кл. Е 26 В 13/06, 1960,3. Москвичев Н.Т Чупыгин А.Г.Оборудование хлопкоотделочных предприятий, М., "Легкая индустрия",1966 у с. 222,Авторское свидетельство СССРЮ 1 566099) кл, Г 26 В 13/02, 1975