Способ сушки тресты лубяных культур

Г 1 1129472 ъ 5 1 О 40 сушки; на фиг. 3 - термограммы слояф 5 трестыдля кривой сушки при 145 С 50 55 Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки тресты лубяных культур, например для сушки мокрой моченцовой льнотресты.Получение тресты высокого качества - первостепенная задача процесса сушки, так как от него зависит процент выхода и качество длинного волокна, а также производительность труда и оборудования на участке механической обработки тресты. Ес.тественно, что при этом параметры процесса сушки должны выбираться, исходя из обеспечения получения тресты высокого качества (равномерной по влажности, с неповрежденными волокнами), т.е, параметры процесса сушки зависят от свойств тресты. Однако параметры процесса сушки не могут быть определены (вытекать) только .из известных свойств тресты, так как в не меньшей мере они являются зависимыми от условий прохождения процесса сушки. Конечный результат процесса сушки зависит как от качества высушенной тресты, так и от затрат пара, электроэнергии, стоимости оборудования и т,д. Следовательно, параметры процесса сушки в конечном счете оказываются зависимыми от свойств высушиваемого материала, от условий прохождения процесса и от его конечных технико-экономических показателей. Оптимальные значения этих показателей могут быть определены только . экспериментальным путем. Известен способ сушки мокрой льнотресты, включающий многоступенчатую продувку ее слоя нагретым воздухом, при котором во всех зонах сушки осуществляют кондуктивный подвод тепла к слою высушиваемого .продукта, толщиной 50-60 мм, от транспортерной ленты, нагреваемой до 100-120 С Я ,Однако из-за неравномерности слоя высушиваемой тресты по плотности и влажности отдельные части слоя высыхают быстрее и оказываются под воздействием температур выше значений, допустимых термолабильностью волокна.Наиболее близким к предлагаемому является способ сушки тресты лубяных культур путем продувки нагретым воздухом во всех зонах, при -15 20 25 30 35 чем в последней зоне воздух имеет температуру 80-90 С и скоростьо2-3 м/с, с последующим удалением иэ этой эоны 2 .Основным недостатком описанного способа сушки является то, что интенсификация тепломассообмена дости гается в основном в результате применения высокотемпературных режимов, что отрицательно сказывается на качественных показателях волокна и снижает процент выхода длинного волокна. Процесс сушкисопровождается большими потерями тепла как через ограждения сушилки, так и с удаляемым из сушилки отработанным воздухоМ.,Целью изобретения является интенсификация тепломассообмена и повышение качества сушки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сушки тресты лубяных культур путем многоступенчатого продувания слоя, перемещаемого в каждой ступени по зонам, воздухом, имеющим в последней ступени температуру 80-9 ООС и скорость 2-3 и/с, и удаления отработавшего воздуха, продувание слоя в зонах первой ступени ведут в течение 2-5 мин до достижения трестой влажности 30-203 циркулирующим в противотоке воздузом со скоростью 5-9 м/с и температурой 130-60 С, ступенчатоопонижающейся от последней к первой зоне, а отработавший воздух удаляют из первой ступени сушки с температуорой 55-75 С и влагосодержанием 70- 150 г/кг сухого воздуха. 1На фиг. 1 схематически изображена описываемая сушилка для сушки тресты лубяных культур; на фиг. 2 представлены сравнительные кривые и скорости 7-8 м/с; на фиг. 4 - кривые сушки для приводимых в описаниипримеров. Сушилка содержит транспортер 1 для перемещения тресты по зонам 2-4 первой, 5-7 второи и 8-10 третьей ступеням сушки. Циркуляция воздуха по зонам осуществляется с помощью вентиляторов 11, а его нагрев - по" средством калориферов 12. Отработав-:.- ший воздух удаляется из сушильной камеры 13 с помощью вентилятора 14.На первой ступени сушки, когдавлажность тресты выше 60-70 Х, проис.ходит удаление свободной влаги,Экспериментальными исследованиямиустановлено, что в этот период повышение скорости воздуха с 1-3 м/сдо 5-9 м/с позволяет в два и болеераз увеличить скорость испарениявлаги и соответственно сократитьпродолжительность сушки тресты припониженных значениях температуры иповышенных значениях относительнойвлажности (влагосодержания) воздухаВерхний предел температуры воздуоха ограничен 130 С, с целью устранения пересыхания и перегрева участков слоя тресты с меньшей плотностью и:влажностью. С целью максимального снижения теплопотерь нижнийпредел температуры воздуха на входе в слой тресты ограничен 60 С,оа температура и влагосодержание удаляемого отработавшего воздуха уста-,оновлены соответственно 55-75 С и70-150 г/кг сухого воздуха. Снижение температуры, воздуха на входеов слой мокрой тресты ниже 60 С недопустимо, так как при этом процесссушки прекращается и начинаетсяобратный процесс перехода влаги извоздуха в тресту.Наибольший положительный результат по скорости и экономичности процесса сушки получается при скоростипродувки воздуха через слой трестыв диапазоне 5-9 м/с, Увеличениескорости воздуха вьппе 9 м/с в зонахпервой ступени сушки и выше 3 м/св зонах вторбй и третьей ступенейнецелесообразно, так как получаемыйпри этом технологический эффект некомпенсирует затрат на увеличениемощности и совершенствование вентиляционных агрегатов,Способ осуществляют следующимобразом. Мокрую тресту после промывки и механического обезвоживания в отжимно-промывной машине с начальной влажностью 160-220 Х укладывают на транспортер 1 сушилки в виде рыхлого слоя и последовательно перемещают по зонам 2-4 первой, 5-7 второй, и 8-10 третьей ступеней сушки. Свежий воздух поступает в зону 10 третьей ступени и последовательно противотоком по отношению к высушиваемой тресте проходит зоны 10-2,5 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 В зонах 10-8 третьей ступени сушки воздух с помощью вентиляторов 11 продувается через слой тресты с в влажностью 30-5 Х со скоростью 2- 3 м/с, нагреваясь в калориферахо12 до 80-90 С. Затем воздух поступа ет во вторую ступень сушки в зоны 7-5, где с помощью своих вентиляторов 11 продувает слой льнотресты -с влажностью 70-ЗОХ со скоростью 2-3 м/с, нагреваясь в калориферах 12 до 100-120 С, после чего воздух поступает в зоны 4-2 первой ступени сушки и в течение 2-5 мин проду- . вает слой тресты с влазностью 220- 70 Х со скоростью 5-9 м/с нагреЭо ваясь в калориферах 12 до 130-60 С. Воздух вентилятором 14 из зоны 2 первой ступени сушки выбрасывается в атмосферу с температурой 55 о75 С и влагосодержанием 70-150 г/кг сухого воздуха.Представленные на фиг. 2 кривые сушки показывают, что повышение скорости воздуха с Ч = 1-3 м/с до.5-9 м/с приводит к увеличению скорости сушки и, следовательно, к .сокращению ее экспозиции. При этом . наибольшее влияние повышенной скорости воздуха сказывается на участке сушки тресты, где ее влажность вьипе 20-ЗОХ. Так, увеличение скорости воздуха до 8-9 м/с уже прио пониженной температуре 65-О С и повышенной относительной влажности= 30-40 Х позволяет достичь результата (кривая З.на фиг. 2), близкого к результату, получаемому при следующих параметрах воздухами скорость 2-3 м/с, температура 125- 130 С, относительная влажность 5-15 Хо(кривая 4 на фиг. 2).Применение повышенных скоростей воздуха в сочетании с повьппенной температурой (кривые 5-7 на фиг, 2) позволяет еще более увеличить скорость сушки и сократить ее продолжительность.В результате органолептической оценки высушиваемых образцов тресты установлено, что при скоростях воздуха на входе в слой ) 9 м/с в слое появляются отдельные участки тресты с повышенной влажностью, т.е. заметно увеличивается неравномерность по влажности высушенной тресты, чтоснижает ее качество. Объяснить это можно явлением сжатия и уплотнения5 1 О 20 ность ее увеличивается. При эначе 55 слоя тресты, приводящим к ухудшениюи неравномерности фильтрации воздуха через слой. На этом основании верхний предел скорости воздуха на входе в слой высушиваемой тресты ограничивается 9 м/с.Нижний предел скорости воздуха на входе в слой высушиваемой тресты установлен 5 м/с, так как начиная с этого значения скорости наблюдается существенное ускорение процесса сушки и сокращение его продолжитель" ности,Увеличение скорости воздуха выше 3 м/с на участке, где влажность тресты меньше 20-307., слабо сказывается на увеличении скорости сушки и сокращении продолжительности (кривые 4 и 5 на фиг. 2). Получаемый при этом технологический эффект не компенсирует затрат на увеличение мощности вентиляторов зон сушки на данном участке, связанное с "увеличением скорости продуваемого через слой тресты воздуха. Поэтому на данном участке сушки тресты увеличение скорости воздуха на входе в слой выше 3 м/с нецелесообразно.Известно, что для льняного волокна потеря прочности происходит при температуре воздуха 7 120 С. Из представленных на фиг. 3 экспериментально полученных кривой А сушки и термограмм Б, В, Г слоя вы-. сушиваемой льнотресты видно, что нагрев отдельных участков слоя происходит по разному. При направлении воздуха снизу вверх низ слоя нагревается до температуры продуваемого воздуха быстрее, чем его середина и верх, Например, (фиг. 3) при температуре продуваемого воздуоха 145 С низ слоя (термограмма Б) нагревается до 120 С через 24 , аячерез 45 его температура дости 0гает 145 С, т.е. сравнивается с температурой воздуха на входе в слой (очевидно, что отдельные стебли льнотресты высыхают и нагреваются до этой температуры еще .быстрее). Середина (термограмма В) и верх (термограмма Г) слоя нагреваются до 120 С:соответственно через 1 20 и 1 40а до 145 С соответйо ственно через 310" и 3 20 . Из этого следует, что температура воздуха, равная 145 С, не может приУ 25 30 35 40 45 50 меняться для сушки льнотресты без ущерба для ее качества.При температуре воздуха 130 Со нагрев слоя происходит достаточно равномерно, а продолжительность нагрева такова, что появляется возможность ее контролировать и изменять с помощью общепринятых. средств контроля и регулирования. На этом основании верхний предел температуры воздуха на входе в слой высупываемой тресты на участке сушки, где влажность тресты ) 203,принят равным 130 С.Как следует из представленных на фиг. 2 экспериментально полученных кривых сушки с понижением температуры воздуха скорость процесса сушки уменьшается, а продолжительо ниях температуры воздуха60 С соз. даются условия, при которых незначительное увеличение начальной влажности тресты или влагосодержания воздуха приводит к прекращению процесса сушки и вызывает обратный процесс перехода влаги из воздуха в тресту (процесс увлажнения тресты),. На этом основании нижний предел температуры воздуха на входе в слой тресты ограничен 60 С. Как следствие этого и с целью максималь ного снижения теплопотерь, температура и влагосодержание удаляемого из сушилки отработавшего воздуха установлены соответственно 55- 75 С и 70-150 к/кг сухого воздуха.оНа фиг. 4 представлены кривые Д, Е, Ж для приводимых ниже примеров осуществления предлагаемого способа в двух ступенях сушки, а также кривая 3 сушки по способу- прототипу.П р и м е р 1Поступающую с отжимно-промывной машины мокрую тресту с начальной влажностью 190+ д 303 укладывают на ленточный транспортер 1 сушйлки в виде рыхлого слоя. с плотностью 3,5-4 кг/м транспортера и. последовательно перемещают ее через зоны сушки 2-10,В зонах 2-5 сушки слой тресты втечение 6 мин продувают с помощьювентиляторов 11 этих зон снизу вверхнагретым воздухом спараметрамина входе в слой: скорость 8 м/с иотемпература 65 С, относительнаявлажность 157, до достижения влаж"1129472 ности тресты 20%. Воздух нагреваютдо 65-С в калориферах 12 каждой зооны 2-5.В зонах 6-10 сушки слой трестыв течение 5 мин продувают нагретымвоздухом с параметрами на входе вслой: скорость 3 м/с, температура90 С, относительная влажность 157,0до достижения влажности тресты 5 Х,Воздух нагревают до 90 С в калори,6ферах 12 каждой зоны 6-10.Свежий воздух с параметрами наружного воздуха. температура 20 С,влагосодержание 12 г/кг сухого воздуха, подают в сушилку через заборный воздуховод зоны сушки 10 (нафиг. 1 не показан). Воздух, рециркулируя между зонами, сушки, последовательно проходит их, двигаясь противотоком по отношению к слою высушиваемой тресты. Насыщенньй испарившейся из тресты влагой отработанныйвоздух удаляют.из сушилки черезотводящий воздуховод зоны 2 сушки(на фиг. 1 не показан) с помощьювентилятора 14 с температурой 60 Сов таком количестве, чтобы его влагосодержание составляло 90 г/кг сухого воздуха,Процесс сушки тресты по примеру1 характеризуется кривой сушки Дна фиг. 4.П р и м е р 2. Процесс сушкиосуществляют аналогично примеру 1,, но при других параметрах воздухана входе в слой тресты в зонах2-5 сушки и удаляемого из сушилкиотработавшего воздуха,В зонах сушкц 2-5 продувку слоятресты. ведут в течение 5 мин до достижения влажности тресты ЗОЖ воздухом с параметрами на входе в слой:.зона 2 - скорость воздуха 7 м/сотемпература 70 С, от-носительная влажность 4ЗОХ,зоны 3-5 - скорость воздуха 7 м/со 1температура 105 С,относительная влажность 103.Обработавший воздух удаляют из сушилки с температурой 65 оС в такомколичестве, чтобы его влагосодержание составляло 110 г/кг сухого воздуха5 П р и м е р 3 Процесс сушкиосуществляют аналогично примеру 1, но параметры воздуха в зонах .сушки2-5 и удаляемого из сушилки отрабо танного воздуха устанавливают следующимиезона 2 - ско ость воз ха 8 м с 20Отработавший воздух удаляют изосушилки с температурой 70 С в таком количестве, чтобы его влагосодержание составляло 120.г/кг сухого воз 30Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению сизвестными следующие преимущества:интенсификацию тепломассообменаи сокращение времени сушки трестыот начальной влажности 190+303 довлажности 30-203 при повышенных значениях влагосодержания (относительной влажности) и пониженных значе ниях температуры продуваемого черезслой высушиваемой тресты воздуха;надежное сохранение качества волокна и повышение. процента выходадлинного волокнауменьшение расхода воздуха иасушкуснижение теплопотерь через корпус сушилки и с удаляемым из сушилки отработавшим воздухом, что снижает расход пара на сушку и на 15203 повышает КПД сушилкиуменьшение мощности и упрощениеконструкции системы подогрева воздуха, в результате чего уменьщается металлоемкость сушил- кие Процесс сушки тресты по примеру 2 характеризуется кривой сушки Ена фиг. 4,р ду / е8 м/с, температураовоздуха 80 С, относительная влажность253,зона 3 - скорость воздуха7 м/с, температурао100 С, относительнаявлажность 1 ОЖ,зоны 4-5 - скорость воздуха7 м/с, .температура130 С, относительнаявлажность 5 Х. Процесс сушки тресты по примеру3 характеризуется кривой сушки Жна фиг. 4. В результате экспериментальныхисследований процесса сушки моченцовой мокрой льнотресты установлено, что повышенная скорость агента сушки на входе в слой, равная 5 ф%1 Вд 11294729 м/с, ускоряет процесс сушки на всем участке, где влажность тресты выше 2 О-.ЗОБ.1129472 Редактор Техр имохин 2 Тираж 666ПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и.открытийМосква, Ж, Рауаская наб., д. Заказ 9434 ВНИ