Способ и устройство для высушивания сырых материалов

 

л .

Ильес 82а, 1, 2

« 1 о ) .Я )Я

ОПИСАНИЕ и устройства для высуши ванин сырь1х материалов.

Б "1- -.."." г» " о}- .. . ;;,г, Ф «Р 7 1, ф

- способа

К патенту А. М, Зархина, заявленному 7 января 1925 года (заяв. свил. N 2053), с присоединением заявок от 28 мая

1926 года (заяв. свид. № 10207) и от 21 января 1925 года (заяв. свид. № 1519).

О выдаче патента опубликовано 31 марта 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 марта 1930 года. Предлагаемое изобретение касается спо:соба для высушивания сырых материалов, перегонки жидкостей и выпаривания растворов, в котором, с целью испарения выпариваемой жидкости при данной температуре создают в аппарате разреженное пространство, а для утилизации теплоты этих паров выкачивают их из камеры .испарения и нагнетают в камеру для по.догрева, где они конденсируются и,.отдают теплоту парообразования, конденсат же, до удаления из системы, отводят в камеру испарения с целью бтнятия теплоты перегрева. Для осуществления этого способа пред.лагается устройство, в котором применен барабан, разделенный на две камеры: пер:вая из них предназначена для испарения выпариваемой жидкости, а вторая — для распределения сжатых паров по системе труб.

На чертеже фиг. Г, 2, и 3 схематически изображают предлагаемое устройство в продольном и поперечных разрезах, фиг. 4 — продольный разрез устройства е выдвижной системой труб, фиг. 5и 6— детали этого устройства, фиг. 7, 8, 9 и 9 — различные формы выполнения теплопередаточных поверхностей, фиг. 10, 11 и 12— видоизмененное устройство в продольном и поперечных, разрезах фиг. 10 †дета его, фиг. 13, 14 и 15 †друг видоизмененное устройство в продольном,и поперечном разрезах, фиг. 16 — перегреватель его.

Устройство состоит из барабана 1, цилиндрического (фиг. 2) или прямоугольного (фиг. 3) поперечного сечения с трубной решеткой 3, в которую вставлены трубы 4, соединенные на противоположном конце при помощи горизонтальных труб 5 и одной или нескольких вертикальных труб 6. Свободный конец указанной батареи труб опирается на возвышение 8.

Решетка 3 делит барабан на две камеры А и В. На горизонтальных рядах труб 4 устанавливаю ся полки 7 с тем или иным высушиваемым материалом. Камера 4 сообщается с камерой В через трубы 12, 14 и вентилятор 13. Из верхней части камеры В отходит патрубок 1Q с воздушным насосом, а из нижней ее части — патрубок 11 с водяным насосом, предназначенным для удаления конденсата. Барабан 1 устанавливается нескольконаклонно так, что камера В расположена на более низком конце барабана.

Работа высушивания ведется следующим образом. Загрузив высушмваемый мате—. риал в камеру А, плотно закрывают ее крышкой 16 при помощи петель или болтов 17. Затем пускают в ход воздушный насос, установленный на патрубке 10.

Этот насос, выкачивая воздух из камеры А через трубы 12 и 14, вентилятор 13, камеру В и трубу 10, создает в них разрежение, наблюдаемое по манометру 18.

Вследствие разрежения, выделение влаги из высушиваемых материалов происходит интенсивно. Воздушный насос, после удаления воздуха, будет выкачивать пары, выделившиеся из материалов. Выделение влаги при . разрежении сопровождается

° охлаждением. Когда давление в камере А понизится до заданной или установленной величины, прекращают действие воздушного насоса и пускают в работу вентилявЂ.ор 13, а затем и водяной насос на патрубке 11. С этого момента пары,в смеси с остатками воздуха, будут перекачиваться из камеры А в камеру В и батаоею труб 4, 5, 6, где они сжимаются.

Так как температура в камере А понизится, то выделенные пары, попав в батарею труб, конденсируются в воду, освобождая теплоту испарения, каковая теплота пойдет на "повышение температуры в камере -4. Конденсат, по мере образования, стеКает по наклонным трубам 4 в нижнюю часть камеры В и отводится через патрубок 11.. Так как испарение влаги из хлеба или другого материала и конденсация пара происходит в течейие некоторого времени непрерывно, то температура в камере А не будет понижаться, вследствие того, что теплота, отнимаемая в камере Л, при испарении возвращается его стенками камеры,В и труб 4 при конденсации паров в последних, а также— прохождения конденсата через камеру испарителя. Когда достигнута надлежащая или желательная степень высушивания материала, открывают кран 19 и восстанавливают в камерах А и В атмосферное давление, затем открывают крышку 16, выгружают. из устройства высушенный материал, заменяют его свежим, вновь закрывают крышку 16 и поиступают к- новому процессу высушивания без подведения теплоты извне.

Для удобства разгрузки устройства для высушивания,, и загрузки в него свежего материала, устройство для теплообмена, состоящее из трубной решетки 3 и си- „ стемы труб 4, 5, 6 с полками может быть, сделано выдвижным (фиг. 4, 5 и 6). В этом случае выдвижная система поддерживается роликами 20 и трубная решетка,, 3 снабжена конической формы фланцем 24,, плотно входящим в кольцо 23, приклепанное к кожуху барабана. Для достижения более совершенной плотности на. соприкасающихся поверхностях. фланца 24и кольца 23 могут быть образованы коль цевые выточки 26 (лабиринтное уплотнение). Кроме того, между выступающим наружным краем решетки 3 и тем же кольцом 23 можно применять прокладку 25 из подходящего нетвердого материала. (фиг. 5). В устройстве по фиг. 6 проклад-. ка 25 расположена между коническими поверхностями кольца 23 и фланца 24 трубной решетки 3. Трубы 4 можно за- менить полыми телами 27 (фиг. 6) или 28 (фиг. 8), из волнистых листов металла.

Таким путем возможно значительно увеличить поверхность теплообмена, а следовательно и ускорить конденсацию пара. и высушивание материала. Для того, чтобы такое соединение не слишком ослабляло решетку 3, эти полые тела могут иметь суженное горло 30, как показано на фиг. 9 относительно тел 29 (фиг. 9), изготовленных в виде плоской трубы.

На фиг. 10 — 12 схематически изобра- жено видоизменение устройства, предназначенного для перегонки жидкостей и выпаривания растворов. Барабан 1 прямоугольного (фиг. 11) или цилиндрического (фиг. 12) поперечного сечения снабжен прикрепленной к нему решеткой 3. В решетку 3 вставлены одними, концами выпарные жолоба с закраинами 31, соединенные на противоположных концах при,. помощи одной или нескольких вертикальных ветвей 6. Барабан 1 снабжен внутри стенкой 2 и скреплен с решеткой 3, при . чем последние скреплены так, что образуются две отделенные друг от друга камеры, одна В йнутр другой А. Нижняя часть решетки 3 оканчивается в Р-образ-. ном сосуде 7, стенка которого в камере В. несколько выше стенки в камере А. К стенке последнего в камере -1 прикреплен вы-, парной жолоб 7, под которым находится один или несколько таких же йаклонных жолобов. Выпарные жолоба с закраинами 31 служат для помещения выпариваемых жидкостей, а образуемые ими пазухи 4 в нижо — о ней своей плоскости устанавливаются несколько наклонно, так, чтобы конденсат. стекал в Р-образный сосуд. Камера А сообщается с камерой В через кольцео. образный проход 12, образуемый цилиндрической поверхностью барабана и стенками 3 и 2, вентилятор 13, установленнйй в камере В и отверстие 14, образованное стенками 2 и 3 . Из нижней части барабана отходит патрубок ll водяного насоса,.предназначенного для производства, разрежения и удаления конденсата. Камера 3 — 2 снабжена для отвода конденсата из нее патрубком 11„ нижний конец которого опущен,в стакан 11.

Крышка 16 барабана прикрепляется к последнему болтами или петлями 17. Вентилятор приводится в движение от какоголибо двигателя при помощи ременной передачи, шкива 13„.-и зубчатой передачи 13 .

Вал 13 -, одним концом укрепленный в подпятнике 13ц, вращается в неподвижной трубе 13з, один конец которой погружен в ртуть, налитую в стакан .134, сидящий на шкиве 13;.

Процесс. выпаривания при таком устройстве производится следующим образом.

Открывают кран 19>, сообщающий камеру В с атмосферой, наполняют устрой; ство через воронку 19„ предназначенной для выпаривания жидкостью, затем закрывают кран 19 и кран воронки 191 и пускают в ход соединенный с патрубком 11, водяной насос, создающий в аппарате разрежение. После того, как будет создано желательное разрежение, пускают вентилятор 13, для подачи паров из камеры А в камеру В,при чем в последней эти пары будут конденсироваться, а конденсат будет стекать по стенкам пазух 4 в "образЭ ныи сосуд, по жолобам 7 на дно барабана и отводиться через патрубок 1-1 наружу. Конденсат отводится из камеры В в камеру -А с целью отнятия от него тепла и для повышения за счет этого тепла температуры в камере А, так как конденсат в камере В имеет более высокую температуру, чем температура камеры А.

Другое видоизменение устройства для высушивания сырых материалов схематически изображено на фиг. 13 — 16. Видоизмененное устройство состоит из барабана l прямоугольного или круглого сечения и перегревателя 2. Устройство снабжено патоубками 14 и 12, соединяю щими барабан Р с перегревателем 2,. при чем патрубок 14 снабжен вентилятором 13. Камеры В, и перегревателя 2 сообщаются с патрубком 12 через посредство патрубков 13., 12 и компрессора 13>, . а с атмосферой — через патрубок 10, снабженный воздушным насосом. Барабан перегревателя 2 круглого или прямоугольного сечения снабжен решетками 3, 3>, укрепленными на некотором расстоянии от стенок с патрубками 13 и 10. В ре1 шетки вставлены трубы 4 так что каме-1 ры В и Вь образуемые стенками перегревателя и решетками 3, .3ь соединены между собою трубами 4 и отделены от- . средней камеры А ерегревателя 2. Ниж-няя часть камеры I3i снабжена патрубком il, 1 -образной формы, другой конец которого проходит через стенку барабана и прикрепляется к наклонному жолобу 7, снабженному выходной трубой 11> с водяным насосом. Внутри борабана уложены рельсы для вагонетки 5, на которой укре-плены рамы с полками.5> различной длины.

Короткие полки сплошные, а другие, длин-ные о длине равны длине барабана 1 и имеют небольшие прорезы посредине,, вследствие чего верхний патрубок 14 сообщается с нижним 12.

После загрузки на полки 5> высуши ваемого материала, пускают в ход воздушный насос перегревателя 2, который. создаст желательное для высушиваиия. разрежение в устройстве. Затем пускают компрессор 131 и вентилятор 13; при этом воздушный насос продолжает работать, так как производительность его по сра-. внению с компрессором ничтожно мала..

Часть паров, насыщающих пространство аппарата, будет нагнетаться компрессором в камеры В, В> трубы 4, а остальная часть под воздействием вентилятора будет циркулировать в устройстве, омывая ,,трубы 4 и высушиваемые материалы. Перегрев нагнетаемых компрессором паров поЛучается за счет незначительной разности давлений в полостях А, А„ В, В, каковая уравновешивается разностью уровней жидкости в . Р-образной трубке 11

Перегретые пары в трубах 4 конденсиру-! ютсяиагревают циркулирующий через ка меры 1 и А А пар, Конденсат отводится -Bo трубам 11, 14 жолобу 7 наружу, пред-!

t варительно охлажденный в камере бара бана 1.

Предмет патента.

1. Способ высушивания сырых материалов, перегонки жидкостей и выпаривания растворов, отлича»ощийся тем, что, с целью испарения выпариваемой жидкости.при данной температуре, образуют в аппарате безвоздушное пространсто, а с целью утилизации теплоты паров, выделяющихся из материалов или жидкостей при вь»сушивании, эти пары выкачивают из пространства (камеры) испарения и нагнетают в .пространство (камеру) подогрева для конденсации и отдачи теплоты парообразования, с целью же отнятия теплоты перегрева конденсата, последний отводят в пространство (камеру) испарителя до удаления его из системы.

2. Устройство для высушивания сырых материалов по означенному в п. 1 способу, отличающееся применением наклонного барабана; разделенного перегородкой на камеру А для распределения высушиваемого материала на полых полках 7 или трубах 4, и камеру B для распределения сжатых паров, поступающих по трубам 12 и 14 из камеры А в камеру о, снабженную патрубком 10 с воздушным насосом и патрубком ll с водяным насосом для откачивания конденсата.

3. Форма выполнения устройства согласно п. 2, отличающаяся тем, что трубчатые полки 4, 5, 6 (фиг. 3 и 4) вместе с трубной решеткой 3 установлены на ро.ликах 20 для возможности выкатывани@ их из наклонного цилиндра.

4. Видоизменение устройства, указан. ного в п.п. 2 и 3, отличающееся тем, что трубы для поддержания вь»сушиваемого. " . материала заменены полыми телами 27, 28 (фиг. 7 и 8) или 29 (фиг. 9), вставленными в решетку 3 с суженными в виде горловины концами.

5. Видоизменение. устройства, указан- ного в п.п. 2 — 4, отличающееся тем, что вентилятор для засасывания и сжатия— паров,-выделяемых в камере (фиг. 10),, установлен внутри корпуса 1 между стен- . ками 3 и 2 (фиг. 10) в целях подачи сжа тых паров в пазухи 4 выпарных жолобов снабженных закраинами 31 (фиг. 9) и соединенных при помощи одной или нескольких вертикальных ветвей 6 (фиг. 1 и 12).

6. Видоизменение устройства для высу-, t шивания сырых материалов в разреженном пространстве, согласно п- 2, отличающееся тем, что трубка 12 (фиг. 13), отводящая выделяющиеся в камере 1 пары в перегреватель 2 (фиг. 13 и 16) и оттуда обратно в камеру 1, снабжена отростком 12для засасывания части пара в компрес» сор 13», подающий сжатый пар в обогре. вательные трубы 4 перегревателя 2, в целях

| сообщения парч, циркулирующему через камеру 1», теплоты, необходимой для выI сушиваяия. »6 (