Способ сушки текстильного материала и устройство для его осуществления

 

1. Способ сушки текстильного материала при его перемещении перед полимеризацией через золы сушки путем струйной продувки в первых дву.ч зонах теплоносителем, отработавшим в зоне полимеризации, отличающийся тем, что, с цепью 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, которьй затем добавляют в теплоноситель с уменьшением температуры последнего до 120-140 С при влагосодержании 0,015 - 0,035 кг/кг сухого .воздуха.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) 1

1 д 1

j.

У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3551451/24-06 (22) 23.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. У 18 (72) 0 ° А. Кремнев, В. P. Бороьский, Л. Н, Грабов, А. M. Шафир, В, И. Заблудовский и Л. А, Штаркман

«(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

К 753954, кл. D ОЬ В 11/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 897906, кл. D 06 С 7/02, 1980 ° (54) СПОСОБ СУШКИ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ у Г 26 В 3/06; Р 26 В 13 04 (57) 1. Способ сушки текстильного материала при его перемещении перед полимеризацией через золы сушки путем струйной продувки в первых дву.. зонах теплоносителем, отработавшим в зоне полимеризации, о т л и ч а ю— шийся 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 теплоноситель с 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 к второей зонах к 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 использовано на предприятиях химической„ текстильной, элекI poIexHHческой и целлюлозно-бумажной промышленности, Оно направлено на использование вторичных энергоресурсов ,и создание энергосберегающей технологии, Известен способ многозонной сушки текстильного материала при перемеще15 нии его через зоны сушки путем струйной продувки материала теплоносителем. При осуществлении этого способа продувку ведут теплоносителем с температурой до 200оС, который нагнетают в пространство между двумя пластинами, образующими сопло, а текстиль." ный материал подают навстречу потоху теплоносителя. Материал нагревается, а отработанный теплоносктель удаляется кз сушильного объема к выбрасьг25 вается с температурой 140-160 С в окружающую среду .1 1.

??eäooòàòêàIIH способа многозокпой сушеск текстильного материала являются относительно низкий теплоьой КЦЦ и большие потери телла с уходящим отработанным теплоносителем, Известен также способ многозок ой сушки текстильного материала при его перемещении через зоны сушки и папимеркзацик путем струйной продувки материала в первых двух зонах тепло-HocHI eлем, отрабогавшеем в зоне поли вертикальный участок и сочлененный с нкм наклонный участок, размещенный под углом 5-10 к оск воздуховода, при этом концы вертикальных участков подключены к коллектору нкзкотемпературного теплоносителя, снабженному регулятором расхода, а в воздуховоде в зоне размещения наклонных участков дополнительно установлены направляющие щитки к под ними — конденсатосборник. мерпзацки. Температура отработавшего. теплоносителя 160-190 С j 2 ), Такой способ позволяет сократить расход тепла, используемого на подогрев тепдоносителя в первых двух зонах, так как отработавший в зове полимеркзацкк теплоноситель имеет температуру выше, чем требуется для осуществления пропесса сушки в Iep вых двух зонах сушки.

Известный способ осуществляется в устройстве, содержащем многозонную сушильную камеру с всасывающими карманами в первой и второй зонах и воздуховодом для подвода к ккм отработавшего теплопосктеля 2 ).

Недостатком указанных спо оба и устройства является наличке в отработавшем теплоносителе паров влаги,. которые увеличивают продолжитель еость процесса сушки и снижают его эффективность, Это ведет к нерациональному ксполь-:ованию тепла, вносимого с отработавшим теплоносителем, Благосодержание отработавшего теплопосктеля из иеняется в завелскмостк c I вида текстильпого материала и для тяжелых материалов достигает

0,2 кг/кг сухого воздуха. Прк такбм влагосодержании B первой зоне сушки происходит процесс конденса IHH влаги на поверхпостк материала, так как она имеет температуру ниже температуры конденсации (точки росы ), ПоэтoIIp вместо подсушиванкя прои"ходи увла7.«eHIIe материала в начал< процесса

С,тШКЕ,I, Таким образом, известные способ к устройство не обладают достаточной

1092340 эффективностью и недостаточно рационально используют вносимое в устройство тепло, Целью изобретения является сокращение теплопотерь, 5

Указанная цель достигается тем, что согласно способу сушки текстильного материала при его перемещении перед полимеризацией через зоны сушки путем струйной продувки н первых tp двух зонах теплоносителем, отработавшим в зоне полимеризации, перед подачей теплоносителя н зоны сушки осуществляют поверхностную конденсацию его капельнай влаги с помощью воздуха с температурой 20-35 С и нлагосо.о держанием 0,0!-0,03 кг/кг сухого воздуха, который затем добавляют н теплоноситель с уменьшением температуры последнего до 120-140 С при нлагоса- 2б держании 0,015-0,035 кг/кг сухого воздуха, Кроме того, н устройстве для сушки текстильного материала, содержащем многозонную сушильную камеру с нсасы- 25 нающими карманами в первой и второй зонах и наздухонодам для подвода к ним отработавшего теплоносителя, ноздухонод снабжен коллектором низкатемпературнаго теплоносителя и пучком IQ оребренных труб, каждая из которых имеет вертикальный участок и со-ыененный с ним наклонный участок, размещенный под углом 5-10 к оси ноздухонода, пни этом концы вертикальных участков подключены к коллектору низкотемпературиага теплоносителя, снабженному регулятором расхода, а в ваздуховоде в зоне размещения наклонных участков дополнительно ус- 4g

-.àíîíëåíû направляющие щитки и нод ними — конденсатосборник.

Сокращение расхода тепла в сушилке достигается за счет уменьшения нлагосодержания отработавшего теплоносителя., так как влага иэ него конденсируется в виде капель на наружной поверхности оребренных труб. Внутри труб пропускают нару>3жый воздух с температурой 20-35 С и нлагосодержа" нием 0,01-0,03 кг/кг сухого воздуха, который охлаждает наружную поверхность труб и нагревается по мере движения по ним. Затем нагретый воздух и осушенный отработавший тепланоситель смешивают да получения оптимальных параметров: температуры 120-140 С

4 и нлагосодержания 0,015-0,035 «г/кг сухого воздуха.

Теплоноситель с такими параметрами подается в первую и вторую зоны сушки.

На фиг, 1 схематически представлено предлагаемое устройства, продольl ный разрез; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг, 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на

Ф фиг. 2.

Устройства, реализующее предлагаемый способ сушки текстильного материала, содержит многазонную сушильную камеру 1 с нептилятораь.:и 2, калориферами 3 ьсасываюшие кар:;аны 4 и

5 ь- первой и второй зонах, ноздухонод 6, пучок оребренных труб с вертикальнь>.я3 7 и наклонными Г> уч;сткамн, регулятор 9 расхода в коллекторе !0, направляющие щитки 1! и ка денсатосбар -:нк !2. Участки 8 аребренных труб установлены с уклоном 5-10 к о аси ноздухонода 6, подающего теплоноситель н первую и вторую зоны сушильной камеры 1.

Устройство работает следующим аб1> 3 3 о и .

В суп ильиай камере 1 перемещают текстильный M-IIериал слева направо и продувают его струями теплоносителя с помощью вентиляторов.

Отработавший t3 зонах IIolIHhtEðttçации Гепланаситель с температурой 160в -, 190 С подают -.врез наздухансд 6 и карманы 4 н 5 в перную и вторую заtи1 сушильной камеpLI 1, 11а пути дни>хе

HBH отраба тани>ега теплоноситi ïë рс тая=вливаю> пучок оребреннььх труб, которые спару>хи смлнаются ît;.аботаншим те3 поносителем. Цля того чтобы отработавший Геплоноситель омьп3ал оребренные трубы, между нимп установлены направляющие щитки 11. Наружный наздух (низкатемпературный теплоноситель ) за счет разрежения, создаваемого вентиляторами 2 и потоком отработавшего -еплоносителя через-коллектор 10, снабженный регулятором 9 расхода, засасывается внутрь оребренных труб, проходя через них, нагревается и попадает в воэдуховод 6 и карманы 4 и 5. Проходя по трубам, воздух, имеющий температуру 20-35 С и влагосодержание 0,01-0,03 кг/кг сухого воздуха, охлаждает их ниже темпера туры конденсации влаги, содержащейся в отработавшем теплоносителе, Поэтому на наружной поверхности оребренных

)092340 труб происходит капельная конденсация

Влаги из отработавшего теплоносителя, которая стекает в конденсатосборник

12 и удаляется.

Таким образом осуществляется процесс ".ушки отработавшего теплонось3теля при сохранении его тепла, которое передается ниэкопотенциa31üELoèó теплоносителю.

Пример 1. Отработавший теп-. 3Р лоноситель Зэосле полимериэатора с температурой 160ОС и влагосодержани ем 0,2 кг/кг сухого воздуха подается

Е3 Воздуховод 6 и омывает пучок ореб ренньгх труб, В трубы через коллектор 1 >

10 попд :ст наружный во-3дух с темпера" турой ?О С и влагoco epil:.aLLLIel о

0,0 1 кг/кг сухог (э 33oapyxa Hapbi Вл(1ги иэ отработавшего теплоносителя конденсиру(отся,и конденсат стекает в 2О конденсатосборник. Так как участки 8 труб пучка наклонень3 под углом 5 происходит удаление Влаги с труб, Затем осушенный и частично охлажденный теилоноситель смешивают с подо- 25 гре тым ВО ЗД ухОм В ыхс)Д ящим из т12э" б пучка, до получения температуры тепэ лоно си геля 1, О (и LiëaãoñoäåpæaELèLL

0,,0? Кг/кг сухого воздуха. Теплоноситель с такими параметрами направля- gO

e (я В первую и BTQpу((э эОны cу33!иль н(э и 1- а3,((эgL L

Процесс (-у(пки т кстильного материал а о- ра rag TgEL на,.,—. 1 э;, а рдсход тепла уменьшается па 202 г.о cparl- ., пению со способом сук(к(3, (эписдпным

В прототипе, П(пя уменьшения влагосодержания теплоносителя, п(эдаваемого

В пс1эвую H вторую э03(ь3 (xiii ильной Ка-меры, экелательно внутрь оребрснных хо труо подавашь воздух с температурой менее .0 С и влагосодержанием менее

;> 0

О, 01 кг /кг сухого воздуха . Однако для полу:ения этих I араметров необходимо затратить цоголнительное количество энергии для с333(х(ения темпе-ратуры и Îсушки наружного воздуха, что экономически нерапионально.

Ц р и и e p 2ю От1эаботав33(и((3((л

О лонОсит(эль с темпе1эаьурой 190" С и

; э О

Вла1 Осодерх.анием 0 93 кг/ Г e; i. 0

Воздуха пропускают через пучо-;. Оребренных труб каждая иэ которьгх имеег

Вертикачьнь(й участок / и накл(эн1(ыэ ( участок 8 с углом наклона;О", Внутрь ээ

" руб подают воздух с температурой

35 С и Влагосодерх(а((ием 0,03 кг/кг сухОго В(эзДухс"- е ПО rAIe (. .. у Щения . 1 1эс1 ботавшего теплоносителя, в реэультаТе ПОверхнОстнОй КОнденсации его ка пельной Rrlaãè на трубах пучка,его сме-ш(.(вают с подогретым воздухом и полу чают "геплоноситель с температурой

140 С и влагосодержанием 0,035 кг/кг о, сухого воздуха, который направляют в первую и вторую зоны сушильной каме1эы, Процесс. сушки текстильного материала сокращается на 20-23%, а расход тепла на ЗОЯ по сравнению 00 способом-прототипом.

Если сделать угол наклона учасТков

8 оребреиных труб менее 5, то при о конденсации влаги будет происходить срыв капель DTLELL ii с поверхности труб, о а если увеличить его более 10 то заметно Возрастет гидравлическое сопротивление по потоку отработавшего теплоносителя, П р и и е р 3. Отработавший теплоноситель с температурой 180 С и влагосодержанием 0,15 кг/кг сухого воздуха пропускают через пучок оребpeнных труб с углом наклона участков

8 оребэенных труо к оси воздуховода

6, 11нутрь труб из коллектора 10 :ерез регулятор расхода подают воздух о с температурой 28 С и влагосодержанием 0.02 кг/кг сухого воздуха, На поверхности пучка оребренных труб происходиl капельная конденсация паров

Влаг31 из отработавшего теплоносителя, Направляющие щитки 11 не позволяют потоку отработавшего теплоносителя проскакивать мимо поверхности оребреш1(3Х труб. .Слэя снять направля(ощие щитки„ то кол11чество сконденсировдв— п(ейся влаги уменьшится на 20-257.„ чro снизит эффективность уменьшепня влагorо, .Jeрэхания Ll От"эаоотаВшеэ3 TeплО носителе после зоны полимеризации.

13лаэ-а, которая сконденсировалась на поверхности труб, стекает В конденсa l oeбо1эни3" и удаляется иэ уст1эo3яст ва,. Б отработавший теплоноситель послe омывания им пучка труб добав-л>(ется низкотемперат . plibLLI тг. .плоноси —, тель,. Прошедшии внутри труб пучка, с полу-(ение(ч теплоносителя с темпердтурэй 128 Ñ и Влагосодер канием

Р,О?1 кг/кг.сухого воздуха ° При этом г(ро(те r» с 0 ë!LL;EL текст(1п1 ELoго мат р; 3 1ла сокр- :"-Иа- = -""-"- -3д 18-23Е, а теплопотери нa 2 i 7=

1Ьоведенные исследования показали, что при уме13ь 3(енин Влагосодержания теплопоситсля интенсивность процесса

1092340 лпмеризации, низкотемпературного теплоносителя и теплоносителя, который подается в первую и вторую зоны сушпо- ки, тептепВид теплоносителя

Уменьшение теплопотерь, z

Отработавший

160

0,2

Низкотемпературный

0,01

Подаваемый в первую и вторую зоны сушки

120

0,02

190

Отработавший

0,12

Низкотемпературный

Подаваемь>й в первую и вторую зоны сушки

140

Отработавший

180

Низкотемпературный

0,02

Подаваемый в первую и вторую эоны сушки

128

Оь031 щцщщ1 вжав 323? /24 бб7 По àï ПШ1 "Патевт, г.уагоРод у . Же» ™йя

7 сушки увеличивается на 10-257, а лопотери сокращаются на 20-303, В таблице приведены параметры лоносителя, отработавшего в зоне

Параметры теплоносителя емперату- Власодержа-" а, С ние, кг/кг о сухого воздуха

0,035

0,15