Пневмосушилка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1244451 (594 F26В 17 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСГССКЗЗИА%

13," " „13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3846092/24-06 (22) 11.01.85 (46) 15.07.86. Бюл. № 26 (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) Н. В. Подборнов (53) 66.047.751 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 515005, кл. F 26 В 3/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 779768, кл. F 26 В 17/10, 1978. (54) (57) ПНЕВМОСУШИЛКА преимущественно для влажного волокна, содержащая спиральную пневмотрубу, ограничивающую сепарационное пространство и камеру досушки и подключенную на входе к теплогенератору и питателю высушиваемого материала, а на выходе сообщенную с указанным сепарационным пространством, снабженным линией вывода отработанного теплоносителя, причем камера досушки снабжена индивидуальным вводом дополнительного теплоносителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, пневмотруба заключена в две цилиндрические обечайки, внутренняя из которых в нижней части выполнена жалюзийной, при этом пневмосушилка дополнительно содержит двухходовый теплообменник, размещенный над сепарационным пространством, один ход которого включен в линию вывода отработанного теплоносителя и связан через нее с теплогенератором, а другой ход с одной стороны сообщен с атмосферой, а с другой подключен к зазору между обечайками и через камеру досушки сообщен с теплогенератором.

1244451 и подключенному к эксгаустеру 8, на выходе спиральная пневмотруба 1 подключена к сепарационному пространству.2, снабженному линией 9 вывода отработанного теплоносителя. Камера 3 досушки снабжена индивидуальным вводом 10 дополнительного теплоносителя.

Пневмотруба 1 заключена в две цилиндрические обечайки 11 и 12, внутренняя из которых в нижней части 13 в области камеры 3 досушки выполнена жалюзийной.

Пневмосушилка содержит двухходовый теплообменник 14, размещенный над сепарационным пространством 2, один ход которого включен в линию 9 вывода отработанного теплоносителя и связан через нее и сепаратор 15 с теплогенератором 4, а другой ход с одной стороны сообщен с атмосферой (индивидуальный ввод 10 дополнительного теплоносителя камеры 3 досушки), а с другой подключен к зазору 16 между обечайками 11 и 12 и через камеру 3 досушки сообщен с теплогенератором 4. Пневмосушилка содержит устройство 17 выгрузки высушенного волокна, окно 18 для отвода отработанного теплоносителя (воздуха) .

Теплогенератор 4 может работать на жидком или газообразном топливе и содержит горелочное устройство 19, подключенное к1 линии 20 подачи топлива. В качестве первичного воздуха используется отработанный в камере 3 досушки теплоноситель, а разбавление продуктов сгорания осуществляется отработанным в пневмотрубе 1 и прошедшим через теплообменник 14 и сепаратор 15 теплоносителем, часть которого после теплообменника выбрасывается в атмосферу.

Пневмосушилка работает следующим образом.

Волокно после крашения и промывки освобождается от излишка влаги путем отжима на отжимных валках 6. Потом оно подвергается рыхлению рыхлителем 7 и поступает в поток теплоносителя, приготовленного теплогенератором 4.

В эксгаустере 8 происходит прогрев волокна и частичное испарение влаги. Дальнейшее испарение происходит при движении дисперсной среды по спирали пневмотрубы

1. Затем среда поступает в сепарационное пространство 2, где происходит отделение

1

Изобретение относится к сушильной технике, преимущественно для влажного волокна после крашения в текстильной промышленности.

Цель изобретения — повышение экономичности путем утилизации тепла отработанного теплоносителя.

На чертеже изображена пневмосушилка.

Пневмосушилка преимущественно для влажного волокна содержит спиральную пневмотрубу 1, ограничивающую сепарацион- 10 ные пространство 2 и камеру 3 досушки и подключенную на входе к теплогенератору 4 и питателю 5 высушиваемого материала, содержащему.отжимные валки 6 и рыхлитель 7 волокна от теплоносителя. Слой волокна в пневмосушилке можно условно разделить на две камеры: верхнюю — отлежки и нижнюю — досушки. В камере отлежки происходит выравнивание концентрации влаги по толщине дисперсных частиц материала.

В камеру 3 досушки через ввод 10 дополнительного теплоносителя в слой материала поступает нагретый в теплообменнике 14 воздух, и пройдя через зазор 16 между обечайками 11 и 12 в слой материала, он доводит его влагосодержание до необходимого и затем поступает в окно 18. Высушенный нижний слой волокна отводится из пневмосушилки с помощью устройства 17 выгрузки. Теплоноситель, насыщенный влагой и освобожденный от дисперсных частиц в сепарационном пространстве 2, отдает часть тепла за счет охлаждения и частичной конденсации влаги в теплообменнике 14 воздуху, поступающему для досушки материала.

Затем теплоноситель частично выводится в атмосферу, а частично направляется в сепаратор 15, где после освобождения от капельной влаги направляется в теплогенератор 4 для понижения температуры продуктов сгорания путем непосредственного смещения с ними. Нагретый и частично насыщенный влагой воздух из окна 18 поступает в качестве первичного воздуха в теплогенератор 4.

Пневмосушилка имеет малую поверхность соприкосновения с окружающей средой. Это достигается следующим образом. Пневмотруба 1 сворачивается в виде спирали и укладывается между двумя цилиндрическими обечайками 11 и 12. Крышка пневмосушилки образована специальным пластинчатым облегченным теплообменником 14. Внутренняя обечайка в своей нижней части имеет жалюзи для ввода теплоносителя в слой волокна. Кроме того, общая поверхность пневмосушилки, соприкасающейся с внешней средой, может быть минимизирована.

В общем случае задачи минимизации поверхности при заданном общем объеме сушильного устройства могут быть решены с помощью ЭВМ. Однако ряд решений могут быть получены аналитически.

Пример. Общая конструктивная форма цилиндрическая с плоской крышкой и дном.

Общая поверхность такого устройства (2+ где 0 — диаметр устройства;

Н вЂ” высота.

Объем сушильного устройства

,1иО н)

Наложим условия D) 0 Н)0. Применяя метод неопределенных множителей Лагранжа, имеем

F i = лВ(г- + Н) + 3(— — V) = miin л0

1244451

Решая систему уравнений -- =О, dD

Ф-О, найдем значение 3=4/D и окончательное условие D H

Таким образом, при выбранной форме условие минимизации поверхности заключается в том, что диаметр установки должен быть равен высоте. Если поверхность цилинд- 10 рическая с коническим днищем, то решение аналогичной задачи приводит к условию, что высота цилиндрической части должна быть равна половине диаметра, а конической части — диаметру, деленному на +2.

Задаваясь общей формой параллелепи- 15 педа, решение задачи приводит к тому, что ребра должны быть равны между собой.

Если ставить задачу о выборе наилучшей формы, то такой формой должна быть сфе- . рическая поверхность и т. д.

Поскольку один из ходов теплообменни- 20 ка 14 непосредственно соединен с сепарационным пространством, а другой с зазором 16, пневмотруба 1 играет роль дополнительного нагревателя воздуха.

Режимные параметры. Верхний предел температуры для сушки волокна промышленных теплогенераторов ограничен, как правило, температурой 300 С и обусловлен термостойкостью волокна. Однако после смещения волокна с теплоносителем температура его быстро понижается и для хлопкового волокна при его значительной первоначальной влажности не превышает 100 (температуры кипения воды).

Ввиду того, что воздух при нормальном атмосферном давлении при температуре выше 100 имеет неограниченное влагонасыщение, во избежание конденсации влаги из теплоносителя температура его в сепарационном пространстве должна поддерживаться выше 100 С. Для эффективности работы теплообменника 14 температурный перепад между теплоносителями должен составлять не менее 10 С. Количество воздуха для досушки забирается в количестве, необходимом для нормальной работы горелок теплогенератора 4. Нижний температурный предел воздуха в окне 18 и его относительное влагосодержание должны обеспечивать сушку волокна до конечного влагосодержания.

Редактор Е. Конча

Заказ 3901/41

Составитель И. Комарова

Техред И. Верес Корректор 1. Патай

Тираж 634 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4