Способ и устройство для сушки материалов

Изобретение относится к способу и сушильному устройству (110) для сушки материалов, например формовочных песков, белья, целлюлозы и/или сыпучих материалов. Сушильное устройство (210) содержит сушильную емкость (220) для приема материалов, конденсационную камеру (230), которая соединена с сушильной емкостью, в которой пар может конденсироваться вне сушильной емкости в тепловом контакте с материалом из сушильной емкости. Сушильная емкость содержит свободно вращающуюся барабанную сушилку (220) и конденсационная камера надежно соединена с барабанной сушилкой. Способ сушки включает этапы испарения жидкости из материалов в сушильной емкости (220), конденсации испаренной жидкости в конденсационной камере (230) в тепловом контакте с материалом, из которого эта жидкость была испарена. Сушильное устройство может быть использовано, в частности, в регенерирующей установке для неорганически связанных формовочных песков. Промывочная установка (200) содержит промывочную камеру (250), в которой материалы смешиваются с промывной жидкостью, сушильное устройство (210), в котором остатки промывной жидкости могут быть испарены из материалов. Таким образом, теплота конденсации возвращается для возобновленного процесса испарения. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к сушильному устройству и к способу для сушки материалов, например формовочных песков, белья, целлюлозных материалов и/или сыпучих материалов. Кроме того, оно относится к устройству и способу промывки или регенерации материалов.

В известных бельевых сушилках белье, подлежащее сушке, располагается в горизонтально вращающемся барабане. Таким образом, оно непрерывно движется по кругу, и достигается большая эффективная поверхность белья. Нагретый воздух течет вдоль оси вращения барабана через влажное белье в направлении крышки. Сухой горячий воздух, в этом случае, способен поглощать влагу из белья вплоть до предела насыщения. После того, как влажный воздух пройдет через сито из хлопкового пуха, он, как правило, выдувается в открытое пространство.

Кроме того, в WO 02/088453 A1 раскрывается посудомоечная машина, в которой из внутренней сушильной камеры удаляется пар, который конденсируется во внешней камере, так что скрытая теплота может проходить обратно во внутреннюю сушильную камеру.

С учетом сказанного целью настоящего изобретения было создание средств для экономичной сушки материалов.

Эта цель достигается посредством сушильного устройства, заявленного в пункте 1 формулы изобретения, посредством способа, заявленного в пунктах 2 формулы изобретения, и посредством промывочной установки, заявленной в пункте 6 формулы изобретения. Полезные усовершенствования заявлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно первой особенности изобретение относится к сушильному устройству для сушки таких материалов, как, например, формовочные пески, белье, целлюлозные материалы и/или сыпучие материалы. Термин «материалы» поэтому предназначен для охвата как чистых материалов, так и смесей материалов. Формовочные пески обычно могут представлять собой, в частности, неорганически связанные формовочные пески. Сушильное устройство содержит следующие компоненты:

- Сушильную емкость для приема материалов, подлежащих сушке.

- Конденсационную камеру, которая связана с сушильной емкостью и в которой пар может конденсироваться вне сушильной емкости в тепловом контакте с материалом, расположенным в сушильной емкости.

Вышеупомянутый пар, как правило, представляет собой пар, который был сгенерирован путем испарения жидкости из материала в сушильной емкости. Более того, термин «пар» следует понимать в общем как означающий гомогенное (газообразное) или гетерогенное (каплеобразное) распределение частиц жидкости в газе-носителе (например, в воздухе). Типичным примером является водяной пар, который образуется в результате испарения воды из материалов, подлежащих сушке.

Согласно второй особенности изобретение относится к способу сушки таких материалов, как, например, формовочные пески, белье, целлюлозные материалы и/или сыпучие материалы, который включает следующие этапы:

- Испарения жидкости из материалов, подлежащих сушке.

- Конденсации испаренной жидкости (то есть пара, сгенерированного на первом этапе) в тепловом контакте с материалом, из которого была испарена эта жидкость.

Способ может осуществляться, в частности, в сушильном устройстве, относящемся к вышеописанному типу. Поэтому разъяснения и определения сушильного устройства аналогично также применимы к способу и наоборот.

Сушильное устройство и способ имеют то преимущество, что энергия, использованная для испарения жидкости, возвращается в результате происходящей конденсации пара и, по причине теплового контакта с материалом, подлежащим сушке, может использоваться для дальнейших процессов испарения. Таким образом, можно добиться особенно эффективной, энергосберегающей и экономичной сушки материалов.

Ниже описываются различные разработки, которые могут применяться как к сушильному устройству, так и к способу.

В принципе, сушильная емкость и конденсационная камера могут быть полностью или частично совмещенными или идентичными, то есть сушка и конденсация могут происходить в одной и той же емкости/пространстве. Предпочтительно, однако, чтобы сушильная емкость, в которой происходит испарение жидкости из материалов, подлежащих сушке, была конструктивно отделена от конденсационной камеры. Таким образом, можно предотвратить ситуацию, в которой конденсированный пар снова осаждается в материалы, подлежащие сушке, и, таким образом, результат сушки сводится к нулю.

Особенно предпочтительно, когда сушильная емкость и конденсационная камера разделены обычной стенкой, поскольку тогда теплота конденсации, образующаяся в конденсационной камере, затем проходит (обратно) в сушильную емкость по короткому расстоянию в результате теплопроводности. В частности, вышеупомянутая стенка может быть спроектирована с высокой теплопроводностью, например, в том смысле, что она состоит из металла.

Конденсационная камера может, преимущественно (полностью или частично), окружать сушильную емкость. Например, сушильная емкость может быть цилиндрической, и конденсационная камера окружает цилиндр по площади боковой поверхности последнего. В альтернативном варианте можно представить обратное расположение, в котором сушильная емкость окружает конденсационную камеру так, что всему теплу, образующемуся в конденсационной камере, неизбежно приходится перемещаться через сушильную емкость перед тем, как оно выйдет в окружающую среду.

Сушильная емкость может, в частности, содержать свободно вращающуюся барабанную сушилку (также называемую «сушильный барабан») или состоять из нее. В результате возможности вращения такого барабана можно добиться постоянного взаимного перемешивания материалов, подлежащих сушке, таким образом, обусловливая эффективное извлечение жидкости.

В приведенном выше варианте осуществления изобретения конденсационная камера может, необязательно, быть также вращающейся, предпочтительно, в том смысле, что она также прочно соединена с барабанной сушилкой. Однако также возможно спроектировать конденсационную камеру так, чтобы она была неподвижной, или так, чтобы она была подвижной независимо от барабанной сушилки. Например, барабанная сушилка может быть свободно вращающейся в неподвижной конденсационной камере.

Конфигурация сушильной емкости и/или конденсационной камеры, предпочтительно, осуществляется такой, что они могут быть герметично закрыты. Например, сушильная емкость может содержать крышку или затвор, который может герметично блокироваться. Тогда, с целью содействия происходящим процессам, внутри сушильной емкости или конденсационной камеры можно устанавливать давления, не зависящие от внешнего давления.

Так, например, является преимуществом, если давление в конденсационной камере установлено выше, чем давление в сушильной емкости. Тогда испаренная жидкость конденсируется в конденсационной камере при более высокой температуре, чем та, при которой она испаряется в сушильной емкости. Таким образом, можно сгенерировать тепловой поток из конденсационной камеры в сушильную емкость.

В одном из преимущественных вариантов осуществления изобретения может присутствовать компрессор для повышения давления в конденсационной камере и/или для понижения давления в сушильной емкости. Соответственно, может, например, генерироваться вышеописанный перепад давления между конденсационной камерой и сушильной емкостью. Может применяться неподвижная конфигурация компрессора. Если сушильное устройство содержит вращающиеся части, такие как, например, барабанная сушилка, то компрессор также может быть соединен с ними, то есть он может сам быть вращающимся. Кроме того, части системы компрессии, такие как, например, насос, могут быть установлены неподвижным образом и соединены с подвижными частями сушильного устройства вращающимися контактами.

Согласно одной из дальнейших особенностей изобретение относится к промывочной установке, в частности к промывочной установке для таких материалов, как, например, формовочные пески, белье, целлюлозные материалы и/или сыпучие материалы, которая содержит следующие компоненты:

- Промывочная камера, в которой материалы, подлежащие очистке, могут смешиваться с промывной жидкостью.

- Сушильное устройство, относящееся к вышеописанному типу, в котором остатки промывной жидкости с материалов могут испаряться из промывочной камеры. То есть материалы, смешанные в промывной жидкостью в промывочной камере, переносятся в сушильную емкость сушильного устройства (если они в нем еще не находятся), где промывная жидкость испаряется и перемещается в конденсационную камеру, в которой она конденсируется вне сушильной емкости в тепловом контакте с материалом.

Для осуществления операции промывки промывочная камера, как правило, оснащена линиями подачи и/или сброса промывной жидкости (например, воды).

Промывочная камера промывочной установки может представлять собой компонент, отдельный от сушильного устройства. Однако она также может быть встроена в сушильное устройство, например, в том смысле, что промывочная камера и сушильная емкость являются смежными или (полностью или частично) являются идентичными. Тогда в сушильной емкости сначала может происходить операция промывки (то есть она служит в качестве промывочной камеры) с последующей сушкой промытых материалов.

Промывочная камера может, необязательно, содержать свободно вращающуюся часть, внутреннее пространство которой соединено (проводящим текучую среду образом) с внутренним пространством неподвижной части. Например, промывочная камера может содержать вращающийся барабан, который соединен через по меньшей мере одно отверстие с внешним пространством в неподвижном корпусе. Тогда, например, подача и сброс промывной жидкости может происходить через внешнее пространство. В этом варианте осуществления изобретения конденсационная камера может, например, формироваться совместно с внутренней частью/с барабаном, или она может быть неподвижной вместе с внешней частью.

Согласно одной из дальнейших особенностей изобретение относится к регенерирующей установке для таких материалов, как, например, неорганически связанные формовочные пески, которая, в частности, может быть сконфигурирована вышеописанным образом и которая содержит следующие компоненты:

- Промывочный барабан, в котором смесь материалов может быть смешана с промывной жидкостью, предпочтительно с водой. В результате этого смешивания отдельные составляющие смеси материалов открепляются так, что их можно отделить от остатка (=промытый материал) вместе с промывной жидкостью.

- Барабанная сушилка, впуск которой для материала, подлежащего сушке, соединен с выпуском промывочного барабана так, что указанная барабанная сушилка может быть заполнена материалом, промытым в промывочном барабане. Кроме того, в барабанной сушилке испаряются те части промывной жидкости, которые по-прежнему связаны с введенным материалом.

Сушильный барабан составляет особую форму промывочной камеры вышеописанного типа, и, в то же время, барабанная сушилка представляет собой особую форму сушильной емкости.

Кроме того, изобретение относится к способу регенерации таких смесей материалов, как, например, неорганически связанные формовочные пески, который может осуществляться, в частности, посредством вышеупомянутой регенерирующей установки. Этот способ включает этапы:

- Смешивание смеси материалов с промывной жидкостью, такой как, например, вода, при этом смешивание, предпочтительно, происходит в промывочном барабане.

- Сброс промывной жидкости (из промывочного барабана) вместе с растворенными в ней составляющими смеси материалов.

- Испарение остатков промывной жидкости, при этом испарение, предпочтительно, происходит в барабанной сушилке.

Ниже описываются разработки промывочной установки, регенерирующей установки и способа, которые в каждом случае могут быть реализованы по отдельности или в сочетаниях друг с другом.

Так, промывочный барабан, или промывочная камера, предпочтительно вращается совместно с барабанной сушилкой, или сушильной емкостью. Поэтому требуется только один привод (двигатель). Скорость вращения двух барабанов может быть одинаковой или разной, и, например, в последнем упомянутом случае, для сочленения барабанов может быть использована зубчатая передача. Иначе, барабаны могут быть соединены прочно.

Испаренная промывная жидкость, преимущественно, конденсируется в то время, когда она находится в тепловом контакте с материалом, из которого эта промывная жидкость была испарена. Конденсат и указанный материал, в этом случае, обычно по существу отделены друг от друга так, что заново взаимного перемешивания не происходит. В результате теплового контакта, однако, энергия конденсации может течь обратно в указанный материал (возврат тепла). Конденсация может происходить, в частности, на внешнем корпусе барабанной сушилки.

Давление испаренной промывной жидкости, предпочтительно, повышается перед или во время ее конденсации. В частности, указанное давление может быть повышено до значения выше давления в барабанной сушилке. Таким образом можно добиться того, что температура конденсата является более высокой, чем температура испарения с тем результатом, что происходит перенос тепла в желаемом направлении.

Во всех вышеописанных устройствах, установках и способах материалы, подлежащие сушке или очистке, могут подаваться и обрабатываться отдельными порциями. Однако, в дополнение или в качестве альтернативы, материалы также можно подавать и обрабатывать непрерывно.

Ниже изобретение разъясняется более подробно на примере с помощью фигур, на которых:

фиг. 1 показывает заднюю сторону сушильного устройства согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг. 2 показывает переднюю сторону сушильного устройства по фигуре 1;

фиг. 3 показывает вертикальное сечение сушильного устройства по фигуре 1;

фиг. 4 показывает вертикальное сечение регенерирующей установки согласно другому варианту осуществления изобретения;

фиг. 5 показывает вид сбоку регенерирующей установки по фигуре 4;

фиг. 6 показывает одну из модификаций сушильного устройства по фигурам 1-3, спроектированную как моечно-сушильное устройство.

Сходные или идентичные части конструкций, как правило, несут на фигурах ссылочные позиции, которые отличаются одна от другой множителями числа 100.

Известные способы сушки материалов требуют высоких энергозатрат вследствие высокой энергии испарения в ходе фазового перехода воды из жидкой в газовую фазу. Этого недостатка удается избежать посредством показанного на фигурах 1-3 сушильного устройства 110 согласно первому варианту осуществления изобретения.

Сушильное устройство 110 содержит барабан 111 с внешним корпусом и внутренним корпусом 122, которые заключают между собой промежуток 131 и, таким образом, образуют «конденсационную камеру» 130.

Объект, подлежащий сушке (например, белье, целлюлозные материалы и/или сыпучие материалы), может вводиться во внутреннее пространство 121 «сушильной емкости» 120, образованной внутренним корпусом 122. Барабан 111 может затем закрываться путем запирания затвора 114. Указанный барабан, приводимый в движение двигателем 113, предпочтительно может вращаться вокруг оси барабана.

В ходе работы, температура и давление выбираются во внутреннем пространстве 121 сушильной емкости 120 так, что получается двухфазная область из воды и водяного пара. В зависимости от требуемой температуры сушки это может происходить путем создания пониженного давления или избыточного давления или способом без изменения давления (под атмосферным давлением).

В проиллюстрированном примере в фиксированном местоположении установлен компрессор 142, который на стороне впуска соединен с внутренней частью сушильной емкости 120, а на стороне выпуска - с конденсационной камерой 130.

Энергия, необходимая для этой операции, подается в форме тепла, предпочтительно, через поверхность 122 внутреннего барабана 120. С этой целью пар, отсасываемый из сушильной емкости 120 через выпуск 112 внутреннего барабана, сжимается до более высокого давления посредством компрессора 142 и подается в конденсационную камеру 130 между внутренним и внешним барабанами. В ее внутреннем пространстве 131 (между внутренним и внешним барабанами) пар, по причине высокого давления, затем конденсируется при более высокой температуре, чем температура в сушильной емкости 120. Это приводит к тепловому потоку через внутреннюю стенку 122 барабана к объекту, подлежащему сушке. Таким образом, энергия испарения эффективно возвращается путем конденсации.

С целью снижения тепловых потерь (весь) барабан 111 предпочтительно должен быть теплоизолированным снаружи.

Тепловая энергия для нагрева системы до рабочей температуры, энергия для компенсации потерь и энергия для работы может вводиться, предпочтительно, путем нагревания пара посредством пароподогревателя 141 или непосредственно через внутренний и/или внешний корпус барабана. Количество теплоты, необходимое для операции сушки, уменьшается на величину, которая высвобождается в результате конденсации пара.

Образующийся конденсат может выкачиваться или сливаться из конденсационной камеры 130 наружу из последней через слив 132 конденсата. Сброс конденсата может происходить в ходе непрерывной операции или, если промежуток 131 между внутренним и внешним барабаном имеет достаточно большие геометрические размеры, циклически или в конце операции сушки, когда барабан является неподвижным.

В одной из модификаций описываемого сушильного устройства 110, внешний барабан, который образует конденсационную камеру 130, спроектирован как неподвижный корпус, в который, с целью конденсации в нем, предпочтительно под высоким давлением вводится пар. Тогда внутренний барабан 120 вращается в неподвижном корпусе. В этом случае можно обойтись без поворотной муфты для соединения с конденсационной камерой.

Подводя итог вышесказанному, можно утверждать, что описываемое сушильное устройство 110 и способ, который может в нем осуществляться, содержат, необязательно, один или несколько следующих конструктивных частей или характерных признаков:

- Сушильную емкость 120, которая спроектирована как барабанная сушилка и впуск которой можно закрывать, предпочтительно, герметично, посредством крышки или затвора 114, с отверстием 112 для отсасывания водяного пара.

- Внешний корпус барабана с промежутком 131 относительно внутреннего корпуса 122 барабана и/или с каналами или карманами, прикрепленными к (внутреннему) корпусу барабана, для прохождения или введения пара и/или конденсата.

- Введение объекта, подлежащего сушке, в сушильную емкость 120.

- Испарение воды из материалов.

- Компрессор 142 расположен рядом с барабаном 111 и соединен с барабаном вращающимися проходными втулками 143.

- Компрессор вращается вместе с барабаном с тем результатом, что можно обойтись без вращающихся проходных втулок.

- Сушка происходит отдельными порциями.

- Сушка происходит непрерывно.

- Испаренная жидкость конденсируется в тепловом контакте с материалом, из которого жидкость была испарена.

- Давление испаренной жидкости повышается перед или в ходе ее конденсации.

- Сушилка объединена с промывочным барабаном, в котором перед операцией сушки происходит операция промывки.

- Барабан расположен в неподвижном или подвижном корпусе, и внутренняя часть барабана соединена с корпусом посредством каналов, отверстий или перфорации, посредством чего в целом образуется пространство испарения или сушки (ср. с фигурой 6).

- Пространство конденсации расположено на внешнем корпусе для передачи тепла в пространство испарения.

Фигуры 4 и 5 иллюстрируют устройство для регенерации неорганически связанных формовочных песков согласно другому варианту осуществления изобретения.

При регенерации химически связанных кварцевых песков после измельчения крупных кусков кварцевого песка важно отчистить вяжущие остатки от зерен так, чтобы этот песок впоследствии можно было повторно использовать для изготовления литейных форм.

Химически связанные формовочные пески первоначально очищаются механически или термически. В то время как при механической регенерации вяжущие остатки устраняются при помощи трения или ударного воздействия, при термической регенерации вяжущие остатки сжигаются. Однако сжигание возможно только в случае вяжущих веществ на основе органических соединений. Когда рассматриваются неорганические вяжущие вещества, отсутствуют составляющие, которые могли бы высвобождаться из зерна путем сгорания.

При механической регенерации высвобожденные вяжущие остатки выдуваются из сыпучего материала путем просеивания. При механической регенерации обычно всегда происходит разрушение зерен. Путем трения одно о другое или путем ударного воздействия кварцевые зерна могут распадаться или из них могут выпадать части. Это обусловливает пыль, а зернистая фракция становится тоньше в возрастающей степени. Поэтому необходимо примешивать все более крупнозернистый песок.

Термическая регенерация влечет за собой энергозатраты, поскольку кварцевый песок приходится нагревать выше температуры воспламенения вяжущих веществ. Это часто делает данный способ нерентабельным.

Для сушки сыпучих материалов используются барабанные сушилки. В этом случае сыпучий материал вводится с одной стороны в горизонтально или наклонно расположенный вращающийся барабан. Посредством лопаток внутри барабана и в результате вращения материал передается вверх посредством вращения, а затем падает снова вниз через центр барабана.

В центре барабана сыпучий материал нагревается посредством газовой горелки или при помощи другого вида введения теплоты и, таким образом, высушивается от испаряющейся воды. По причине геометрии лопаток и/или наклонного положения барабана материал передается от точки питания барабана к его торцу. Вследствие высокой энтальпии испарения при фазовом переходе воды из жидкой в газовую фазу сушка этого типа требует высоких энергозатрат.

Трудности, на которые обращено внимание выше, разрешаются посредством проиллюстрированной на фигурах 4 и 5 регенерирующей установки 200 для неорганически связанных формовочных песков.

Неорганически связанные пески, как правило, являются водорастворимыми, и поэтому вяжущие вещества можно просто отмыть водой или путем добавления очистителей. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения регенерирующая установка 200 «Deantec» содержит барабан, состоящий из промывочного барабана 250, сливного барабана 280 или центрифуги и из сушильного барабана 210, 220 (также называемого «барабанная сушилка»). В случае если достаточно одного сливного барабана, все три барабана могут вращаться вместе с одинаковой скоростью вращения.

Дробленый формовочный песок непрерывно вводится непосредственно из бункера 260 или посредством подходящего конвейерного устройства во впуск 261 сыпучего материала, который ведет во внутреннюю часть 251 промывочного барабана 250.

Очищающая жидкость непрерывно вводится во впуск 264 очищающей жидкости. Посредством линейных каналов 252, промывная жидкость подается в область выпуска песка промывочного барабана 250 во внутреннюю часть 251 барабана.

В промывочном барабане 250 песок проходит через барабан 250 в результате вращения барабана 250 и расположения направляющих лопаток 253. Сыпучий материал в этом случае поднимается направляющими лопатками 253. За пределами определенного угла поворота смесь сыпучего материала/очистителя отходит от направляющих лопаток 253 и, в зависимости от скорости вращения барабана 250, падает снова вниз через центр барабана. Благодаря наклонному расположению направляющих лопаток 253, песок всегда падает несколько дальше в направлении выпуска промывочного барабана (выпуска песка), таким образом, обусловливая направление подачи. Аналогично, направления подачи можно достичь при помощи немного наклонного расположения барабана 250.

Промывная жидкость в области впуска 261 песка течет через сито 263 и из промывочного барабана снова через выпуск 262 промывной жидкости. Промывная жидкость вместе с остатками вяжущего вещества, растворенными в промывной жидкости, затем закачивается в установку 270 переработки промывной жидкости.

Смесь песка/промывной жидкости сливается в области 280 выпуска промывочного барабана 250. Благодаря конусности этой области, вода под действием силы тяжести течет в направлении промывочного барабана 250. Песок подается направляющими лопатками 281 в направлении барабанной сушилки 210, 220.

В альтернативном варианте, в этом местоположении, с целью отделения промывной жидкости также может быть установлена центрифуга.

Песок, включающий присутствующую в нем остаточную влагу, затем проходит в сушильное устройство 210, «барабанную сушилку», с возвращением энергии конденсации.

В барабанной сушилке 210, или в ее сушильной емкости (внутреннем барабане 220), песок нагревается посредством газовой горелки 241 или других устройств для введения тепла до тех пор, пока не будет достигнута температура кипения промывной жидкости. Образующийся водяной пар течет по паропроводу 243 из барабана 220 и приводится посредством компрессора 242 к более высокому давлению, которое, предпочтительно, является более высоким, чем давление водяного пара внутри барабана 220. Затем водяной пар подается по паропроводу 212 во внешнюю секцию 230 барабана, «конденсационную камеру», вокруг внутреннего барабана 220.

Пар затем конденсируется во внешней секции 230 барабана и передает энергию конденсации во внутреннюю секцию 220 барабана. Тепловая энергия, высвобождающаяся в этом случае, соответствует энергии, которая была поглощена в ходе испарения воды.

В результате предпочтительной разности давлений между внутренней частью (220) барабана и внешней частью (230) барабана температура испарения является более низкой, чем температура конденсации. Это обусловливает тепловой поток из конденсата через внутреннюю стенку 222 барабана в направлении сыпучего материала. Введение внешней тепловой энергии можно, таким образом, сократить на величину теплоты, которая вводится через стенку барабана.

Сконденсированная промывная жидкость направляется через выпуск 265 промывной жидкости из промывочного барабана 250 по линии 214, которая проходит центрально через промывочный барабан, и поэтому может закачиваться непосредственно во впуск 264 промывной жидкости.

Газы, которые вводятся в барабан с песком, могут сбрасываться из системы посредством клапана ограничения давления через отверстие 266 во впуске промывочного барабана 250.

В силу расположения направляющих лопаток или наклонного положения сушильного барабана 220, в сочетании с вращением барабана, высушенный песок вытекает из барабанной сушилки через выпуск 232 песка для дальнейшей обработки.

Подводя итог вышесказанному, можно утверждать, что описанная регенерирующая установка 200 для таких материалов/смесей материалов, как, например, неорганически связанные формовочные пески, и способ, который может в ней осуществляться, необязательно, содержат одну или несколько следующих конструктивных частей или характерных признаков:

- Промывочный барабан 250, в котором смесь материалов может быть смешана с промывной жидкостью, предпочтительно с водой.

- Барабанная сушилка 210, впуск которой соединен с выпуском промывочного барабана 250 и в которой могут быть испарены остатки промывной жидкости.

- Смешивание смеси материалов с промывной жидкостью, такой как, например, вода, при этом смешивание предпочтительно происходит в промывочном барабане 250.

- Сброс промывной жидкости вместе с растворенными в ней составляющими смеси материалов.

- Испарение остатков промывной жидкости, при этом испарение происходит в барабанной сушилке 210.

- Вращение промывочного барабана 250 совместно с барабанной сушилкой 210.

- Конденсация испаренной промывной жидкости в тепловом контакте с материалом, из которого испарена промывная жидкость.

- Повышение давления испаренной промывной жидкости перед или в ходе ее конденсации.

Фигура 6 показывает вид в сечении моечно-сушильного устройства 300, то есть промывочного устройства с встроенной сушилкой, которое составляет конструктивную модификацию сушильного устройства 110 по фигурам 1-3. Ниже компоненты, аналогичные вышеупомянутому сушильному устройству, более подробно разъясняться не будут.

В моечно-сушильного устройстве 300 сушильная емкость (внутренний барабан 320) служит одновременно в качестве промывочной камеры 350, в которой, например, могут промываться текстильные изделия.

В модификации сушильного устройства 110 по фигурам 1-3 имеется множество радиально проходящих соединений (отверстий 345), которые соединяют внутреннюю часть 321 сушильной емкости 320 через конденсационную камеру с внешним пространством (здесь неподвижным, а в альтернативном варианте - вращающимся).

В проиллюстрированном в этом отношении варианте осуществления изобретения внутренний барабан 320 для операции промывки оснащен (как и в традиционном промывочном устройстве) отверстиями 345, которые соединены с внешней неподвижной емкостью 344. Конденсационная камера 330 установлена, например, между отверстиями 345 внутреннего барабана в форме карманов или каналов 331 на корпусе барабана во внутреннем барабане и/или на торце (не проиллюстрированы) внутреннего барабана.

Промывная вода может быть добавлена из внешней неподвижной емкости 344, в которой внутренний барабан 320 установлен с возможностью вращения, или вода может снова сбрасываться во внутреннее пространство 34 6 указанной емкости из внутреннего барабана в ходе вращения.

После вращения и после того, как промывная вода была откачана, внутренний барабан 320 совместно с внешним пространством 346 внешнего неподвижного корпуса 344 образует область давления для испарения. Конденсация происходит под более высоким давлением в применяемых карманах/каналах 331.

Одним из преимуществ этого варианта осуществления является то, что поворотная муфта для соединения внутренней области сушильной емкости 320 с компрессором 342 не требуется, поскольку извлечение испаренной промывной воды может происходить в неподвижной внешней емкости 344.

Изготовление внутреннего барабана 320 может, например, заключаться в том, что внешний вращающийся барабан 330 и внутренний барабан 320 укладываются один на другой как развернутые плоские металлические листы и через равные интервалы соединяются методом точечной сварки. Затем через сварные точки просверливаются отверстия 345. На втором этапе листы могут сворачиваться в барабан и свариваться продольным швом. На третьем этапе может увеличиваться (при помощи гидравлической вытяжки) промежуток между внешним и внутренним листами, в результате чего образуется конденсационное пространство 331.

С помощью фигур 1-6 были описаны отдельные иллюстративные варианты осуществления способа и сушильного устройства для сушки материалов, например формовочных песков, белья, целлюлозных материалов и/или сыпучих материалов. В этом случае материалы, подлежащие сушке, подаются в сушильную емкость, где жидкость испаряется. Образующийся пар подается в конденсационную камеру и в тепловом контакте с материалом конденсируется в ней вне сушильной емкости. Теплота конденсации, таким образом, может быть возвращена для возобновления процесса испарения. Сушильное устройство может использоваться, в частности, в регенерирующей установке для неорганически связанных формовочных песков.

Следует отметить, что все технические характерные признаки, описанные в заявке, обладают независимой изобретательской значимостью, даже если в настоящем случае они были разъяснены в сочетании с другими признаками.

1. Сушильное устройство (110, 210, 310) для сушки материалов, например формовочных песков, белья, целлюлозных материалов и/или сыпучих материалов, содержащее:

- сушильную емкость (120, 220, 320) для приема материалов;

- конденсационную камеру (130, 230, 330), которая соединена с сушильной емкостью и в которой пар может конденсироваться вне сушильной емкости в тепловом контакте с материалом из сушильной емкости, при этом сушильная емкость содержит свободно вращающуюся барабанную сушилку (120, 220, 320) и конденсационная камера надежно соединена с барабанной сушилкой.

2. Сушильное устройство (110, 210, 310) по п. 1, отличающееся тем, что сушильная емкость (120, 220, 320) конструктивно отделена от конденсационной камеры (130, 230, 330), предпочтительно, посредством общей стенки (122, 222).

3. Сушильное устройство (110, 210, 310) по п. 1, отличающееся тем, что конденсационная камера (130, 230, 330) окружает сушильную емкость (120, 220, 320) или наоборот.

4. Сушильное устройство (110, 210, 310) по п. 1, отличающееся тем, что предусмотрен компрессор (142, 242, 342) для повышения давления в конденсационной камере (130, 230, 330) и/или для понижения давления в сушильной емкости (120, 220, 320).

5. Способ сушки материалов, например формовочных песков, белья, целлюлозных материалов и/или сыпучих материалов, в сушильном устройстве (110, 219, 319) по п. 1, включающий этапы:

- испарения жидкости из материалов в сушильной емкости (120, 220, 320);

- конденсации испаренной жидкости в конденсационной камере (130, 230, 330) в тепловом контакте с материалом, из которого эта жидкость была испарена.

6. Способ сушки материалов по п. 5, отличающийся тем, что материалы подаются отдельными порциями или непрерывно.

7. Промывочная установка (200, 300), в частности, для таких материалов, как, например, формовочные пески, белье, целлюлозные материалы и/или сыпучие материалы, содержащая:

- промывочную камеру (250, 350), в которой материалы могут смешиваться с промывной жидкостью; и

- сушильное устройство (210, 310) по меньшей мере по одному из пп. 1-6, в котором остатки промывной жидкости могут быть испарены из материалов из промывочной камеры.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу сушки солей, содержащих кристаллизационную воду, в конвекционных устройствах, которые можно дополнительно обогревать непрямым способом.

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для сушки жидкой пленки, которая наносится на поверхность подложки и включает в себя испаряемую жидкость. Способ сушки жидкой пленки, которая наносится на поверхность подложки и содержит испаряемую жидкость, включает в себя этапы перемещения подложки по транспортирующей поверхности устройства перемещения по направлению перемещения через устройство сушки, испарения жидкости с помощью источника тепла, имеющего поверхность нагрева, в котором поверхность нагрева размещена на расстоянии 0,1-15,00 мм напротив поверхности подложки, причем нагрев передается от поверхности нагрева к жидкой пленке путем непосредственной теплопередачи, и удаления испаряемой жидкости в направлении источника тепла, при этом на этапе испарения жидкости посредством источника тепла поверхность нагрева имеет первую температуру TG, которая регулируется в зависимости от температуры TI поверхности контакта жидкой пленки, и температура TI поверхности контакта жидкой пленки измеряется с помощью инфракрасного измерительного устройства.

Изобретение относится к лесному хозяйству, а именно к способам сушки хвойных пород деревьев с целью извлечения из них семян. Способ включает размещение шишек на горизонтальных полках сушильного шкафа в ящиках с перфорированным дном, подачу носителя тепла в зону сушки и удаление влажного воздуха за пределы шкафа.

Изобретение относится к способу сушки зерна различных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве, перерабатывающей промышленности. Способ сушки зерна заключается в пропускании сквозь зерновой слой воздуха.

Изобретение относится к способу сушки зерна различных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве, перерабатывающей промышленности. Способ сушки зерна заключается в пропускании сквозь зерновой слой атмосферного воздуха.

Изобретение относится к области термодинамики в части теплообмена излучением и к технологии сушки. В способе непрерывной сушки дисперсных сыпучих материалов внутри вертикально установленной емкости ее нагревают снаружи излучением, а емкость выполняют перфорированной или из сетки и вращают относительно неподвижной собственной геометрической оси, а внутри емкости, коаксиально ей и неподвижно, с зазором относительно днища и стенки емкости размещают трубу с радиально закрепленными на наружной ее поверхности лопастями, причем влажный сыпучий материал непрерывно подают внутрь трубы, высохший сыпучий материал пневматически удаляют из емкости.

Изобретение относится к области теплотехники, в том числе к теплообмену излучением и конвекцией, а также к технологии сушки. Реализация способа позволяет осуществлять в автоматическом режиме сушку постельного белья, нижней и верхней одежды, обуви, сыпучих продуктов или материалов.

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в пищевой, комбикормовой промышленности для сушки продуктов растительного и животного происхождения.

Изобретение относится к технологии сушки и может быть использовано для непрерывной сушки сыпучих (дисперсных) материалов в оборонной промышленности для сушки взрывчатых веществ, в строительстве (например, сушка цемента), в производстве строительных материалов (например, песка и доломита в производстве стекла), в сельском хозяйстве (например, сушка зерна), в пищевой промышленности (например, для сушки муки, пряников и печений) и для сушки промышленных отходов (например, древесных опилок), в химической промышленности, в производствах медицинских препаратов: гранул, таблеток, порошков и в других, аналогичных отраслях производства.

Изобретение относится к теплотехнической технологии сушки самых разнообразных сыпучих материалов. .

Изобретение относится к установкам, в которых высушиваются, прежде всего, свежеокрашенные автомобильные кузова, а также детали автомобильных кузовов или другие предметы.

Изобретение предназначено для термостатирования автомобильных кузовов или других предметов, которые должны термостатироваться в процессе производства. Устройство для термостатирования предметов, прежде всего для сушки автомобильных кузовов с нанесенным покрытием, содержит термостатирующий туннель (14), который размещен в корпусе (12), и по меньшей мере один туннельный участок (Т), который включает в себя по меньшей мере один выпуск (30) воздуха и по меньшей мере один впуск (42) воздуха, причем с туннельным участком (Т) соотнесен нагревательный агрегат (20), в котором посредством горелочного узла (44) производится горячий первичный газ, горячий первичный газ направляется в теплообменник (38) нагревательного агрегата (20), в котором посредством только горячего первичного газа нагревается туннельный воздух из указанного по меньшей мере одного выпуска (30) воздуха, который в качестве потока циркулирующего воздуха повторно подается в туннельный участок (Т) в режиме циркуляции по меньшей мере через один впуск (42) воздуха.

Изобретение предназначено для термостатирования автомобильных кузовов или других предметов, которые должны термостатироваться в процессе производства. Устройство для термостатирования предметов, прежде всего для сушки автомобильных кузовов с нанесенным покрытием, содержит термостатирующий туннель (14), который размещен в корпусе (12), и по меньшей мере один туннельный участок (Т), который включает в себя по меньшей мере один выпуск (30) воздуха и по меньшей мере один впуск (42) воздуха, причем с туннельным участком (Т) соотнесен нагревательный агрегат (20), в котором посредством горелочного узла (44) производится горячий первичный газ, горячий первичный газ направляется в теплообменник (38) нагревательного агрегата (20), в котором посредством только горячего первичного газа нагревается туннельный воздух из указанного по меньшей мере одного выпуска (30) воздуха, который в качестве потока циркулирующего воздуха повторно подается в туннельный участок (Т) в режиме циркуляции по меньшей мере через один впуск (42) воздуха.

Изобретение относится к нагревательным устройствам, использующим теплоту от сгорания топлива, в частности к сушке фуражного, семенного зерна на зернодворах, для сушки различных семян технических культур, а также различных сыпучих материалов в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к нагревательным устройствам, использующим теплоту от сгорания топлива, в частности к сушке фуражного, семенного зерна на зернодворах, для сушки различных семян технических культур путем удаления из них влаги, и может быть использовано в сушилках зерновых и мелкосеменных культур и сыпучих материалов в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к сушке зерна, преимущественно в зерносушилках с топками на твердом топливе, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности.

Изобретение относится к области сушки и измельчения материалов (глина, мел, отходы дробления доломита, гипс, шлак, тальк и т.д.) и может быть использовано в строительной, машиностроительной, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к нагревательным устройствам, использующим теплоту от сгорания топлива, в частности к сушке твердых материалов или предметов путем удаления из них влаги, и может быть использовано в сушилках зерновых, мелкосеменных культур и др.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а также к химической и пищевой отрасли. Способ утилизации газов в сушильной установке включает сжигание топлива в камере сгорания, подачу продуктов сгорания в сушильную камеру и рециркуляцию продуктов сгорания.

Изобретение относится к химической и сельскохозяйственной промышленности, к области энергетики и может быть использовано для сушки сыпучего материала, например зерна, и получения кокса.

Изобретение относится к оборудованию для непрерывной сушки сыпучих и гранулированных материалов. Агрегат содержит раму с приводом и передачей, горизонтально установленный вращающийся барабан с внутренним радиусом r=(0,5…6)λ, где γ - длина СВЧ волны в свободном пространстве.

Изобретение относится к способу и сушильному устройству для сушки материалов, например формовочных песков, белья, целлюлозы иили сыпучих материалов. Сушильное устройство содержит сушильную емкость для приема материалов, конденсационную камеру, которая соединена с сушильной емкостью, в которой пар может конденсироваться вне сушильной емкости в тепловом контакте с материалом из сушильной емкости. Сушильная емкость содержит свободно вращающуюся барабанную сушилку и конденсационная камера надежно соединена с барабанной сушилкой. Способ сушки включает этапы испарения жидкости из материалов в сушильной емкости, конденсации испаренной жидкости в конденсационной камере в тепловом контакте с материалом, из которого эта жидкость была испарена. Сушильное устройство может быть использовано, в частности, в регенерирующей установке для неорганически связанных формовочных песков. Промывочная установка содержит промывочную камеру, в которой материалы смешиваются с промывной жидкостью, сушильное устройство, в котором остатки промывной жидкости могут быть испарены из материалов. Таким образом, теплота конденсации возвращается для возобновленного процесса испарения. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх