Сушилка

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Автор Северянин Виталий Степанович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Сушилка, содержащая вращающийся на роликах по рельсу ротор, газоходы, горелки,бункера сырья и продукта, дутьевой и вытяжной вентиляторы, отличающаяся тем, что ротор состоит из плоских кольцевых полок, соединенных изнутри вертикальными стойками, причем на нижних поверхностях полок радиально расположены направляющие полосы, между полками расположены транспортеры подачи сырья и снимающие ножи, а в качестве горелок использованы камеры пульсирующего горения. 6175 1 Сушилка относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использована в сельском хозяйстве, промышленности строительных материалов, для сушки рыхлых и мелкокусковых материалов (хлопок, овощи и фрукты, песок, торф, табак, чай, опилки и т.п.). В качестве сушильного агента чаще всего используются горячие газообразные продукты сгорания топлива и все многообразие сушилок дают варианты передачи тепла высушиваемому объекту. В конвективных камерах и ленточных сушилках 1 горячий газ движется вдоль поверхности материала, а в контактных сушилках 2 материал находится на горячей поверхности аппарата. Эти сушилки состоят из корпуса, в котором находятся вагонетки,транспортеры, валки, на корпусе установлены горелки, дутьевые и вытяжные вентиляторы, механизмы подачи и удаления высушиваемого материала, недостаток этих устройств конструкционная сложность процесса, требующая наличия перемещаемых вагонеток,транспортеров, увеличивающих потери тепла. Этот недостаток уменьшается в так называемых ротационных сушилках 3, где вращающееся плоское кольцо представляет собой непрерывную замкнутую вагонетку или транспортер. На этом роторе располагается высушиваемый материал, который обдувается сушильным агентом. Ротор на рельсах вращается специальным приводом. Загрузка и выгрузка производится на участке ротора, который не закрыт корпусом. Недостаток прототипа - малая удельная загрузка объема сушилки, не используется контактный способ передачи тепла от пода ротора, неуправляемое течение газов, не интенсифицирован конвективный теплообмен на поверхности высушиваемого материала. Задача, решаемая изобретением - использование как конвективного, так и кондуктивного теплообмена на увеличенной поверхности тепломассообмена высушиваемого материала, интенсификация этого тепломассообмена созданием перекрестных токов и пульсаций скорости газа. Технический результат при этом - создание сушильного агрегата большой производительности для сушки хлопка и аналогичных материалов. Это достигается тем, что сушилка содержит вращающийся на роликах по рельсу ротор, газоходы, горелки, бункера сырья и продукта, дутьевой и вытяжной вентиляторы, при этом ротор состоит из плоских кольцевых полок, соединенных изнутри вертикальными стойками, причем на нижних поверхностях полок радиально расположены направляющие полосы, между полками расположены транспортеры подачи сырья и снимающие ножи, а в качестве горелок использованы камеры пульсирующего горения. На чертежах представлена конструкция сушилки фиг. 1 - вид сверху, фиг. 2 - разрез по АА фиг. 3 - по ББ, фиг. 4 - компоновка транспортеров подачи сырья и снимающих ножей на роторе, фиг. 5 -движение сушильного агента в межполочном пространстве, фиг. 6 перемещение высушиваемого материала. На чертежах обозначено 1 - подача топлива 2 горелки (камеры пульсирующего горения) 3 - дутьевой вентилятор 4 - искрозащитная сетка 5 - внешние газоходы 6 - внутренние газоходы 7 - ротор 8 - вытяжной вентилятор 9 - выхлопная труба 10 - транспортер подачи сырья 11- бункер сырья 12 - снимающие ножи 13 - бункер продукта 14 - транспортер выдачи 15 - полки 16 - направляющие полосы 17 - привод ротора 18 - ролик ротора 19 - рельс 20 - обрабатываемый материал 21- вертикальные стойки. Сушилка состоит из системы подачи топлива 1 (топливопроводы, регулирующая и запорная арматура), обслуживающей камеры пульсирующего горения 2 4, которые находятся в коробе, к которому подсоединен дутьевой вентилятор 3. Выхлопные трубы камер пульсирующего горения проходят через перегородку в коробе с зазором, напротив них установлена искрозащитная система (сетка Дэви) 4. Корпус сушилки образован газоходами - внешними 5 и внутренними 6 и крышей над ротором 7. Газоходы 5 и 6 имеют сверху (фиг. 1) волнообразный вид стенка газохода подходит и отходит от ротора 7. Во внутреннем пространстве сушилки установлен вытяжной вентилятор 8, связанный с внутренними коробами 6, выхлоп вентилятора 8 соединен с выхлопной трубой 9 (фиг 2, 3). 2 6175 1 Сбоку ротора 7 вовнутрь него (фиг. 4) входят ступенчато транспортеры подачи сырья 10, с другой своей стороны они входят в нижнюю часть бункера сырья 11. Вовнутрь ротора 7 входят также снимающие ножи 12, под которыми установлен бункер продукта 13, в котором имеется транспортер выдачи 14. Ротор 7 представляет собой пространственную конструкцию из плоских кольцевых полок 15, скрепленных изнутри кольца вертикальными стойками 21. Дополнительную жесткость придают направляющие полосы 16, прикрепленные снизу к полкам 15 и к вертикальным стойкам 21. В нижней части ротора 7 имеется зубчатая передача для связи с приводом ротора 17 (электродвигатель) и система роликов 18 (ступенчатый валик с подшипниками), последние опираются на рельс 19 кольцевой формы в плане, рельс уложен на фундамент (фиг. 5). Расстояние между полками 15 и высота направляющих полос 16 такие, что между уложенным на полке 16 высушиваемым материалом 20 и верхней полкой должен быть зазор в 1/3 1/2 расстояния между полками 15 (фиг 6). Стенки сушилки теплоизолированы. Привод транспортеров подачи сырья (электродвигатели, редукторы) расположены вне бункера 11 (не показаны). Предполагаемые конструктивные и режимные характеристики сушилки внешний диаметр 10 м, ширина полки 1 м, расстояние между полками 0,2 м, высота ротора 1,1 м,расход топлива 10100 кг у.т/ч, расход сырого материала 0,52 т/ч. Работает сушилка следующим образом. Системой подачи топлива 1 в камеры пульсирующего горения 2 подается газ (или соляр), вентилятором 3 подается воздух, в камерах пульсирующего горения топлива зажигается, продукты сгорания и воздух через зазоры в перегородке проходят искрозащитную сетку 4 и с температурой 803000 С входят в ротор 7. Направляющие полосы 16 направляют этот поток радиально. Включается привод 17, ротор начинает вращаться (на фиг 1 по часовой стрелке), на роликах 18 по рельсу 19. Транспортерами подачи сырья 10 материала из бункера сырья 11 подается на плоскость полок 15 (фиг. 4) и выкладывается на них слоем, причем толщина слоя регулируемой подачей устанавливается такой, чтобы между слоем обрабатываемого сырья 20 и расположенной сверху полкой 15 имелся зазор,равный ширине направляющей полосы 16 (фиг. 5, 6). Горячие газы наружными 5 и внутренними 6 газоходами и направляющими полосами 16 совершают в роторе 7 перекрестный ход, омывая материал 20, при этом сверху слоя 20 идет конвективный теплообмен,снизу - контактный от горячей полки, нагреваемой газами. Тепломассообмен интенсифицируется колебаниями, излучаемыми камерами пульсирующего горения 2 по газовому тракту. Газы после прохождения ротора 7 отсасываются вытяжным вентилятором 8 (к ним добавляется подсасываемый воздух из мест загрузки и выгрузки материала) и выбрасывается в атмосферу выхлопной трубой 9. Высушенный материал извлекается из ротора 7 при помощи снимающих ножей 12, отгребающих его с поверхности полок 15 и сбрасывающих в бункер продукта 13, откуда транспортером выдачи 14 удаляется на отгрузку. Скорость газа в сушилке устанавливается работой вентиляторов и камер пульсирующего горения такой, чтобы не было уноса частиц высушиваемого материала. Для гарантированной задержки уноса в выхлопной трубе может быть установлен улавливатель любого типа. Технико-экономическая эффективность сушилки заключается в повышении производительности за счет интенсификации процессов тепломассообмена и компактности элементов сушилки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4