устройство для сушки сыпучих материалов

Формула изобретения

1. Устройство для сушки сыпучих материалов, содержащее перфорированный барабан, нагревательные элементы, вентилятор, устройство загрузки и выгрузки, отличающееся тем, что представляет из себя сушильный агрегат, который содержит восемь неподвижных перфорированных барабанов, заключенных в общий корпус и соединенных между собой последовательно посредством устройств загрузки и выгрузки, выполненных в виде трубопроводов, включающих трубопроводы загрузки и трубопроводы разгрузки сыпучего материала, причем трубопровод загрузки в каждом неподвижном перфорированном барабане расположен коаксиально на глубину не менее 2/3 от длины перфорированного барабана, а напротив него расположена крыльчатка вентилятора, при этом трубопроводы для подачи теплоносителя от нагревательных элементов и трубопроводы разгрузки сыпучего материала из перфорированных барабанов 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 соединены с трубопроводами загрузки для перфорированных барабанов 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8, ответственно.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательные элементы снабжены автоматическими терморегуляторами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки сыпучих материалов в строительной, химической, перерабатывающей, добывающей и других отраслях промышленности.

Известны устройства для сушки сыпучих материалов барабанного типа, которые, как правило, выполнены из перфорированных барабанов с возможностью их вращения вокруг продольной оси. Например, барабанная сушилка по авт.св. №1059376 (МПК 3 F26В 11/04, 1982 г.), в которой разделенный на зоны цилиндрический корпус снабжен приемно-винтовой насадкой в первой зоне, подъемно-лопастной насадкой с укрепленными на них распределительными кольцами во второй зоне и секторной насадкой в третьей зоне, а трубопровод ввода теплоносителя выполнен в виде телескопических звеньев. К недостаткам этого устройства можно отнести сложность конструкции при ее изготовлении, а также обслуживании.

Известно устройство для сушки изделий по патенту РФ №2152571 (МПК 7 F26В 11/04, F26В 3/347, 2000 г.), предназначенное для сушки сыпучих материалов, например гранулированного АБС-пластика, зерна, рудных проб. Это устройство включает барабан, вращающийся со скоростью от 3 до 10 об/мин, СВЧ-генератор, нагревательные элементы в виде калорифера, вентилятор, устройство загрузки и выгрузки сыпучих материалов. Это устройство позволяет производить сушку сыпучих материалов при относительно невысоких температурах, однако недостатком этого устройства является дороговизна и сложность самой конструкции, а также низкая производительность и довольно высокая степень остаточной влажности (например, 50 кг АВС-пластика высушивается за 40 минут до остаточной влажности около 3%).

Задача, решаемая в предлагаемом изобретении, состоит в создании экономичного и простого по конструкции устройства для сушки сыпучего, а также измельченного материала (в том числе - из пластических материалов) за счет создания условий для равномерного обдува частиц теплоносителем в мягких температурных режимах.

Задача решается за счет того, что устройство для сушки сыпучих материалов, содержащее перфорированный барабан, нагревательные элементы, вентилятор, устройство загрузки и выгрузки, согласно изобретению представляет из себя сушильный агрегат, который содержит восемь неподвижных перфорированных барабанов, заключенных в общий корпус и соединенных между собой последовательно посредством устройств загрузки и выгрузки, выполненных в виде трубопроводов, включающих трубопроводы загрузки и трубопроводы разгрузки сыпучего материала, причем трубопровод загрузки в каждом неподвижном перфорированном барабане расположен коаксиально на глубину не менее 2/3 от длины перфорированного барабана, а напротив него расположена крыльчатка вентилятора, при этом трубопроводы для подачи теплоносителя от нагревательных элементов и трубопроводы разгрузки сыпучего материала из перфорированных барабанов 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 соединены с трубопроводами загрузки для перфорированных барабанов 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 соответственно.

При этом нагревательные элементы снабжены автоматическими терморегуляторами.

В отличие от известных сушильных устройств барабанного типа предложенное устройство обладает следующими отличительными признаками:

- наличие восьми неподвижных перфорированных барабанов;

- выполнение устройств для загрузки и выгрузки материала в перфорированные барабаны в виде трубопроводов, соединяющих перфорированные барабаны между собой последовательно, причем трубопроводы разгрузки сыпучего материала из перфорированных барабанов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 соединены с трубопроводами загрузки для перфорированных барабанов 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 соответственно;

- трубопровод загрузки расположен в перфорированном барабане коаксиально на глубину не менее 2/3 от длины перфорированного барабана;

- в каждом перфорированном барабане напротив трубопровода загрузки установлена крыльчатка вентилятора, что позволяет:

а) интенсифицировать процесс загрузки, т.к. при вращении крыльчатки вентилятора в области выхода сыпучего материала создается разрежение, в результате чего теплоноситель от нагревательного элемента вместе с сыпучим материалом втягивается в перфорированный барабан,

б) активизировать процесс сушки за счет того, что высушиваемый сыпучий материал под действием турбулентных потоков воздуха отбрасывается к стенкам перфорированного барабана и, передвигаясь по спирали вдоль стенок перфорированного барабана, находится во взвешенном состоянии, что способствует обдуванию частиц материала со всех сторон нагретым воздухом, который удаляется вместе с влагой через отверстия в перфорированном барабане. Кроме того, при передвижении по спирали частички материала ударяются друг о друга и об стенки барабана, что приводит к повышению температуры этих частичек и также способствует более быстрому удалению из них влаги;

- соединение трубопроводов для подачи теплоносителя от нагревательных элементов, содержащих автоматические терморегуляторы, с трубопроводами загрузки во 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 неподвижные перфорированные барабаны, в результате чего частички материала в процессе перехода из одного перфорированного барабана в другой продолжают находиться во взвешенном состоянии, что способствует обдуву их теплоносителем со всех сторон.

Все эти признаки в совокупности позволяют добиться осуществления непрерывного процесса сушки в автоматическом режиме при низких температурных режимах (например, при температуре теплоносителя не менее 30°С). Причем время прохождения сыпучего материала через все восемь барабанов составляет не более 10 секунд, а остаточная влажность - не более 0,1%. Кроме того, дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является то, что для его работы не требуется значительных энергозатрат, т.к. перфорированные барабаны выполнены неподвижными и электроэнергия расходуется только на вращение крыльчаток вентиляторов и нагрев теплоносителя. К тому же выполнение перфорированных барабанов неподвижными способствует улучшению условий труда и соответствует требованиям техники безопасности, а также продлевает срок межремонтного периода. Нагрев теплоносителя в предлагаемом устройстве необходим не столько для нагрева осушиваемого сыпучего материала, сколько для осушения самого теплоносителя. Поэтому сам процесс сушки сыпучего материала не требует использования высоких температур и может осуществляться в мягких температурных режимах (30-60°С).

Предлагаемое устройство показано на чертеже.

Устройство для сушки сыпучих материалов состоит из восьми перфорированных барабанов 1-8, системы трубопроводов, включающей трубопроводы 9 загрузки и трубопроводы 10 разгрузки, вентиляторов 11, электродвигателей 12, нагревательных элементов 13, корпуса 14, сыпучего материала 15, зоны 16 выхода сыпучего материала, трубопровода 17 подачи теплоносителя, поддона 18 с отводной трубой 19.

Устройство для сушки сыпучих материалов работает следующим образом: сыпучий материал 15 подается в барабан 1 через трубопровод 9 загрузки. При вращении крыльчатки вентилятора 11 в перфорированном барабане 1 в зоне 16 выхода сыпучего материала 15 из трубопровода 9 загрузки создается разрежение, что интенсифицирует подачу сыпучего материала 15 в перфорированный барабан. Затем сыпучий материал с потоками воздуха, создаваемыми крыльчаткой вентилятора 11, работающего от электродвигателя 12, отбрасывается к перфорированным стенкам барабана 1 и сыпучий материал, двигаясь по спирали вдоль стенок барабана 1, находясь во взвешенном состоянии, равномерно обдувается со всех сторон. Затем через трубопровод 10 разгрузки попадает в трубопровод 9 загрузки перфорированного барабана 2 и, за счет разрежения, созданного в зоне 16 выхода сыпучего материала в перфорированный барабан 2, увлекается потоками теплоносителя, который подается в перфорированный барабан по трубопроводу 17 для подачи теплоносителя, нагретого в нагревательном элементе 13. Таким же образом сыпучий материал проходит через остальные перфорированные барабаны. Осушенный теплоноситель вместе с влагой удаляется через стенки перфорированных барабанов и собирается в поддоне 18, установленном на дне корпуса 14, откуда сливается через отводную трубу 19. Устройство можно считать высокоэффективным, т.к. процесс сушки ведется в непрерывном автоматизированном режиме и любой материал проходит все восемь барабанов за 10 секунд.

В предложенном сушильном устройстве до влажности не более 0,1% можно высушить такие материалы, как любые сыпучие строительные материалы (например, песок или мелкий щебень), стружку деревянную, зерно. Мощность электродвигателя для вентилятора и габаритные размеры устройства подбирают в соответствии с размерами частиц и их плотностью. Кроме того, благодаря тому, что процесс сушки может быть осуществлен в мягких температурных режимах, очень перспективно его использование для высушивания измельченных пластмассовых отходов, таких как трехслойная пленка, ПЭТ-хлопья, стрейч-пленка толщиной 15-20 мк, хлопья ПТФ (которые в вакуумных сушилках сушатся в течение 2 часов). Так как измельченные пластмассовые отходы высушены практически до полного отсутствия влажности, их можно сразу же направлять на гранулирование без проведения процесса дегазации.