Курсовая работа (т): Барабанная сушилка для сушки яблочных выжимок

Рисунок 10 - Пневматическая сушилка с коаксиальными трубами

- вентилятор, 2- парубок питания, 3 - калорифер, 4 - коаксиальные трубы, 5 - циклон, 6 - шлюзовой затвор

Рисунок 11 - Аэрофонтанная сушилка:1 - калорифер; 2 - вентилятор; 3 - шнек; 4, 6 - усеченные конусы; 5 - камера циркуляции; 7 - циклон; 8 - шлюзовой затвор; 9 - транспортер

В пневматических сушилках (рисунок 9) зернистый или кристаллический материал подается через питатель 1 в вертикальную трубу 2 длиной 10-20 м, в которую вентилятором 8 снизу нагнетается воздух, предварительно подогретый в калорифере 7. Материал уклоняется потоком воздуха и выбрасывается уже высушенным в сборник-амортизатор 3 и затем в циклон 5. Воздух проходит через фильтр 4 и выводится в атмосферу, а материал удаляется из циклона при помощи шлюзового затвора 6. Продолжительность пребывания материала в сушилке составляет всего несколько секунд.

Модификацией пневматической сушилки, позволяющей уменьшить высоту, является сушилка с двойными, коаксиальными трубами. Подъем горячей аэросмеси в такой сушилке происходит по внутренней, а опускание - по внешней трубе (рисунок 10).

Интересны и перспективны для целого ряда продуктов аэрофонтанные сушилки, автоматически регулирующие время пребывания и интенсивность сушки в зависимости от влажности и размера частиц. Влажный материал подается шнеком в коническую камеру или рюмку и интенсивно циркулирует в ней до тех пор, пока высохшие частицы, как более легкие, не унесутся в циклон. Одна из конструкций аэрофонтанной сушилки изображена на рисунок 11.

Влажный материал подхватывается потоком горячего воздуха и сушится во внутреннем кожухе; скорость газа постепенно снижается, а на выходе из конуса во внешнюю камеру резко падает, так что в циклон выносятся только сухие частицы, а более тяжелые влажные частицы возвращаются закрученным потоком в нижнюю часть для повторной сушки.

3. Патентный поиск

Устройство для сушки и охлаждения сыпучих материалов.

Известны устройства для сушки и охлаждения сыпучих материалов, например сахара-песка, состоящие из приводимого во вращение наклонно установленного барабана, цилиндрическая поверхность которого выполнена в виде жалюзи из профилированных элементов, неподвижного кожуха с патрубками для поперечной подачи горячего и холодного сушильного агента и системы для отсоса отработанного агента с патрубком, выведенным в конец зоны охлаждения.

Предлагаемое устройство состоит из перфорированного барабана 1, вращающегося на полных бандажах 2, неподвижного кожуха 3 с патрубками 4 и 5 для подвода горячего и холодного воздуха, распределительных воздуховодов 6 с лопастным регулятором 7, разделяющим эти воздуховоды, выг; _зсчной камеры 8 с системой отсоса для горючего и холодного воздуха, включающей труб) 9 и патрубок 10. На входе и выходе продукта, например сахара, установлены турннкеты-питатели 11.Вращение барабана осуществляется через опорно-приводные ролики 12. Внутренняя образующая поверхность барабана 1 выполнена из идущих вдоль всей длины его профилированных элементов, имеющих вид укрепленных на вертикальной планке 13 фигурных лопаток 14.Фигурная лопатка 14 в поперечном сечении имеет в центральной части прямой участок с загнутым по часовой стрелке левым концом в виде полуокружности и правым концом, отогнутым наклонно вверх с последующим перегибом в виде козырька. Кромка этого козырька выполнена гребенчатой (см. фиг. 3, вид В).

Предмет изобретения

. Устройство для сушки и охлаждения сыпучих материалов, например сахара-песка, состоящее из приводимого во вращение наклонно установленного барабана, цилиндрическая поверхность которого выполнена в виде жалюзи из профилированных элементов, неподвижного кожуха с патрубками для поперечной подачи горячего и холодного сушильного агента и системы для отсоса отработанного агента с патрубком, расположенным в конце зоны охлаждения, отличающееся тем, что, с целью интенсификации влаго- и теплообмена между сыпучим материалом и сушильным агентом и повышения таким образом производительности, барабан из жалюзи заключен в перфорированный барабан, а профилированные элементы прикреплены посредством радиальных стоек к внутренней поверхности последнего и имеют в поперечном сечении центральный прямой участок с загнутым по часовой стрелке в виде полуокружности левым концом и правым концом, отогнутым наклонно вверх с козырьком на конце, имеющим продольную гребенчатую кромку.

. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью регулирования длин зон сушения и охлаждения, оно снабжено распределительными воздуховодами, служащими для раздельной подачи горячего и холодного воздуха в соответствующие патрубки и разделенными между собой установленным под центральным патрубком поворотным лопастным регулятором.

. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения раздельного отвода отработанного агента из зон сушенияи охлаждения и предотвращения таким путем образования встречных потоков и конденсации паров, система отсоса отработанного агента снабжена расположенной в верхней части барабана трубой с дефлектором, оканчивающейся в зоне сушения.

Предлагаемое изобретение касается устройства для сушки материалов, находящихся во взвешенном состоянии в газообразной среде и вихреобразно увлекаемых указанной средой через обогреваемые снаружи спирального сечения трубы.

Рисунок 12. 1-перфорированный барабан, 2-бандаж, 3-неподвижный кожух, 4,5-патрубки, 6-распределительный воздуховод, 7-лопастной регулятор, 8-выгрузочная камера, 10-патрубок, 11-турннкеты-питатели, 12-опорно-приводные ролики.

Действие сушилки состоит в следующем. Воздух или газ, засасываемый через трубу b1 вентилятором a, приводимым в действие при помощи шкива а1, увлекает с собой поступающие по трубе b2 частицы подлежащего сушке материала, например, угля, магнита, торфяной муки ит. д. и через насадку С2; соединяющую выпускное отверстие вентилятора с кожухом С, равномерно распределяет их по трубкам к сушилки. Перемещаясь вблизи горячих стенок или скользя по их поверхности, частицы материала высушиваются и, увлекаемые далее газообразным течением, попадают из сушилки С через выпускную насадку е и колено f в циклонный уловитель q, из которого удаляются через выпускной патрубок h в соответствующие приемники; воздух же или газ, освобожденный от высушиваемого материала, выходит через второй выпускной патрубок j.

Предмет патента.

Сушилка, отличающаяся применением установленных в общем кожухе С трубок к, по которым пригоняется воздух с материалом, имеющих на стенках спиральные желобки или выступы l, о, п, р, т различного поперечного сечения, с целью сообщите струям газа винтовое движение, а частицам материала центробежную силу, заставляющую их перемещаться вблизи стенок или скользить по ним.

Рисунок 13

Сушилка для сыпучих материалов

Изобретение относится к технике сушки и может быть использовано в деревоперерабатывающей и других отраслях промышленности, при переработке, например, древесной стружки, волокон и других материалов.

С целью интенсификации процесса сушки и уменьшения габаритов в предлагаемом изобретении боковая перфорированная поверхность барабана выполнена винтообразной с витками прямоугольного сечения, а к торцовой его поверхности подключен патрубок ввода взвеси материала с теплоносителем, а патрубок вывода мелких фракций расположен на противоположном торце барабана по его оси.

Сушилка работает следующим образом.

Высушиваемый материал, например древесную стружку, вместе с теплоносителем через патрубок 8 подают в перфорированный барабан 3. Одновременно подают теплоноситель 5 также через патрубок 4 в полость между корпусом 1 и барабаном.

В результате вращения барабана и воздействия потока теплоносителя, проникающего через перфорацию барабана, в последнем образуется взвешенный слой материала. При этом крупные фракции стружки остаются в секциях, образованных перегородками 10, а мелкие фракции выдуваются теплоносителем и уносятся в осевом направлении к патрубку 9. 15 Крупные фракции разгружаются через патрубок 2. Вращающиеся на сердечнике отражатели отбрасывают на поверхность барабана крупные частицы, что способствует эффективному разделению материала. 20

Развитая поверхность барабана 3, образованная витками 5 прямоугольного сечения, позволяет увеличить его полезную площадь, что повышает интенсивность процесса и приводит к уменьшению габаритов сушилки.

Рисунок 14

Барабанная вакуумная сушилка теплообменных продуктов с двустадийным индуктивным нагревом.

Изобретение относится к технике вакуумной сушки сыпучих продуктов и может быть использовано на пищевых предприятиях и в других отраслях перерабатывающей промышленности.

Технической задачей изобретения является повышение качества готовой продукции, повышение производительности сушилки и эффективности процесса сушки.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в барабанной вакуумной сушилке термолабильных продуктов с двустадийным индуктивным нагревом, содержащей корпус, подключенный к системе вакуумирования с загрузочным и разгрузочным устройствами, в котором установлен с возможностью вращения относительно его продольной оси барабан, питатель влажного продукта со шнеком и инфракрасные нагреватели, новым является то, что на внутренней поверхности барабана установлена вставная винтовая поверхность с переменным шагом, уменьшающимся в направлении выхода готового продукта, внутри барабана по всей его длине расположен питатель со шнеком, снабженный в конечной части патрубком для выгрузки подсушенного продукта, нижний сектор питателя влажного продукта выполнен в виде индуктора электромагнитных волн промышленной или высокой частоты, при этом шнек изготовлен из материала с низкой проводимостью для токов Фуко, инфракрасные нагреватели размещены на панели под питателем над слоем высушиваемого продукта, в нижней части корпуса установлен индуктор с зазором между поверхностью барабана и индуктором для бесперебойного вращения барабана, при этом панель и индуктор расположены с возможностью установки их под углом, соответствующим углу естественного откоса продукта .

Технический результат заключается в интенсификации тепло- и массообмена, в рациональном использовании внутреннего объема барабана, возможности осуществления мягкого режима сушки.

Барабанная вакуумная сушилка термолабильных продуктов с двустадийным индуктивным нагревом состоит из цилиндрического корпуса 1 (фиг.1, 2), подключенного к системе вакуумирования, состоящей из вакуум-насоса и конденсатора водяных паров (не показаны), посредством патрубка 2, загрузочного 3 и разгрузочного 4 устройств, соединенных с корпусом 1 затворами 5 и 6 соответственно, вращающегося барабана 7, имеющего внутреннюю винтовую вставную поверхность 8 с переменным шагом, в нижней части корпуса 1 установлен индуктор 10 (фиг.3), состоящий из магнитопровода 15, внутренней пропускающей поверхности 16 и наружной экранирующей диэлектрической поверхности 17, питателя влажного продукта 11 со шнеком, с расположенным в конце патрубком 9 для перехода продукта во вращающийся барабан 7, панели инфракрасных нагревателей 12, расположенных на шарнире 13 (фиг.1, 2), накопителя высушенного продукта 14. Индуктор 10 установлен с минимальным зазором , обеспечивающим бесперебойное вращение барабана 7.

Сушилка работает нижеуказанным образом.

Сыпучий влажный продукт через затвор 5 из загрузочного бункера 3 (фиг.1) под действием силы тяжести попадает внутрь провакуумированного корпуса 1 в питатель 11 со шнеком, где происходит первая стадия тепловой обработки - подсушка. Здесь влажный продукт прогревается за счет индуктора, который излучает электромагнитные волны промышленной или высокой частоты. Под воздействием электромагнитных волн шнек накопителя 11 нагревается за счет токов Фуко и передает тепло высушиваемому продукту. Далее продукт через патрубок 9 переходит на внутреннюю поверхность барабана 7, который имеет вставную винтовую поверхность 8 с переменным шагом, уменьшающимся в направлении выхода продукта из вращающегося барабана 7 сушилки. С внешней стороны поверхность барабана нагревается индуктором 10 (фиг.3), который состоит из магнитопровода 15, внутренней пропускающей поверхности 16 и экранирующей диэлектрической наружной поверхности 17, позволяющей направить на барабан 7 поток электромагнитных волн, излучаемых с промышленной или высокой частотой. За счет вставной винтовой поверхности 8, расположенной внутри вращающегося барабана 7, продукт равномерно прогревается, перемешивается и, перемещаясь по внутренним виткам, окончательно высушивается - вторая стадия. С внутренней стороны вращающегося барабана 7 продукт прогревается инфракрасными нагревателями 12, установленными на шарнире 13 таким образом, чтобы угол ее наклона соответствовал углу естественного откоса продукта. С внутренних витков вставной винтовой поверхности 8 вращающегося барабана 7 продукт пересыпается в накопитель 14, соединенный затвором 6 с разгрузочным бункером 4. Водяной пар и неконденсирующиеся газы отсасываются вакуум-насосом.

Рисунок 15. Барабанная вакуумная сушилка теплообменных продуктов с двустадийным индуктивным нагревом

4. Технические описания и расчёты

.1 Описание принципа работы технологической схемы

Исходный продукт - яблочные выжимки с содержанием влаги Wн=82,3% и температурой θ1=25°С, из бункера Б1 подается в барабанную сушилку БС. Снизу в сушильную камеру вентилятором В нагнетается воздух, нагреваемый в калориферной батарее КБ. Воздух на входе в калориферную батарею имеет температуру t0=17,4°С и относительную влажность φ0=78 %. В калориферной батарее воздух нагревается до температуры t1=70°С. Подогрев воздуха в калориферной батарее осуществляется за счёт конденсации греющего пара, имеющего температуру 163°С при давлении 6,87 атм. Из верхней части сушильной камеры отработанный воздух с температурой t2=35°С поступает на очистку от мелких частиц в циклон

Рисунок 16. Технологическая схема сушки яблочных выжимок

Сухой продукт с содержанием сухих веществ 92% и имеющий температуру θ2=65°С из нижней части сушильной камеры поступает в бункер высушенного материала Б2 и далее на ленточный транспортёр, а из циклона ЦН-34 - прямо на ленточный транспортёр.

.2 Описание принципа работы проектируемого аппарата

Барабанная сушилка предназначена для сушки пищевых продуктов.

Рисунок 17. Барабанная сушилка

Яблочные выжимки поступают в сушилку с начальными параметрами Wн=82,3% и температурой θ1=25°С.

Продукт в сушильную камеру загружается дозировано из бункера, через патрубок 1.

Снизу, через патрубок 2 во вращающийся сушильный барабан поступает воздух с t1=70°С, где и идёт процесс сушки. Влажные яблочные выжимки попадая в сушильную камеру встречаются с нагретым воздухом, средняя температура которого tср=52,5°С и с этого начинается процесс сушки.

Высушенный продукт отводится из сушилки через патрубок 4 с конечной влажностью Wк =8% и температурой θ2=65°С.

Воздух из сушилки отводится через патрубок 3 с температурой t2=35°С. Вместе с воздухом вылетают частички яблочных выжимок, которые осаждаются в циклоне при очистке воздуха.

Барабан приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу.

.3 Материальный расчёт установки

Из уравнения материального баланса сушильной установки определим расход влаги W, удаляемый из высушиваемого материала:

Gк =50 кг/ч =50/3600=0,0139 кг/с,

 кг/с,

где

Gк - производительность установки по сухому веществу, кг/с

Wн - начальная влажность продукта, %

Wк - конечная влажность продукта, %.

Wн=45%,

Wк=10%.

.4 Тепловой расчёт установки. Определение основных параметров влажного воздуха