Сушильно-очистительный агрегат с системой рецеркуляции сушильного агента

Сушка хлопка-сырца в начале непрерывного процесса его переработки предназначена для снижения влажности хлопка-сырца до рекомендуемых технологическим регламентом значений, при достижении которых обеспечивается надежная и эффективная работа последующего очистительного оборудования. Поэтому сушка хлопка-сырца является одной из основных и необходимых операций технологического процесса.

Известно много способов сушки волокнистых материалов. Для сушки хлопка-сырца в настоящее время в основном применяется конвективный способ, при котором хлопок-сырец обдувается так называемым сушильным агентом, представляющим из себя нагретый атмосферный воздух или его смесь с продуктами сгорания в теплогенераторе природного газа или другого топлива. Конвективный способ применяется как в отечественных, так и в импортных сушилках хлопка-сырца [1].

Применяемые в настоящее время на хлопкозаводах барабанные сушилки типа 2СБ-10 имеют существенные недостатки. Расход тепла сушильного агента непосредственно на сушку хлопка-сырца составляет всего 35-40%, остальное тепло, в основном, теряется на нагрев сушилки и с выбрасываемым в атмосферу отработавшим сушильным агентом, который загрязняет окружающую среду. При этом рециркуляция сушильного агента практически невозможна из-за его засоренности и влажности.

В сушилках 2СБ-10 самая большая потеря тепла 40-45% происходит с отработанным сушильным агентом. Чтобы уменьшить эти потери, было предпринято несколько попыток осуществить рециркуляцию отработанного сушильного агента путем его нагнетания через вентилятор в газоход, что привело к ухудшению технологических показателей сушки и очистки хлопка-сырца. Это объясняется тем, что отработанный сушильный агент содержал выделенную из хлопка-сырца влагу, мелкий сор, пыль и свободное волокно. Попытка предварительной очистки отработанного сушильного агента также не удалась.

В барабанных сушилках время сушки составляет 5-8 мин, вследствие чего происходит сушка не только волокна, но и семян, что при включении сушилки в непрерывный процесс переработки хлопка-сырца нецелесообразно. В барабанах единовременно находится до 1,5 тонн хлопка-сырца, что осложняет ликвидацию пожаров. Эти сушилки морально и физически устарели.

В настоящее время в США успешно применяется технология, включающая предварительное рыхление хлопка-сырца, а затем его последовательную двукратно повторяющуюся и чередующуюся сушку в полочных сушилках и очистку в группах очистителей хлопка-сырца от мелкого и крупного сора.

Такая технология взаимно усиливает сушку и очистку, так как разрыхленный и очищенный хлопок-сырец эффективнее сушится, а нагретый хлопок-сырец эффективнее очищается.

К сушилкам хлопка-сырца предъявляются следующие основные требования: при сушке хлопка-сырца I, II и III сортов 1 и 2 классов с влажностью до 15%, они должны обеспечивать надежную работу с производительностью до 10 т/ч и влагоотбор 3-5% при расходе сушильного агента 5,6 м³/сек и его температуре 130-150°С [2].

На основании анализа и вышеизложенных требований разработан сушильно-очистительный агрегат (рис. 1), с рециркуляцией сушильного агента и аспирацией отработанного сушильного агента (рис. 2).

Как показано на схеме (рис. 1), в корпусе агрегата установлены четыре горизонтальных полых лотка 16 с щелевыми отверстиями 17 для нагнетания сушильного агента в сушильные камеру. В каждом полом лотке имеются отверстия для подачи и отвода сушильного агента, которые состыкованы с отверстиями в боковинах корпуса. К корпусу агрегата пристыкована шахта 2 над которой установлен сепаратор СС-15А 1. Под питающими валиками 3 установлен первый по ходу из четырёх прутковых рыхлительных барабанов 4 горизонтального ряда с перфорированными сетками 5 под ними, а между ними установлены наклонные и состыкованные друг с другом лотки 6 и 7. Далее, в корпусе агрегата установлены пять прутковых барабанов 13 наклонного ряда с пятью перфорированными сетками 14 под первыми по ходу хлопка-сырца пятью прутковыми барабанами 13, а под последним прутковым барабаном 13 образовано выгрузочное отверстие 15. Под перфорированными сетками 5 и лотками 6,7 расположены два продольных сорных бункера 8 с сорными шнеками 9, корыта которых примыкают к корыту поперечного шнека 10, над которым в боковине корпуса предусмотрено отверстие 11 для подключения аспирационного трубопровода. Как видно из рис. 2, подача сушильного агента из теплогенератора ИИЧ-1,9 1 в дымосос ДН-11,2 4 осуществляется по трубопроводу 2, оснащенному шибером 3. Система рециркуляции сушильного агента включает в себя присоединенный к выходному отверстию дымососа 4 трубопровод 5 с четырьмя отводными патрубками 6, присоединенными через отверстия в боковине корпуса к четырем полым лоткам 7, и трубопровод 10 меньшего диаметра, оснащенный шибером 11, соединяющий через отводные патрубки 9 полые лотки 7 с трубопроводом 2.

Рисунок 1. Сушильно-очистительный агрегат

Рисунок 2. Подача и рециркуляция сушильного агента в сушильно-очистительном агрегате

Система отвода отработанного сушильного агента и аспирации корпуса сушилки включает присоединенный к отверстию в корпусе агрегата 8 трубопровод 13, оснащенный шибером 14 и присоединенный к всасывающему отверстию вентилятора 15, выхлоп которого трубопроводом 16 подключен к циклону 17.

Работа сушильно-очистительного агрегата будет осуществляться следующим образом (рис. 1). Хлопок-сырец из шахты 2 питающими валиками 3 подается на первый по ходу хлопка-сырца рыхлительный барабан 4, который разрыхляет и транспортирует его по перфорированной сетке 5, а затем выбрасывает его по направлению лотка 6 в первую по ходу камеру 19, после чего поток хлопка-сырца движется вверх, падает на второй по ходу прутковый барабан 4. После этого вышеописанный процесс повторяется.

С последнего, четвертого пруткового барабана хлопок-сырец падает на нижний первый по ходу хлопка-сырца прутковый барабан 13, а затем всех остальных барабанов 13 наклонного ряда, которые транспортируют хлопок-сырец по перфорированным сеткам 14, после чего последний по ходу барабан 13 наклонного ряда, под которым нет перфорированной сетки, выгружает хлопок-сырец из корпуса агрегата через выгрузочное отверстие 15. Сорные примеси, выделенные через перфорированные сетки 5 горизонтального ряда, осаждаются в бункерах 8 на шнеки 9, которые выгружают их в поперечный шнек 10, а сорные примеси выделенные через перфорированные сетки 14 по наклонному лотку 12 сразу попадают в поперечный шнек 10, который выгружает их из корпуса агрегата.

При подаче из теплогенератора сушильного агента ориентировочно 50% его объёма будет через полые лотки 16 и через их щелевые отверстия 17 нагнетаться в камеру, то есть в корпус агрегата, а затем через отверстия в перфорированных сетках 5 и 14 будет нагнетаться в зону сор выводящих шнеков 9 и 10, из которой он будет отсасываться через отверстие 11.

В агрегате будет осуществляться конвективная и контактная сушка, а также сушка инфракрасными лучами. При работе агрегата все его рабочие органы, узлы и внутренние поверхности будут разогреты сушильным агентом, генерируемым в теплогенераторе и нагнетаемым дымососом через полые лотки в камеру агрегата, а полые лотки будут также дополнительно нагреваться установленными в них трубчатыми электрическими нагревателями (ТЭН) 18. При контактном движении по перфорированным сеткам, вдоль стенок и по наклонным лоткам хлопок-сырец будет нагреваться, то есть подвергаться контактной сушке. При взвешенном движении под воздействием прутковых барабанов и при полете до крыши агрегата хлопок-сырец будет обдуваться сушильным агентом, то есть подвергаться конвективной сушке.

Таким образом, в агрегате хлопок-сырец будет одновременно подвергаться контактным и конвективным способам сушки, что повысит его суммарную эффективность и компенсирует относительно короткое время пребывания хлопка-сырца под воздействием этих способов сушки.