Барабанные сушилки применяются для сушки семян подсолнечника (одно- и двухбарабанные), зерна (С3СБ-8), сахара песка (СБУ-1), молочного сахара (СБА-1), отжатого жома (А2-ПСА), витаминной муки (АВМ) и других сыпучих материалов. Основным элементом барабанных сушилок является горизонтальный или наклонный вращающийся цилиндрический барабан, внутри которого перемещается по длине, перемешивается и сушится сыпучий продукт.
Внутри барабана в зависимости от высушиваемого продукта установлены различного типа насадки (рис. 16.6), способствующие повышению эффективности процесса сушки.
Конструкции насадок (внутренних устройств) выбираются в соответствии с требованиями технологического процесса (подъемно-лопастные, распределительные, концентрические, перфорированные, канальные и др.). Основной характеристикой сушильного барабана является его влагонапряжение по испаренной влаге А = 6…44 кг/(м3×ч), величина которого зависит от степени заполнения и частоты вращения барабана, теплофизических свойств и размеров продукта, а также от температуры, влажности и скорости движения агента сушки.
Рис. 16.6. Насадки сушильных барабанов
Барабанная сушильно-охладительная установка СБУ-1 предназначена для сушки и охлаждения сахара-песка.
Установка СБУ-1 (рис. 16.7) состоит из вращающегося барабана 8, опорно-приводной станции, в которую входит электродвигатель 18 и редуктор 20, установленные на раме 19, загрузочной головки 1, двух неподвижных кожухов 10, трубы с дефлектором 17 для отсоса отработавшего горячего воздуха.
Барабан 8 представляет собой стальной перфорированный цилиндр длиной около 10 м, наклоненный в сторону движения сахара. В передней части барабана имеется распределительная царга 2 шириной 550 мм, внутри которой вварено десять лопаток 24, расположенных под углом 45° к образующей. Лопатки 24 обеспечивают равномерное распределение сахара, поступающего из загрузочной головки 1 с помощью турникета 25. К торцу распределительного устройства по периметру крепятся 24 секции фигурных лопаток (8 – по окружности, 3 – в длину).
Для увеличения жесткости секций и предотвращения прохода воздуха вдоль секции между фигурными лопатками ставят поперечные перегородки. Конфигурация лопаток обеспечивает возможность прохождения воздуха внутрь корпуса и в то же время не дает сахару просыпаться наружу. В конце барабана на фланце крепится ситовая часть 9 корпуса, предназначенная для отделения комков сахара.
На центральную часть перфорированного барабана надевают кожух 10, состоящий из крышки 4 и днища 5. По краям кожуха в специальных обоймах крепят кольцевые уплотнения из прямоугольного резинового шнура, препятствующие выходу воздуха в атмосферу. Кроме того, с двух сторон барабана имеются продольные уплотнения, обеспечивающие подачу воздуха только к сахару в барабане. На кожухе имеются четыре патрубка 3 для ввода горячего и холодного воздуха. На концевую часть барабана также ставят неподвижный кожух, имеющий сбоку патрубок для подачи холодного воздуха и на торцевой стенке – патрубок 14 для отсоса отработавшего воздуха. На той же торцевой стенке крепят трубу 17, проходящую через барабан до зоны горячего воздуха. Труба служит для отсоса воздуха. В нижней части кожуха имеются желоб 11 и турникет 15 для сухого охлажденного сахара-песка и желоб 12 и турникет 13 для вывода комков. Сушильный барабан приводится в движение через бандажи 6, установленных с помощью клиньев 7 на металлоконструкциях 16, 23 и фрикционных роликах 22, вращающихся с помощью валов 21.
Сахар, загружаемый в аппарат через загрузочную головку и царгу, равномерно распределяется по фигурным элементам внутренней поверхности барабана и располагается сегментом, образуемым углом естественного откоса. Именно эта зона отделена продольными уплотнениями, обеспечивающими подачу воздуха только через слой сахара. Кроме интенсификации процессов влаго- и теплообмена, такой метод подачи воздуха способствует образованию псевдоожиженного слоя, поддерживая кристаллы сахара в полувзвешенном состоянии, что предохраняет их от истирания.
Рис. 16.7. Барабанная сушильно-охладительная установка СБУ-1
Горячий воздух подается через первые два патрубка (по ходу сахара), холодный – через два последних. Средний патрубок может быть использован или для горячего, или для холодного воздуха, что соответственно меняет длину сушильной или охладительной зоны.
Разделение отсоса горячего и холодного воздуха предотвращает возможность образования конденсационных паров и завихрений, повышающих скорость воздушного потока, в результате чего возможен унос кристаллов сахара.
В целях предотвращения запыления помещения, нагнетание и отсос воздуха рассчитаны таким образом, что внутри барабана поддерживается разряжение.
Техническая характеристика СБУ-1
Производительность, т/ч…………………………………………………………. 20
Установленная мощность, кВт…………………………………………………. 9,7
Испарительная способность, кг/ч…………………………………………….. 280
Удельное количество теплоты на испарение влаги, кДж/кг………… 7000
Габаритные размеры, мм…………………………………………………………. 11 600´3800´3570
Масса, кг……………………………………………………………………………….. 35 800
Барабанная зерносушилка СЗСБ-8 предназначена для сушки различных зерновых культур любой степени влажности и засоренности без предварительной очистки (рис. 16.8).
Сушильный барабан 2 шестисекционный с подъемно-лопастной системой внутренних устройств. В передней (конусной) части барабана шесть винтовых дорожек, подводящих материал к секторам. Сушильный барабан заканчивается конусным патрубком, к наружному фланцу которого присоединено съемное подпорное кольцо с шестью люками, и имеет два бандажа, которыми опирается на металлические ролики, приводящие барабан в движение за счет приводного механизма 9. Зерно выгружается непрерывно при помощи шлюзового затвора разгрузочной камеры 3 и разгрузочного элеватора 5.
Рис. 16.8. Зерносушилка СЗСБ-8
Охладительная колонка 4 вертикальная, образована из двух концентрических цилиндров, нижняя часть которых перфорирована, верхняя – сплошная. Кольцевое пространство между цилиндрами служит емкостью для зерна, в которой происходит их охлаждение. К верхней части внутреннего цилиндра присоединен всасывающий патрубок вентилятора 6, который отводит отработавший воздух.
Зерно через загрузочную камеру 10 поступает в сушильный барабан 2, где лопатки барабана и крестовины подхватывают зерно и поднимают его вверх, откуда оно ссыпается вниз. При каждом таком ссыпании под действием воздушного напора и подпора загрузки зерно перемещается вдоль барабана.
Агент сушки, выходя из топки 1 и проходя через барабан 2, омывает ссыпающийся с пола материал, высушивает его и отводится вентилятором 7. Зерносушилка работает под разряжением во избежание утечки агента сушки через неплотности. Сочленение вращающегося барабана с загрузочной и разгрузочной камерами осуществляется через скользящие лабиринтовые уплотнения. Регулирование пропускной способности зерносушилки осуществляется с пульта управления 8.
Техническая характеристика барабанной зерносушилки СЗСБ-8
Производительность по пшенице при снижении
влажности с 20 до 14 %, т/ч……………………………………………………………. 8
Производительность по испаренной влаге, кг/ч………………………………… 560
Установленная мощность, кВт………………………………………………………… 28,2
Расход условного топлива, кг/ч………………………………………………………. 95
Испарительная способность сушилки, кг/ч………………………………………. 560
Удельное количество теплоты на испарение влаги, кДж/кг………………… 4975
Габаритные размеры, мм…………………………………………………………………. 10 260´7070´8300
Масса, кг………………………………………………………………………………………. 8300
Рис. 16.9. Шнековая контактная сушилка К7-ФКЕ-7 для шквары
Шнековая контактная сушилка К7-ФКЕ-7 для шквары (рис. 16.9) состоит из трех последовательно соединенных секций 7, установленных на раме 12 Секция имеет U-образный корпус с паровой рубашкой 5, патрубками 11 для подачи пара крышкой с загрузочной горловиной 1 и коллектором 6 для отвода влажного воздуха. Внутри корпуса вращается полый вал-труба 4, на поверхности которой приварен шнек 3. К концам трубы приваривают цапфы, которые устанавливают в подшипниках качения. Подшипники крепят в стаканах боковых стенок корпуса. На передних цапфах шнека устанавливают ведомые звездочки 17 цепной передачи. Ведущую звездочку устанавливают на выходном валу редуктора 15, соединенного клиноременной передачей 14 с электродвигателем 13 мощностью 5,5 кВт. Наружный диаметр шнека 302 мм, высота витка 28 мм, шаг витка 65 мм, частота вращения 0,09 с-1. Через вторую цапфу по патрубку 8 во внутреннюю полость трубы 4 подается пар, а через патрубки 2 и 9 отводится конденсат, а через патрубок 10 выгружается продукт. Вводы патрубков герметизированы сальниковыми уплотнениями.
Вследствие сушки в тонком слое (30 мм) и развитой поверхности теплопередачи продолжительность процесса составляет 40 мин, а производительность аппарата (по сырью) – до 500 кг/ч. Влажность высушенного продукта 10 %. При давлении пара в рубашке до 0,4 МПа температура сухого продукта при выходе из третьей секции равна 105 °C, что обеспечивает ее стерилизацию.
