УДК 66.047.57
А.М. Байтуреев1,
Т.Т. Жунусов2, Г.А. Медиева2
1Таразский
государственный университет им. М.Х. Дулати
2Национальная
инженерная академия Республики Казахстан
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УГЛА
НАКЛОНА БАРАБАНА НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТЕЙ СУШИЛЬНОГО АГЕНТА В «ЗОНЕ ПАДЕНИЯ»
И В «ЗОНЕ ОТЛЕЖКИ» ХЛОПКА-СЫРЦА
В барабанных
сушилках качество сушки хлопка-сырца зависит от распределения полей скоростей
сушильного агента по сечению барабана. В течение одного оборота барабана
хлопок-сырец находится во взвешенном состоянии «Зоне падения» и в слое «Зоне
отлежки» [1]. «Зона падения» в барабанных сушилках
располагается выше оси барабана, а «Зона отлежки» ниже оси. Следовательно, для
эффективного использования потока сушильного агента его необходимо направить
выше оси барабана, т.е. сосредоточить в «Зоне падения».
С целью исследования
распределения полей скоростей сушильного агента в барабане, барабан разбивали
на вертикальные и горизонтальные оси и устанавливали с определенным углом
наклона. Точки измерения скоростей находятся на пересечении вертикальных и
горизонтальных осей. Вертикальные оси по длине сушилки условно делят барабан на
10 частей, что соответствует расстоянию между поперечными кольцами, равного 1м.
Горизонтальные оси «Зоны падения» проходят выше оси барабана, а горизонтальная
ось «Зоны отлежки» проходит ниже оси барабана.
Экспериментальные исследования
проводились следующим образом. Шиберная заслонка нагнетающего вентилятора
(дымососа) фиксировалась в одном из положений I, II и при этих положениях
скорость сушильного агента на входе в барабан соответственно составила:
1) 
= 7¸8 м/с, (V=20000¸22000 м3/ч) - для базовой сушилки типа 2СБ-10
установленной горизонтально a =0° [1];
2) 
= 10¸11 м/с, (V=28000¸30000 м3/ч) - для сушильного барабана со смешанным режимом
термообработки типа 3,2СБ-СРТ-10 установленной с углом наклона в сторону
загрузки a=-1,5° [1].
После пуска барабанного сушильного агрегата и при
непрерывной подаче хлопка-сырца в течение 15-20 мин устанавливается
стационарный режим работы сушилки. При установившемся режиме работы сушильного
агрегата останавливался барабан, прекращалась подача хлопка-сырца и сушильного
агента.
По результатам
экспериментальных исследований строим
графики распределения скоростей сушильного агента в «Зоне падения» и в
«Зоне отлежки» хлопка-сырца базовой сушилки типа 2СБ-10 (a=0) и сушильного барабана со
смешанным режимом термообработки типа 3,2СБ-СРТ-10 (a= -1,5°) рис. 1 и рис. 2 соответственно.
Из анализа
графика на рис. 3 - распределения скоростей сушильного агента в базовом
сушильном барабане типа 2СБ-10 (a=0) и рис. 1 - распределения хлопка-сырца по длине и сечению барабана сушилки
типа 2СБ-10 видно происходит «проскок»
сушильного агента в «Зоне отлежки» (ниже оси барабана), что ведет к не
эффективному использованию теплоносителя.
Из
анализа графика на рис. 4 – распределения скоростей сушильного агента в «Зоне
падения» и в «Зоне отлежки» хлопка-сырца сушильного барабана со смешанным
режимом термообработки типа 3,2СБ-СРТ-10 и рис. 2 –
распределение хлопка-сырца по длине и сечению барабана сушильного
барабана со смешанным режимом термообработки типа 3,2СБ-СРТ-10 видно, что поля высоких скоростей сушильного агента
наблюдаются на начальном участке и выше оси барабана (в «Зоне падения»), тогда
как скорости сушильного агента ниже оси (в «Зоне отлежки») идут на убыль и на
расстоянии 4 м от узла загрузки барабана
падают до нуля.
Такое распределение скоростей
сушильного агента в барабанных сушилках со смешанным режимом термообработки
ведет к эффективному использованию теплоносителя. Это подтверждается тем, что
нагрев хлопка-сырца, и величина влагоотбора в барабанном барабане со смешанным режимом термообработки выше на
20-25%, чем в сушилках с горизонтальным расположением [2].
Рис. 1 – Распределение хлопка-сырца и сушильного агента по
длине барабана
базовой сушилки
типа 2СБ-10 при Jвх =7-8 м/с; H, h – высота падения хлопка-сырца; D – диаметр барабана.
На участке длины барабана l = 3–9 м имеется тормозная
решетка.
Рис. 2 – распределение хлопка-сырца по длине и сечению барабана сушильного
барабана со смешанным режимом термообработки типа 3,2СБ-СРТ-10 при 
= 10¸11 м/с; H, h – высота падения хлопка-сырца; D – диаметр барабана.
На участке длины
барабана l = 3–9 м имеется распределительная насадка.
1, 2 – скорость
сушильного агента в «Зоне падения»; 3 – скорость сушильного агента в «Зоне
падения» (l=1-3 м); 4 – скорость сушильного
агента в «Зоне
отлежки» (l=3-10 м)
Рис. 3 – Распределение полей скоростей сушильного агента в «Зоне
падения»
и в «Зоне отлежки» хлопка-сырца базовой
сушилки типа 2СБ-10 (a=0)
1, 2 – Скорость
сушильного агента в «Зоне падения»; 3 – Скорость сушильного агента в «Зоне
падения» (l=1-3 м); 4 – Скорость сушильного агента в
«Зоне отлежки» (l=3-10 м).
Рис. 4 – Распределение полей
скоростей сушильного агента в «Зоне падения» и в «Зоне отлежки» хлопка-сырца в сушильном барабане со смешанным режимом
термообработки типа 3,2СБ-СРТ-10 (a= -1,5о)
Интенсификация процесса сушки и
соответственно, повышение производительности барабанной сушилки по сухому
продукту и снижение энергозатрат на 20-25%
обеспечивается
за счет установки барабана с углом наклона в сторону загрузки (a=1,5о¸a=2о) и сосредоточения сушильного
агента в «Зоне падения» высушиваемого материала. Имеется патентная защита [3,
4].
Литература:
1.
Куатбеков М.К., Байтуреев А.М. Методическое
руководство по модернизации барабанных агрегатов для сушки хлопка-сырца. -Алматы:
НПО Казлегпром. 1989.-55 с.
2. Заключение о выдаче инновационного патента на
изобретение. Способ сушки сыпучих и зернистых материалов /Байтуреев А.М.,
Турдалиев Т.Т., Байтуреев С.А., Турдалиев Б.Т. «Нац. институт интеллектуальной собственности» (НИИС). Заявка №
2012/1329.1. Дата подачи 14.12.2012.
3. Предварительный патент Республики Казахстан. № 14030.
Устройство для сушки хлопка-сырца /Байтуреев А.М., и др.; опубл. 16.02.2004,
Бюл. № 2.
4. Заключение о выдаче инновационного патента на
изобретение. Способ сушки сыпучих и зернистых материалов /Байтуреев А.М.,
Турдалиев Т.Т., Байтуреев С.А., Турдалиев Б.Т. . «Нац. институт интеллектуальной собственности» (НИИС). Заявка №
2012/1328.1. Дата подачи 14.12.2012.