Машины для резки каучука: гильотинные ножи, многолучевые ножи, дисковые ножи (устройство, принцип работы)

Машины для резки каучука: гильотинные ножи, многолучевые ножи, дисковые ножи (устройство, принцип работы)

Для резки закристаллизованного каучука применяют однолучевые ножи с приводом от гидроцилиндра, развивающего усилие до 56 кН.

На верхней траверсе неподвижно укреплен нож 2. Силовой ци­линдр 5 установлен в нижней траверсе и служит для перемещения в вертикальном направлении плунжера 7 с жестко укрепленной на нем плитой 4. Кипу каучука помещают на плиту 4, после чего в силовой цилиндр подают рабочую жидкость, под действием которой плунжер 7 начнет перемещать плиту 4 с помещенной на ней кипой каучука по направлению к ножу, разрезающему кипу на части по мере движения ее вверх. Вниз плита возвращается под действием собственного веса. Чтобы полностью разрезать кипу и не затупить лезвие ножа о нижнюю плиту, в ней делают проточку с поме­щенной в нее деревянной планкой или полосой резины, в ко­торую и входит лезвие в конце рабочего хода. Рабочий цикл ножа длится около 1 мин.

Для удобства загрузки кип каучука массой по 100 кг ножи иногда оборудуют загрузочными приспособлениями Загрузчик имеет рольганг с вилкой , который может повора­чиваться на 90° вокруг оси . Кипу каучука помещают на вил­ку, а рольганг гидроцилиндром с помощью рычага повора­чивают в горизонтальное положение для подачи в рабочее пространство ножа.

Для резки каучука после декристаллизации могут приме­няться многолучевые горизонтальные ножи. Ножи расположены по радиусам и закреплены неподвижно в правой части машины. Подвижная плита под действием ра­бочей жидкости, подаваемой в одну из полостей гидроцилинд­ра, перемещается вправо и прижимает кипу каучука к режу­щим лезвиям. В исходное положение (обратный ход) поршень гидроцилиндра возвращается при подаче жидкости в другую полость цилиндра. Рабочий ход ножа продолжается около ми­нуты. Производительность ножа 40—50 кип/ч.

Привод гидравлических ножей осуществляется от индиви­дуальных насосных агрегатов. Он имеет много общего с при­водом гидравлических прессов.

Машины для сортировки материалов: грохоты (классификация, устройство, принцип работы)

Плоские качающиеся грохоты применяют нескольких конструк­ций. Горизонтальный грохот, состоит из двух последовательно расположенных один за другим коробов с закрепленными ситами. Четырех пар наклонных шарнирных стоек короба опирающихся на сварную раму и совершающих колебательные движения под действием кривошипно-шатунного механизма, состоящего из шатунов и экс­центрикового вала . Цапфы вала опираются на подшипники, корпуса которых шарнирно связаны с рамой через подвеску и амортизационные пружины , служащие для гашения дина­мических усилий в конструкции грохота.

Ориентировочная производительность рассмотренного гро­хота 15—40 м3/ч; ширина сита 1500 мм; длина 2500 мм; диаметр отверстия от 0,25 мм до 1 мм; частота вращения приводного вала 450 об/мин

Вальцы: назначение и классификация. Принцип работы вальцов. Основные части и узлы. Привод вальцов. Изгиб валков. Способы компенсации прогиба валков. Установки для нагрева и охлаждения валков.

Назначение, основные параметры, классификация.

По назначению различают вальцы смесительные, листовальные, подогревательные, размалывающие, смесительно-подогревательные, дробильные, рафинирующие и промывные. Все они имеют различную фрикцию.

Вальцы изготавливают в соответствии с ГОСТ восьми типов с диаметрами валков 50; 100; 160; 225; 315; 490; 550; 560; 660; 800; 950 и длиной рабочей части (бочки) 100; 200; 320; 450; 630; 800; 1500; 2130.

На фундаментной плите устанавливаются литые станины с траверсами, в окнах которых имеются две пары подшипниковых узлов. Подшипники служат опорами для вращающихся навстречу один другому двух чугунных валков, снабженных охлаждающими устройствами. Поверхность валков в зависимости от назначения может быть гладкой или рифленой. Валки получают вращение от электродвигателя через цилидроконический редуктор, приводные и фрикционные зубчатые колеса.

Подшипниковые узлы переднего валка закреплены в станине неподвижно. Подшипниковые узлы переднего валка могут перемещаться в направляющих станины для установления рабочего зазора между валками с помощью двух механизмов регулирования зазора.

Для предотвращения попадания смеси за пределы валков они оснащены ограничительными стрелами. Вальцы оснащены аварийным устройством

Резиносмесители: назначение и классификация. Принцип работы резиносмесителя периодического действия. Смесительная камера. Загрузочное устройство резиносмесителя. Разгрузочное устройство резиносмесителя.

Назначение, основные параметры, классификация.

Резиносмесители используют для приготовления смесей резины или пластических масс и пластикации каучука.

Применяют резиносмесители трех типов (с овальными. Трехгранными и цилиндрическими лопастями).

Резиносмеситель состоит из смесительной камеры, двух роторов, загрузочного устройства и привода.

Смесительная камера состоит из двух стальных полых цилиндра и двух чугунных торцовых крышек. В крышках имеются подшипники качения и трехлабиринтные уплотнения. В подшипниках установлены шейки роторов, вращающихся навстречу друг другу с различными скоростями.

Над верхним отверстием смесительной камеры установлена загрузочная воронка, закрываемая с помощью пневматического цилиндра откидной дверцей.

Загрузочное отверстие смесительной камеры во время работы закрыто специальным прямоугольным башмаком, соединенным штоком с поршнем пневмоцилиндра.

Для выгрузки смеси в нижней части камеры предусмотрено прямоугольное окно, закрываемое скользящей дверцей, которая перемещается горизонтальным цилиндром.

Внутренняя поверхность смесительной камеры, гребни фигурной (рабочей ) части роторов, горбуша скользящей дверцы наплавлены твердым сплавом.

Корпус смесительной камеры охлаждается водой снаружи, для чего пократ стальным коробом, внутри которого установлены форсунки.

Резиносмесители изготовляют по ГОСТ со свободным объемом смесительной камеры 4,5; 18; 75; 250; 370; 620; 630 дм3, максимальной частотой вращения заднего ротора до 140 об/мин, мощьностью электродвигателя 25; 75; 125; 320; 600; 700 квт.

Пример условного обозначения резиносмесителя : Резиносмеситель 250-20 это обозначает свободный объем камеры 250 дм3 и максимальная частота вращения заднего ротора 20 об/мин

На гибких дорнах

Длина рукавов, изготавливаемых на гиб­ких дорнах, может достигать 180 м; извлечение дорнов из ру­кавов производится на машинах с помощью жидкости, находя­щейся под высоким давлением. На гибких дорнах можно полу­чать рукава таких конструкций, которые трудно или невозмож­но получить бездорновым способом.

Дорн с бобины передается тяну­щим устройством в угловую головку червячной машины , которая формует камеру рукава на дорне. Скоростные навивочные станки навивают на камеру армирующие слои (час­тота вращения шпинделя станка достигает 1000 об/мин). Затем с помощью транспортного устройства рукав подается во вторую червячную машину для наложения наружного резинового слоя. После прохождения охлаждающего устройства собран­ный рукав вместе с дорном закатывается на бобину

Валковые машины для переработки пластмасс назначение и классификация. Принцип работы. Основные части и узлы. Изгиб валков. Способы компенсации прогиба валков Вспомогательные устройства валковых машин.

Валковые машины разделяются на вальцы и каландры. Вальцы предназ­начаются для смешения, пластикации, перетирания и дробления в процессах переработки полимерных материалов.

. Материал подается на валки в виде отдельных кусков,гранул, порошкооб­разных или волокнистых масс. При вращении валков навстречу один дру­гому вследствие трения и адгезии за­гружаемый материал затягивается в зазор между валками и на выходе из него прилипает к одному или дру­гому из валков в зависимости от зна­чений их температуры и окружной скорости. Каждый валок должен иметь систему регулирования темпе­ратуры его поверхности. Характер протекания процесса вальцевания за­висит от величины зазора между вал­ками. Зазор регулируется специаль­ным механизмом.

Процессы гомогенизации, смеше­ния и пластикации требуют много­кратного пропускания массы через за­зор между валками и могут осуществ­ляться периодически или непрерывно. На вальцах периодического действия после загрузки масса проходит неоднократно через зазор, прилипая к одному из валков, переме­шивается и гомогенизируется вследст­вие неравенства окружных скоростей. После многократного пропускания че­рез зазор (число циклов зависит от вида смеси и определяется экспери­ментально) масса срезается отдельны­ми полосами вдоль образующей по длине валка.

На вальцах непрерывного действия масса непрерывно пода­ется на один из концов валков или в середине, проходит между валками, совершая при этом вращательные и поступательные движения вдоль обра­зующей валка (к противоположному концу или к обоим концам валков — в зависимости от места загрузки) и непрерывно срезается в виде узкой ленты В каландрах размягченный поли­мерный материал проходит через за­зор между валками, оси которых обычно расположены в горизонталь­ной плоскости. При этом образуется бесконечная лента, толщину и ширину которой можно регулировать. На ка­ландрах осуществляют следующие технологические процессы: листование, промазку ткани, изготовление профилированной ленты или полосы, тиснение поверхности материала, дуб­лирование ткани или листов пластиче­ского материала и т. д. Каландры могут иметь от двух до шести валков. Для дублирования и тис­нения применяют преимущественно двухвалковые каландры, глажения и промазки — трехвалковые, листования и выполнения универсальных техноло­гических операций — трех- и четырех-валковые каландры. В зависимости от назначения каландра валки могут иметь одинаковые и разные (фрикция до 1,35) окружные скорости. При этом обрабатываемый на каландре матери­ал проходит через данный зазор между валками однократно (в отличие от вальцов).

Валки являются основными рабочими деталями вальцов и каландров. Сред­нюю часть валка, соприкасающуюся с перерабатываемым материалом, называют бочкой По обе сто­роны от бочки расположены шейки (цапфы) валка, которыми он опирает­ся на подшипники. Концевые части валка имеют шлицевые или шпоноч­ные канавки. Бочки валков выполня­ют гладкими или рифлеными, в зави­симости от назначения машины. Боч­ка валков, кроме того, может быть цилиндрической или бочкообразной (бомбировка) для компенсации про­гиба ее от распорных усилий, возника­ющих при вальцевании или каландрировании. Бомбировка удорожает из­готовление валков, поэтому для ком­пенсации прогиба лучше применять перекрещивание валков. Для подачи теплоносителя валок выполняют по­лым или с каналами, что улучшает условия теплообмена. Периферические каналы равномерно располагаются по окружности, на расстоянии 25—40 мм от поверхности валка (диаметр кана­лов — 30—40 мм).

Основными параметрами, характе­ризующими размеры валков и машину в целом, являются номинальный диа­метр бочки валка и ее длина

В валко­вых машинах применяют подшипники качения и скольжения (последние — при больших нагрузках, а также в прецизионных каландрах, например, при производстве тонких пленок)

Станина—самый тя­желый узел машины.. Изнашиваемые части ста­нин (например, направляющие) жела­тельно изготовлять в виде сменных, легко заменяемых деталей.

Масса станин вальцов и каландров достигает соответственно 20 и 50 тонн Валковые машины комплектуют также вспомогательными устройства­ми, к которым относятся: питающие, перемешивающие и возвратные уст­ройства; транспортеры; приемные, ре­зательные, пудрильные устройства и пр. Валковые машины и установки на их основе снабжают также соответст­вующими контрольно-измерительными устройствами и системами тепловой и электрической автоматики.

Вальцы снабжены вспомогательны­ми устройствами: приспособлениям для возврата массы в зазор валков и скатывания вальцуемого материала в рулон, ножом для подрезания кромок, передвижными ограничительными стрелами 3. Просыпающаяся (через зазор между валками) во время за­грузки порошкообразная масса воз­вращается в рабочий зазор вальцов фартуком (ленточным транспортером)

Вибросито

1— рама; 2 — подпятник; 3 — ползун; 4 — смотровой люк; 5 — камера;6 — сетка; 7 — крышка; 8 — загрузочное отверстие; 9 — масленка; 10 — эксцентрик; 11 — груз; 12 — конический диск; 13 — основание привода; 14 — каркас сита; 15 — шары; 16 — поддон; 17 — перегородки; 18 — окно; 19 — люк

Вибрационное сито представляет собой стальную раму 1, на которой установлены подпятник 2 и основание при­вода 13. Каркас сита 14 одним концом опирается через ползу­ны 3 на подпятник 2, другим концом соединяется с приводным устройством, состоящим из диска 12, сидящего на валу с экс­центриком 10. Благодаря эксцентрику вращение диска вызы­вает возвратно-поступательное движение сита. Ползуны 3 обес­печивают движение сита по подпятнику 2. Для уменьшения вибрации чугунного диска 12 на часть его, противоположную месту присоединения к ситу, помещают груз 11. Корпус сита обо­рудован ограждением (крышкой) 7 для предотвращения пыления. В ограждении имеются люки 4 для доступа внутрь кор­пуса при осмотре и ремонте. На каркас натянута металличе­ская сетка 6. Под сеткой на металлическом листе с отвер­стиями размещены шары 15. Группы шаров разделены пере­городками 17, которые способствуют улучшению рассева. Од­нако наличие этого приспособления необязательно. Снизу каркас имеет металлический листовой поддон 16, в котором собирается мелкая резиновая крошка, прошедшая через ячейки сетки 6 и между шарами 15. Так как каркас рас­положен с наклоном 6° к линии горизонта, помещенный в за­грузочное отверстие 8 материал и прошедшая через сетку 6 крошка движутся к нижней части каркаса. Движение уско­ряется непрерывным возвратно-поступательным движением всего каркаса с сеткой и поддоном. Загруженный материал и просеянная крошка движутся следующим образом: первый по поверхности сетки 6, вторая — по поддону 16 по направлению к выгрузочным окнам. Крошка удаляется из поддона через окно 18. Последняя часть каркаса не закрыта сеткой, и круп­ные частицы, не прошедшие через ячейки, проваливаются вниз, в люк 19. Для предотвращения смешения просеянного и остав­шегося материала между окном 18 и люком 19 в поддоне устроена перегородка. Вибросито работает в непрерывном режиме. Загрузка и вы­грузка его производятся транспортерами.

Глубокий отжим девулканизованной массы от влаги производится на червячном прессе

Пресс состоит из червяка с нарезкой переменной глубины. Червяк помещен в цилиндр, собранный из обойм , стянутых болтами . При сборке в стенках цилиндра образуются узкие щели, через которые в корыто стекает жидкость, отжимае­мая из материала. Червяк имеет внутри полость для охлаж­дающей воды, поступающей в него через трубу и сбрасывае­мой через трубу. Материал в пресс поступает по загрузоч­ному желобу. Специальное устройство (нож) с приводом способствует равномерной подаче материала к первым вит­кам червяка. Постепенно, по мере продвижения материала вдоль червяка, он сжимается, жидкость удаляется через щели в корпусе, составленном из обойм . Оставшийся в межвитковом пространстве материал выдавливается через мундштук .

Для регулирования размера кольцевой щели, через которую выходит материал, имеется дорн с конической частью, вхо­дящей в мундштук (щель регулируется путем изменения поло­жения дорна по отношению к мундштуку Цилиндр пресса кре­пится к правой и левой станинам. Станины стянуты болтами и покоятся на стойках . Привод червяка осуществляется от электродвигателя через редуктор и муфту . Мощность двига­теля 32 кВт. Цилиндр пресса оборудован системой терморегу­лирования. В зависимости от требуемой степени обезвожива­ния такая машина обрабатывает от 250 до 600 кг крошки в час.

Станки для сварки трением

Тепло трения используется при сварке по торцам пластмассо­вых деталей, имеющих форму тел вращения. Для этого могут быть применены любые одношпиндельные станки с вращательным движением планшайбы рис.

Деталь 1 закрепляется в ку­лачках планшайбы 1 и приводит­ся во вращение с числом оборо­тов от 500 до 1000; деталь // под­жимается своим торцом к детали 1 с помощью заднего центра 2 и удерживается от вращения паль­цем 3, закрепленным в держателе 4 и входящим в отверстие хому­та 5 рис.. При трении торцы обеих деталей быстро разогреваются и размягчаются, после чего держатель 4 отодвигается и палец 3 выходит из отверстия в хомуте 5. С этого момента обе детали вращаются совместно в под­жатом состоянии, свариваются и охлаждаются (рис. б)

Сварка теплом трения.

а —Начало сварки; б —конец сварки: / — вращающаяся деталь; // — неподвиж­ная деталь;

1— планшайба; 2 —задний центр; 5—па­лец; 4 — держатель; 5 —хомут.

Оросительные теплообменники

Оросительные теплообменники представляют собой ряд рас­положенных одна над другой прямых труб, орошаемых снаружи водой. Трубы соединяют сваркой или на фланцах при помощи «калачей». Оросительные теплообменники применяют главным образом в качестве холодильников для жидкостей и га­зов или как конденсаторы. Орошающая вода равномерно подает­ся сверху через желоб с зубчатыми краями. Вода, орошающая трубы, частично испаряется, вследствие чего расход ее в ороси­тельных теплообменниках несколько ниже, чем в холодильниках других типов. Оросительные теплообменники — довольно гро­моздкие аппараты; они характеризуются низкой интенсивностью теплообмена, но просты в изготовлении и эксплуатации. Их при­меняют, когда требуется небольшая производительность, а также при охлаждении химически агрессивных сред или необходимо­сти применения поверхности нагрева из специальных материалов (например, для охлаждения кислот применяют аппараты из кис­лотоупорного ферросилида, который плохо

28. Теплообменные аппараты: выпарные аппараты. Типовые конструкции, принцип действия. Строгой и обще­принятой классификации выпарных аппаратов нет, однако их можно классифицировать по ряду признаков:

1. по расположению поверхности нагрева — на горизонтальные, вертикальные и реже наклонные;

2. по роду теплоносителя — с паровым обогревом, газовым обогревом, обогревом высокотемпературными теплоносителями (масло, даутерм, вода под высоким давлением), с электрообо­гревом (чаще всего применяют паровой обогрев, поэтому в даль­нейшем внимание будет уделено аппаратам с паровым обогревом);

3. по способу подвода теплоносителя — с подачей теплоносителя внутрь трубок (кипение в большом объеме) или в межтрубное пространство (кипение внутри кипятильных труб);

4. по режиму циркуляции — с естественной и искусственной (принудительной) циркуляцией;

5. по кратности циркуляции — с однократной и многократной циркуляцией;

6. по типу поверхности нагрева — с паровой рубашкой, змеевиковые и, наиболее распространенные, с трубчатой поверхностью различной конфигурации.

К конструкции выпарных аппаратов должны быть предъяв­лены следующие требования;

простота, компактность, надежность, технологичность изго­товления, монтажа и ремонта;

стандартизация узлов и деталей;

соблюдение требуемого режима (температура, давление, время пребывания раствора в аппарате), получение полупро­дукта или продукта необходимого качества и требуемой кон­центрации, устойчивость в работе, по возможности более длительная работа аппарата между чистками при минимальных отложениях осадков на теплообменной поверхности, удобство
обслуживания, регулирования и контроля за работой; высокая интенсивность теплопередачи (высокое значение К), малый вес и невысокая стоимость одного квадратного метра поверхности нагрева.

В промышленности наиболее часто применяют вертикальные выпарные аппараты. Их достоинства: компактность, естествен­ная циркуляция (благодаря наличию циркуляционной трубы), значительная кратность циркуляции, малая занимаемая пло­щадь, большое паровое пространство, удобство обслуживания и ремонта. Для большей компактности эти аппараты в послед­нее время изготовляют с удлиненными трубками (3—3,5 м).

Для упаривания кристаллизующихся растворов применяют аппараты с коническим днищем с углом наклона больше угла естественного откоса кристаллизующейся массы.

Некоторое распространение имеют пленочные аппараты с однократной циркуляцией раствора . Основная осо­бенность этой конструкции заключается в возможности сни­жения потерьполезной разности температур от гидростатической депрессии. Подаваемый в нижнюю часть трубок аппарата раствор вскипает; при этом образуется много паровых пузырь­ков, увлекающих за собой раствор. Парожидкостная эмульсия, выходящая из трубок, ударяется о поверхность сепаратора с изогнутыми лопатками, получает вращательное движение и отбрасывается центробежной силой к периферии, благодаря чему происходит довольно совершенная сепарация пара. Таким образом, выпаривание происходит в тонком слое при однократ­ной циркуляции раствора. При большой длине кипятильной трубки (более 5 м) возможны разрыв и высыхание пленки жид­кости в верхней части трубки с понижением при этом коэффи­циента теплоотдачи.

преиму­ществом пленочного аппарата является однократная циркуля­ция с быстрым прохождением раствора через трубы, что предохраняет растворы, чувствительные к высокой температуре, от порчи. Недостатки этих аппаратов: значительная длина тру­бок, затрудняющая ремонт, малая аккумулирующая способ­ность, не обеспечивающая постоянную производительность и затрудняющая получение раствора равномерной концентрации. Труба, отводящая упаренный раствор на следующий корпус, должна иметь гидравлический затвор соответствующей высоты

для предотвращения возможного прорыва пара в трубное прост­ранство следующего корпуса. Эти аппараты дороже обычных вер­тикальных аппаратов.

Экстракторы для жидкостей

В аппарате периодического экстрагирования при перемеши­вании смеси А + В с растворителем С извлекаемый компонент переходит в раствор, а затем отделяется от растворителя в ре­зультате отстаивания в отсеке аппарата, заполненного насад­кой; при этом образуется экстракт С + В2 и рафинат А + В.

Аппараты непрерывного экстрагирования жидкостей устрое­ны следующим образом. Ротационный экстрактор имеет ротор в виде многослойного перфорированного барабана, вращающегося вокруг горизонтальной

смесь А + В — в отделения на периферии ротора Под действи­ем центробежной силы легкая жидкость устремляется ближе к оси, а тяжелая — ближе к периферии, создавая этим противоточное движение жидкостей. Степень перфорации концентрич­ных барабанов ротора составляет 2%.

Насадочный колонный экстрактор (рис. 105,6), в котором осуществляется противоточное движение распыленных насад­кой частиц жидкостей, действует аналогично абсорберу. В ко­лонном пульсационном экстракторе процесс экстрагирования интенсифицируется за счет пульсации жид­кости мембраной, получающей колебательные движения от поршневого механизма. Это повышает эффективность процесса экстракции. В колонном аппарате, процесс экстракции интенсифицируется за счет высокой турбу­лентности, создаваемой с помощью инжекторов. В смесительно-отстойном аппарате мешалки, сидящие на верти­кальном валу, смешивают вещества, а в насадке между ме­шалками происходит их расслоение и разделение.

НАЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ

Процесс сушки заключается в удалении влаги из материала с целью улучшения качества продукта, предохранения его от пор­чи и слеживаемости, снижения веса, придания транспортабельности. Сушильные аппараты широко применяются в производстве азотных удобрений и минеральных солей (аммиачная селитра, сульфат ам­мония, кремнефтористый натрий, мирабилит), в производстве ядо­химикатов (арсенит кальция, хлористый барий), в производстве пищевых продуктов (бикарбонат натрия, поваренная соль, сахар) и в ряде других производств.

Сушка проводится либо под атмосферным давлением, либо под вакуумом, при этом высушиваемый материал может находиться в состоянии покоя, перемещаться, перемешиваться в «кипящем слое».

Процесс сушки проводится как периодически, так и непре­рывно при различных способах передачи тепла: конвективная и контактная сушка, сушка токами высокой частоты, сушка инфра­красными лучами (радиационная сушка), сушка сублимацией.

Наиболее распространенными в химической технологии являют­ся конвективный и контактный способы сушки. Последний способ позволяет необходимое для высушивания материала тепло переда­вать путем контакта с нагретой поверхностью, что имеет место в сушильной части бумагоделательной машины, при сушке паст красителей, коллоидных растворов и суспензий.

В конвективных сушилках тепло передается непосредственно от теплоносителя (воздуха, дымовых газов, перегретого пара) высу­шиваемому веществу. При этом удаляется влага, связанная с ма­териалом -за счет механических и физико-химических сил. Хими­чески связанная влага не удаляется во избежание разрушения ма­териала.

Процесс сушки является, с одной стороны, диффузионным процессом, а с другой стороны — тепловым, так как удаление влаги из высушиваемого материала (процесс массообмена) происходит при подводе тепла « этому материалу В процессе сушки происходит не­прерывное удаление влаги из материала за счет разности парци­альных давлений пара над материалом и в окружающей среде, причем рм >рср Влажность материала снижается до тех пор, пока процесс сушки не прекратится при рм =рср, т. е. когда упругость пара над материалом равна упругости пара в воздухе и наступает равновесие в процессе обмена влагой между материалом и средой. Влажность материала, при которой процесс сушки прекращает­ся вследствие наступления равновесия, называется равновесой и влажностью wр. Материалы обычно высушиваются до равновесной влажности, так как при сушке материала ниже wр начинается обратный процесс — сорбция, и материал поглощает злагу из окружающей среды. Если материал не переносит длитель­ной сушки (например, аммиачная селитра, которая начинает при длительной сушке разлагаться), последнюю проводят не до равно­весной влажности, а до какой-то остаточной влажности, которая обычно выше равновесной. Эта остаточная влажность должна быть достаточно низкой для того, чтобы сыпучий материал не слежи­вался, будучи загружен в мешки для транспортировки.

Влажность материала характеризует концентрацию влаги в ма­териале и представляет собой отношение веса влаги в материале W к общему весу материала G сух +W, где G сух —вес абсолютного сухого вещества в кгс:

КОНСТРУКЦИИ СУШИЛОК

В промышленности существует значительное количество самых, разнообразных типов сушилок, которые могут быть классифици­рованы по некоторым конструктивным и технологическим призна­кам: по давлению в рабочем пространстве — атмосферные сушил­ки, вакуум-сушилки; по периодичности процесса — сушилки непре­рывного и периодического действия; по способу подвода тепла к высушиваемому материалу—конвективные, контактные, радиа­ционные сушилки и сушилки с нагревом материала в поле тока высокой частоты; по роду сушильного агента — воздушные сушил­ки, сушилки, работающие на дымовых газах, паровые сушилки. В химической промышленности наиболее широко применяются конвективные сушилки и сушилки контактного типа, работающие как при атмосферном давлении, так и под вакуумом.

Для сушки большинства продуктов основной химии (селитра, бикарбонат натрия, хлористый барий, преципитат, сульфат аммо­ния и т. д.) широко применяются барабанные сушилки (,а). Для сушки керамических изделий и кирпича применяются камер­ные ( б), туннельные (в) и коридорные ( г) сушилки. Эти же сушилки используются для сушки целлюлозы, пиломатериалов, крашеной бумаги, мелкокусковых материалов и т. д. Перемещение материала в сушилках осуществ­ляется как вращением самой сушилки (сушилки барабанного типа),

Барабанные сушилки.

материал поступает в приемную камеру питательным устройством, проходит барабан и выгружается через разгрузочную камеру 2. Материал внутри печи пересыпается с помощью специальной насадки, установлен­ной в барабане, и передвигается к разгрузочной камере за счет установки барабана (до 6°). На барабане крепятся бандажи 4, которые опираются на ролики 10, установлен­ные под углом 60°. Таким образом, барабан все время катится по роликам. Число опор у сушилок обычно два.

Для предохранения барабана от осевых сдвигов служат упор­ные ролики, которые ставят на бандаж, ближайший к приводу. Схема упорно-опорной станции 5 будет приведена дальше. При­вод барабана осуществляется моторно-редукторной группой 6 через зубчатый венец 7, укрепленный на барабане. Зубчатая венцовая пара закрывается кожухом 8. Для предупреждения выхода газов из барабана наружу и подсоса окружающего воздуха в су­шилку предусмотрены специальные уплотняющие устройства 9.

Барабаны сварной, толщина стенки = 5-14 мм. Со стороны входа теплоносителя устанавливается защитное кольцо. Число оборотов барабанных сушилок 5 -8 -об/мин. В месте подачи материала, для лучшего питания основной насадки, устанавливается приемно-винтовая насадка, которая ставится на длину 700—1100 мм, в зависимости от диа­метра барабана. Для равномерного распределения продукта по основной насадке между ней и приемной насадкой делается разрыв от 50 до 250 мм.

Уплотняющие устройства в барабанных сушилках: плавающие сальниковые уплотнения и лабиринтные уплотнения. Эти уплотнения устанав­ливаются как на приемных и выгрузочных камерах, так и на ши­нельных листах топок. Сальниковые уплотнения полу­кольца крепятся к корпусу барабана и вращаются вместе с ним,

Сальниковая набивка выполняется из асбестового шнура.

Опоры вращающихся барабанов. На корпусе барабана кре­пятся специальные бандажи, которые в поперечном сечении обычно имеют прямоугольную форму

Бандаж 1 крепится башмаками 2, причем баш­маки ставятся с разных сторон, чтобы не было осевого сдвига бандажа. Башмаки притянуты к стальной подкладке 3 болтами, а последняя приваривается к корпусу барабана. Между банда­жом и башмаком ставится подкладка из стали Ст. 0. Стальные подкладки, на 'которых устанавливаются башмаки, играют роль колец жесткости, так как со временем барабан деформируется.

Упорно-опорные станции. При работе сушилки происходит непрерывное качение бандажей по роликам. Бандаж опирается на опорные ролики, а другая пара роликов (упорные) предохра­няет барабан от осевого сдвига. Таким образом, у одного из бан­дажей расположена опорная, а у другого — опорно-упорная стан­ция, которая представлена

Подпорные устройства. Для повышения коэффициента запол­нения барабана материалом на выходе из барабана иногда ста­вятся специальные подпорные устройства. Они позволяют удли­нить время пребывания материала в сушилке, не снижая часовой производительности. В простейшем случае подпорное, устройство представляет собой обычное кольцо, привариваемое к торцу бара­бана. При необходимости большего подпора применяются спе­циальные жалюзийные устройства, в которых выгрузочная часть барабана делается из спиральных железных листов, применяются также дроссельные подпорные диски.

Привод барабана. Привод барабана осуществляется посред­ством венцовой зубчатой пары от электродвигателя через редуктор. Большая венцовая шестерня обычно делается составной из двух половин, что позволяет упростить монтаж ее на барабане, так как при таком исполнении шестерня не заводится сбоку на барабан, а устанавливается сначала половина ее, затем барабан поворачи­вается и закрепляется вторая половина шестерни. Венцовая ше­стерня крепится к барабану с помощью башмаков (аналогично посадке бандажей). Следует указать также и на то, что сущест­вуют другие методы крепления венцовых шестерен. Для привода барабанных сушилок применяются электродвигатели серии АО с числом оборотов п~ 1000 об/мин. Редукторы ставятся трехсту­пенчатые, позволяющие менять число оборотов барабана. Это изменение числа оборотов достигается специальной коробкой сменных шестерен на быстроходной ступени редуктора. Переда­точные числа венцовой пары обычно равны 5,6. Общий вес венцо­вой пары зависит от диаметра барабана и при изменении П от 1000 до 2200 мм составляет 430—1510 кгс.

Грибковые сушилки: назначение, устройство.

Гребковая сушилка представляет собой горизонтальный сварной цилиндрический аппарат, герметически закрытый со всех сторон. Цилиндрическая часть его 1 делается стальной. Загрузка материалов производится сверху через загрузочный люк 2. Разгрузка сушилки производит­ся через нижний выгрузочный люк 3, снабженный затвором (проб­ка, поджимаемая винтом). Для обогрева аппарата служит паро­вая рубашка 4, в которую подается пар и из которой отводится конденсат. При водяном обогреве (производство поливинилбутираля) вода подводится снизу. На торцах аппарата поставлены крышки тарельчатой формы. В крышках имеются люки для ре­монта и лючки для снятия проб без сброса вакуума. Вакуумный трубопровод подводится сбоку через загрузочный люк.

Технологическая характеристика сушилки для производства поливинилбутираля следующая: начальная влажность материала w1 = 40%, конечная w2 = 2%, температура сушки 55—60° С; оста­точное давление 100—150 мм рт. ст., время сушки 4—6 ч. Внутри аппарата вращается мешалка 5, которая представляет собой че­тырехгранный стальной вал с укрепленными на нем чугунными

гребками (до 38 шт.). На гребках ставятся стальные башмаки, ко­торые позволяют увеличить срок действия лопастей. Эти расши­ренные части лопастей (башмаки) повернуты под некоторым углом к оси вала. Вал вращается в подшипниках и приводится во вра­щение от моторно-редукторной группы 6. Шейки вала круглые. Направление вращения лопастей при работе периодически ме­няется.

Процесс сушки проводится под вакуумом в 300—500 мм рт. ст. Вакуум создается с помощью барометрического конденсатора и ротационного вакуум-насоса РМК-3. Сушилка — периодического действия. Гребки вращаются медленно, 5—8 об/мин. Соседние лопасти повернуты на 90° и насаживаются на вал таким образом, что одна половина лопастей имеет правое направление, а дру­гая— левое (для улучшения перемешивания). Лопасти располо­жены на валу под небольшим углом (до 15°), образуя своего рода шнек. В левой и правой половине сушилки они наклонены в раз­ные стороны. При изменении направления вращения через каж­дые 5—8 мин материал сгребается то в одну, то в другую сторону и перемешивается. Сушилка обычно заполняется материалом на 25% своего объема. Лопасти почти вплотную подходят к стен­кам, причем внизу даже ближе, чем в верхней части, так как ось вала на 5