СУШИЛКА ФОНТАНИРУЮЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2002 года по МПК H05B6/46 H05B6/78 F26B17/00 

Изобретение относится к технике сушки, комбинированной обработке дисперсных материалов и может быть использовано химической, парфюмерной, пищевой и смежных с ними отраслях промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сушилка фонтанирующего слоя для дисперсных материалов, содержащая цилиндроконическую камеру, снабженную в цилиндрической части отражателем фонтана и в меньшем основании конической части газораспределительную решетку. [авт. св. 1746172, Бюл. 25 публ. 07.07.92. F 26 B 17/10] .

Известная конструкция имеет ряд недостатков:
- не обеспечивается требуемое качество высушиваемого материала, так как при его температуре, не превышающей допустимую, продолжительность процесса велика, частицы материала истираются;
- конечная влажность частиц материала неоднородна вследствие неоднородности фракционного состава и начальной влажности частиц;
- неэффективность использования габаритных размеров сушилки;
- сложность обеспечения импульсного подвода тепловой энергии с коротким периодом следования импульсов вследствие высокой тепловой инерции сушилки.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса сушки, а также повышение качества высушиваемого материала.

Поставленная задача достигается тем, что в сушилке фонтанирующего слоя для дисперсных материалов, содержащей сушильную камеру с газораспределительной решеткой, корпус которой содержит цилиндрическую и коническую части, новым является то, что в цилиндрической части камеры выполнены как вертикальные прямоугольные окна, закрытые диэлектрическими накладками с закрепленными на них высокочастотными электродами, которые соединены между собой кольцевой металлической шиной, при этом камера снабжена экранирующим кожухом, жестко закрепленным на корпусе камеры, а также шлюзовыми затворами, расположенными на входе и выходе материала.

На фиг. 1 изображен общий вид сушилки, на фиг. 2 - разрез А-А.

Сушилка состоит из сушильной камеры 1, корпус которой содержит цилиндрическую и коническую части, имеющей вертикальные прямоугольные окна 14, выполненные в цилиндрической части камеры, закрытые накладками 2, изготовленными из материала с низкими диэлектрическими потерями на высоких частотах (например, фторопласт), высокопотенциальных электродов 3, кольцевой шины 4, экранирующего кожуха 5, патрубков 6 и 9 для подачи и вывода отработанного сушильного агента соответственно, устройство для выгрузки высушенного материала 10, включающее в себя бункер 7, переливной порог 8, шлюзовый затвор 11, патрубка 12 для подачи исходного материала, шлюзовый затвор 13. Роль низкопотенциального электрода выполняет заземленный корпус сушильной камеры 1. Шина 4 и электроды 3 изготовлены из алюминия или другого материала с высокой электропроводностью. Наличие в конструкции экранирующего кожуха 5, шлюзовых затворов 11, 13 в местах загрузки и выгрузки соответственно обусловлено необходимостью экранирования электромагнитного поля во внутреннем объеме сушильной камеры.

Сушилка работает следующим образом.

Исходный материал поступает в сушильную камеру через патрубок 12, в нижней части сушильной камеры материал захватывается потоком сушильного агента, подаваемого снизу через патрубок 6, образуя газовзвесь. Сушилка работает в режиме фонтанирования.

В цилиндрической части камеры частицы материала проходят обработку высокочастотным электромагнитным полем. Высокочастотная энергия подводится от генератора (не показан) к кольцевой шине 4 и по ней распределяется между высокопотенциальными электродами 3.

Скорость сушильного агента монотонно убывает по высоте фонтана, частицы материала выпадают из ядра фонтана и опускаются по стенкам камеры в ее нижнюю часть, где снова подхватываются потоком сушильного агента.

Нагрев частиц материала происходит в высокочастотном электромагнитном поле за счет выделения в них тепла вследствие диэлектрических потерь. При этом чем больше влажность частицы, тем интенсивнее она нагревается в поле токов высокой частоты, и наоборот чем меньше влажность, тем менее интенсивно происходит ее нагрев, таким образом происходит равномерное высушивание материала за счет эффекта самовыравнивания влажности. Дополнительный подогрев поступающего материала, необходимый для поддержания его температуры, происходит за счет конвективного теплообмена между сушильным агентом и частицами высушиваемого материала, при этом температура сушильного агента находится в пределах, обусловленных свойствами высушиваемого материала, но на 20. . . 40^oС ниже, чем в случае только конвективного подвода тепловой энергии.

Высокочастотное поле в сушильной камере имеет сложную конфигурацию. Напряженность высокочастотного поля в рабочей камере сушилки распределена неравномерно, но это компенсируется непрерывным перемещением материала в потоке сушильного агента.

Напряженность электромагнитного поля достигает максимального значения у стенок цилиндрической части сушильной камеры и снижается по направлению к центру камеры. В конической части камеры электромагнитное поле практически отсутствует, следовательно, непрерывно перемещающиеся частицы высушиваемого материала подвергаются воздействию поля периодически, что обеспечивает импульсный подвод тепловой энергии к материалу.

Выгрузка высушиваемого материала происходит через регулируемый переливной порог 8, в бункер 7 и шлюзовый затвор 11.

Таким образом, предлагаемая сушилка имеет следующие преимущества:
- комбинированный конвективно-высокочастотный способ подвода тепла позволяет интенсифицировать процесс сушки и повысить эффективность использования габаритных размеров сушилки;
- значительное уменьшение энергозатрат на сушку по сравнению с подводом тепла только за счет нагрева в высокочастотном электромагнитном поле;
- импульсный подвод тепловой энергии вследствие перемещения высушиваемого материала в неоднородном поле;
- повышение качества готового продукта вследствие равномерного высушивания за счет эффекта самовыравнивания влажности.

Изобретение относится к технике сушки, комбинированной обработке дисперсных материалов и может быть использовано в химической, парфюмерной, пищевой и смежных с ними отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса сушки, а также повышение качества высушиваемого материала. В сушилке фонтанирующего слоя для дисперсных материалов, содержащей сушильную камеру с газораспределительной решеткой, корпус которой содержит цилиндрическую и коническую части, новым является то, что в цилиндрической части камеры выполнены вертикальные прямоугольные окна, закрытые диэлектрическими накладками с закрепленными на них высокочастотными электродами, которые соединены между собой кольцевой металлической шиной, при этом камера снабжена экранирующим кожухом, жестко закрепленным на корпусе камеры, а также шлюзовыми затворами, расположенными в местах загрузки и выгрузки материала. 2 ил.

Сушилка фонтанирующего слоя для дисперсных материалов, содержащая сушильную камеру с газораспределительной решеткой, корпус которой содержит цилиндрическую и коническую части, отличающаяся тем, что в цилиндрической части камеры выполнены вертикальные прямоугольные окна, закрытые диэлектрическими накладками с закрепленными на них высокочастотными электродами, которые соединены между собой кольцевой металлической шиной, при этом камера снабжена экранирующим кожухом, жестко закрепленным на корпусе камеры, а также шлюзовыми затворами, расположенными в местах загрузки и выгрузки материала.