КАМЕРНАЯ СУШИЛКА Российский патент 2007 года по МПК F26B9/06 

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка по а.с. СССР №553424, F26В 17710, 1975 г., содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру с опорной решеткой, топку со смесительной камерой, турбогазодувку и систему очистки отработанного воздуха (прототип).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат - повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в камерной сушилке, содержащей сушильную камеру, корпус которой выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, вентилятор, согласно изобретению на каркасе сушильной камеры между вагонетками установлены козырьки, которые делят пространство сушильной камеры на три расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется сушильный агент (воздух), а свежий сушильный агент, нагретый в наружном калорифере, засасывается вентилятором и подается в низ сушильной камеры, где он движется, два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах, а часть отработанного сушильного агента с помощью шибера направляется на смешение со свежим сушильным агентом в камеру смешения, а отработанный сушильный агент отводится через систему пылеочистки, состоящую из акустической установки и циклона.

На чертеже показан общий вид камерной сушилки.

Камерная сушилка содержит сушильную камеру 1, на каркасе которой между вагонетками 2 установлены козырьки 3, которые делят пространство камеры на три расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется сушильный агент. Свежий воздух, нагретый в наружном калорифере 4, засасывается вентилятором 5 и подается в низ камеры сушилки. Здесь он движется, два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах 6 и 7. Часть отработанного воздуха с помощью шибера 8 направляется на смешение со свежим воздухом в камере смешения 9. Таким образом, сушилка работает с промежуточным подогревом и частичной рециркуляцией воздуха, т.е. по варианту, обеспечивающему низкую температуру и более мягкие условия сушки, а также с экономией энергии.

Для более равномерной циркуляции воздуха в предлагаемой сушилке наружный вентилятор заменяют внутренними реверсивными осевыми вентиляторами или применяют эжекторы (на чертеже не показано). В эжекционных камерных сушилках рециркулирующий отработанный воздух подсасывается свежим, что позволяет уменьшить расход электроэнергии на циркуляцию.

Отработанный воздух отводится в систему пылеочистки (на чертеже не показано), которая состоит из акустической установки (на чертеже не показано), оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м³, время озвучивания 1,5...2 с, и циклона с отсасывающим вентилятором (на чертеже не показано).

Камерная сушилка работает следующим образом.

Материал в сушилке сушится на лотках (противнях), установленных на стеллажах или вагонетках, находящихся внутри сушильной камеры 1. На каркасе камеры между вагонетками 2 установлены козырьки 3, которые как бы делят пространство камеры на три расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется сушильный агент. Свежий воздух, нагретый в наружном калорифере 4, засасывается вентилятором 5 и подается в низ камеры сушилки. Здесь он движется (путь воздуха показан на чертеже стрелками), два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах 6 и 7. Часть отработанного воздуха с помощью шибера 8 направляется на смешение со свежим в камере смешения 9. Таким образом, сушилка работает с промежуточным подогревом и частичной рециркуляцией воздуха, т.е. по варианту, обеспечивающему низкую температуру и более мягкие условия сушки.

Микропроцессор соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости воздушных и псевдоожиженных потоков (на чертеже не показано), установленных в элементах сушилки, и с исполнительными органами (на чертеже не показано), регулирующими параметры всех элементов сушилки. Микропроцессор проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов сушилки.

Сушильный агент вместе с мелкими частицами материала попадает в акустическую установку, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления. В акустической установке происходит отделение от сушильного агента пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в среде сушильного агента, пылевые частицы слипаются, то есть коагулируют, образуя крупные агрегаты, что значительно облегчает последующую очистку сушильного агента в газоочистных аппаратах. На взвешенные частицы при воздействии акустических колебаний действуют следующие основные факторы: совместное колебание частиц и газовой среды, динамические силы между соседними частицами. Крупные частицы оседают вниз либо в акустической установке, либо поступают в полость, связанную с инерционным пылеотделителем.

Оптимальными параметрами для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в потоке сушильного агента не менее 2 г/м, время озвучивания 1,5...2 с. Эти параметры обусловлены тем, что в зависимости от их величины взвешенная частица либо участвует в колебаниях среды (полностью или частично), либо не участвует, так как на частицу и среду действуют силы Стокса. Более того, при пропускании звуковых волн через объем газа, находящегося в некотором замкнутом сосуде, в последнем устанавливаются стоячие звуковые волны с образованием узлов (скорость колебаний равна нулю) и пучностей, в которых амплитуда колебаний скорости максимальна. Частота колебательного процесса, равная 900 Гц, создает для концентрации пыли в потоке сушильного агента, равной не менее 2 г/м³, такую амплитуду звуковой волны, при которой амплитуда скорости частицы, определяемая отношением интенсивности звука (уровень звукового давления 140 дБ и более) к скорости звука в среде, будет находиться в области пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде (акустической установке), что и определяет в конечном счете интенсивность акустической коагуляции, то есть скорость образования крупных частиц. Время озвучивания 1,5...2 с назначается из условия образования пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде. Если время озвучивания будет за пределами диапазона 1,5...2 с, то это приведет к образованию узлов в стоячих волнах (скорость колебаний равна нулю) и, как следствие, к ослаблению эффекта акустической коагуляции.

Предложенная сушилка успешно применяется для высушивания комкующихся (например, сульфата аммония) и волокнистых (асбестовое волокно, морская трава) материалов.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. В камерной сушилке, содержащей загрузочное устройство, сушильную камеру, корпус сушильной камеры выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, на каркасе которой между вагонетками установлены козырьки, которые делят пространство камеры на три расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется сушильный агент, а свежий воздух, нагретый в наружном калорифере, засасывается вентилятором и подается в низ камеры сушилки, где он движется, два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах, а часть отработанного воздуха с помощью шибера направляется на смешение со свежим воздухом в камеру смешения, а отработанный воздух отводится через систему пылеочистки. Технический результат - повышение производительности сушки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Камерная сушилка, содержащая сушильную камеру, корпус которой выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, вентилятор, отличающаяся тем, что на каркасе сушильной камеры между вагонетками установлены козырьки, которые делят пространство сушильной камеры на три расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется сушильный агент, а свежий сушильный агент, нагретый в наружном калорифере, засасывается вентилятором и подается в низ сушильной камеры, где он движется, два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах, а часть отработанного сушильного агента с помощью шибера направляется на смешение со свежим сушильным агентом в камеру смешения, а отработанный сушильный агент отводится через систему пылеочистки, состоящей из акустической установки и циклона.2. Камерная сушилка по п.1, отличающаяся тем, что оптимальными параметрами акустической установки для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в потоке не менее 2 г/м, время озвучивания 1,5-2 с, причем в выхлопной трубе циклона предусмотрена задвижка для регулировки тяги вентилятора.3. Камерная сушилка по п.1, отличающаяся тем, что в схему введен микропроцессор, который соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости потоков, установленными в элементах схемы сушки, и с исполнительными органами, регулирующими параметры всех элементов схемы сушки, который проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов схемы сушки.