ПНЕВМОСУШИЛКА ВИХРЕВАЯ Российский патент 2007 года по МПК F26B17/10 

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 пневмосушилка комбинированная спирально-вихревая по а.с. СССР №553424, F26В 17/10, 1975, содержащая спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, входной и выходной патрубки (прототип).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат - повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в пневмосушилке вихревой, содержащей спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, выполненной с дополнительным тангенциальным газовводом, входной патрубок для ввода газовзвеси и теплоносителя и выхлопной патрубок, для ввода газовзвеси влажного материала и теплоносителя выполнены регулирующие заслонки, при этом на днище вихревой камеры закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек.

Гидродинамика процесса сушки в предложенных аппаратах определяется в основном параметрами процесса пневмотранспорта влажного и высушиваемого материала, одним из основных параметров которого является гидравлическое сопротивление движущемуся двухфазному потоку частиц дисперсного материала и теплоносителя.

Для минимизации гидравлического сопротивления движущемуся двухфазному потоку необходимо периодическое удаление налипшего на стенки спирального канала влажного или неготового продукта.

Для этого на днище корпуса пневмосушилки закреплен вибратор. В качестве вибратора при частотах 31,5...125 Гц следует использовать электромагнитные вибраторы. Частота колебаний днища корпуса пневмосушилки в зависимости от технологического процесса, свойств материала и скорости его перемещения изменяется от 31,5 до 125 Гц. Соответственно амплитуда колебаний днища корпуса составляет 10...0,7 мм, а уровень вибрации лежит в диапазоне 70...85 дБ. Собственную частоту колебаний днища аппарата выбирают близкой к резонансу системы. В последнем случае осуществляется постоянный обмен кинетической и потенциальной энергий между колеблющейся массой двухфазного потока частиц дисперсного материала аппарата и системой «днище корпуса - вибратор». Качество этой системы определяет коэффициент передачи, который определяет отношение амплитуды силы, воспринимаемой днищем корпуса пневмосушилки, к амплитуде возмущающего воздействия, исходящего от вибратора.

На чертеже представлен общий вид пневмосушилки вихревой.

Пневмосушилка вихревая содержит вихревую камеру 4 с дополнительным тангенциальным газовводом 1, корпус 2, входной патрубок 3 для ввода газовзвеси влажного материала и теплоносителя, регулирующие заслонки 5 и выхлопной патрубок 6.

На корпусе вихревой камеры 4 закреплен вибратор (на чертеже не показан) для улучшения гидродинамики процесса, удаления налипшего на стенки камеры влажного или неготового продукта. Оптимальными параметрами для вибрационной обработки являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек.

Пневмосушилка вихревая позволяет обрабатывать материалы с повышенной адгезионной способностью, жидкой или пастообразной консистенции, кусковые и агрегированные материалы. Для этого внутри камеры помещают мешалку со скребками, измельчители типа дисмембратор или насадку в виде гранул из инертного материала (на чертеже не показано).

При сушке дисперсных материалов с длительным вторым периодом целесообразно после удаления свободной влаги проводить сушку в более «мягких» режимах. Для обеспечения таких режимов необходимо соблюдение оптимальных соотношений конструктивных параметров сушилки, а именно: отношение диаметра D₁ вихревой камеры к диаметру D₃ выходного патрубка лежит в оптимальном интервале величин: D₁/D₃=1,6...1,8; отношение высоты Н вихревой камеры к ее ширине В лежит в оптимальном интервале величин:

Н/В=1,5...4,0.

Пневмосушилка вихревая работает следующим образом.

Влажный порошкообразный материал питателем (на чертеже не показан) подают в боковую часть камеры, где под действием газовых струй, истекающих в камеру через тангенциальные щели, которые образуются регулирующими заслонками 5, вовлекается во вращательное движение. Отбрасываемый к стенке материал образует в аппарате кольцевой вращающийся слой, пронизываемый струями газа, выходящего через тангенциальные щели. Скорость истечения газа 50...80 м/с, максимальная скорость движения материала в аппарате не превышает 10 м/с. Это обеспечивает большие относительные скорости движения фаз и, следовательно, высокую интенсивность процессов тепло- и массопереноса.

Толщина слоя материала, накапливаемого в аппарате, возрастает с увеличением размера частиц обрабатываемого материала. В промышленных аппаратах толщина кольцевого вращающегося слоя достигает 100...150 мм. Это позволяет накапливать в аппарате большое количество материала и обеспечивать длительное время пребывания его в камере. Среднее время пребывания материала в вихревых камерах для частиц размером 0,1...0,2 мм составляет 10...20 с; для частиц размером 3...4 мм оно составляет 2...3 мин. Различие между временем пребывания крупных и мелких частиц дает возможность использовать вихревые камеры для однородной сушки полидисперсных материалов.

Предложенная конструкция позволяет обрабатывать материалы с повышенной адгезионной способностью, жидкой или пастообразной консистенции, кусковые и агрегированные материалы. Так, например, хорошие результаты получены при сушке древесной щепы, суспензионного ПВХ, а также ряда продуктов тонкопористой структуры.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение производительности сушки. Это достигается тем, что в пневмосушилке вихревой, содержащей спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, выполненной с дополнительным тангенциальным газовводом, входной и выходной патрубки, для ввода газовзвеси и теплоносителя выполнены регулирующие заслонки, при этом на днище вихревой камеры закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Пневмосушилка вихревая, содержащая спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, выполненной с дополнительным тангенциальным газовводом, входной патрубок для ввода газовзвеси и теплоносителя и выхлопной патрубок, отличающаяся тем, что для ввода газовзвеси влажного материала и теплоносителя выполнены регулирующие заслонки, при этом на днище вихревой камеры закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 с с интервалом 30 с.2. Пневмосушилка по п.1, отличающаяся тем, что оптимальные режимы сушки осуществляются при следующих параметрах: отношение диаметра D₁ вихревой камеры к диаметру D₃ выходного патрубка лежит в оптимальном интервале величин D₁/D₃=1,6...1,8; отношение высоты Н вихревой камеры к ее ширине В лежит в оптимальном интервале величин Н/В=1,5...4,0.