СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА С ИНЕРТНОЙ НАСАДКОЙ Российский патент 2008 года по МПК F26B17/00 

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 №251462, F26B 17/10, 1968 г., содержащая корпус с газораспределительной решеткой и форсункой для ввода материала, причем внутри корпуса соосно ему размещена обогреваемая камера, к нижней части которой подключена труба с радиальными отверстиями и расширяющимся соплом с газораспределительной решеткой для подачи дополнительного теплоносителя (прототип).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат - повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в сушильной установке с инертной насадкой, содержащей корпус с газораспределительной решеткой и форсункой для ввода материала, инертные тела, расположенные в корпусе, и обогреваемую камеру, к нижней части которой подключена труба с радиальными отверстиями и расширяющимся соплом с газораспределительной решеткой для подачи дополнительного теплоносителя, согласно изобретению обогреваемая камера выполнена конической, при этом теплоноситель удаляется в систему улавливания, состоящую из акустической установки, циклона и рукавного фильтра, а форсунка выполнена в виде акустической форсунки для распыления жидкостей, содержащей резонатор, выполненный в виде, по крайней мере одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки с, по крайней мере тремя, равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.

Канал для выхода раствора может представлять собой радиальный кольцевой зазор, лежащий в плоскости, перпендикулярной оси стержня распределительной головки, и образованный в ее крышке посредством пластины, жестко прикрепленной к стержню, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой, по крайней мере тремя крепежными элементами с образованием радиального кольцевого зазора.

На фиг.1 изображена предлагаемая сушильная установка с инертной насадкой, на фиг.2 - схема акустической пневматической форсунки.

Сушильная установка с инертной насадкой имеет корпус 1 с газораспределительной решеткой 2, выполненную конической внутреннюю обогреваемую камеру 3 с поверхностями нагрева (не показано), соосно которой установлена акустическая пневматическая форсунка 5.

К нижней части внутренней камеры подведена труба 6, имеющая на выходе расширяющееся сопло 7 с газораспределительной решеткой 8 и снабженная радиальными отверстиями 9, под которыми расположен отражатель 10. Установка работает под разрежением, создаваемым вентилятором 16. Нагрев основного воздуха производится калорифером 12, а дополнительного - 11. На наружной поверхности корпус 1 размещен подогреватель 17. Подвод дополнительного теплоносителя к трубе 6 производится автономно при помощи вентилятора через калорифер 11. Отработанные газы отводятся через коллектор, в верхней части корпуса 1 через акустическую установку 13, где происходит акустическая агломерация мелких частиц, которые затем поступают в циклон 14 и в рукавный фильтр 15, а затем в общий бункер (не показан).

Каждая форсунка может быть выполнена в виде акустической форсунки (фиг.2), которая содержит полый корпус 17 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями с размещенным в нем резонатором 25 и полостью 21 для распыливающего агента, поступающего через штуцер 19 в коллектор 18, связанный через отверстия 20 с полостью 21, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основанием.

На полом цилиндрическом стержне 23, жестко связанным с корпусом 17, установлена распределительная головка 32 для подачи исходного раствора через штуцер 22, при этом между стержнем 23 и корпусом 17 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 21, имеется кольцевой зазор 24. Резонатор 25 выполнен в виде, по крайней мере одной, сферической полости, расположенной в торцевой стенки корпуса 17, обращенной к распределительной головке 33, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 26 с зазором 24 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 17 и стержнем 23 распределительной головки 33. В сечении, перпендикулярном оси стержня 23, зазор 24 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 33 выполнена в виде корпуса 30 с крышкой 29 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 33 расположен коллектор 31 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 34, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 23 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 29 и корпусе 30 распределительной головки 33, с, по крайней мере тремя, равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 23 каналами 28 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 28 расположен на конической поверхности крышки 29 распределительной головки 33, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.

Сушильная установка с инертной насадкой работает следующим образом.

Раствор или суспензия подается форсункой 5 во внутреннюю камеру на поверхность псевдоожиженного (фонтанирующего) слоя промежуточной дисперсной насадки. Инертные тела обволакиваются пленкой раствора, подсушиваются и попадают в нижнюю часть камеры 1. Под действием воздуха, выходящего через отверстия 9, выполняющие роль аэродинамического побудителя, и перепада давления по обе стороны стенок камеры происходит непрерывная циркуляция насадки по замкнутому контуру вокруг стенок камеры и одновременная досушка, а также отделение готового продукта от инертной насадки. Высушенный материал в виде пыли выносится отработанным теплоносителем и осаждается в пылеулавливающих устройствах. Промежуточная насадка вновь совершает регенеративный цикл, попадая во внутреннюю камеру.

Если в качестве инертной насадки используют ферромагнитный материал, то применяется индукционный подогреватель, работающий на токе промышленной частоты, а при использовании диэлектрической насадки подогреватель выполняется в виде высокочастотной установки.

Акустическая форсунка для распыления жидкостей работает следующим образом.

Распыляющий агент, например воздух, подается по штуцеру 19 в коллектор 18, связанный через отверстия 20 с полостью 21, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 21 воздух направляется в кольцевой зазор 24 между стержнем 23 и корпусом 17, где встречает на своем пути резонатор 25, выполненный в виде сферической полости, соединенной с зазором 24 посредством калиброванного отверстия 26. В результате прохождения резонатора 25 распыляющим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыляющего агента способствуют более тонкому распылению раствора, подаваемого в распределительную головку 33 через полый стержень 23, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыляющего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 25. Эта пленка дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности крышки 29 распределительной головки 33,

В случае повышения уровня материала во внутренней камере 3 выше заданной величины возрастает сопротивление слоя, что ведет к повышению давления воздуха перед отверстиями газораспределительной решетки 8, а следовательно, и к увеличению расхода воздуха через отверстия 9. В результате возрастает количество материала, вытекающего из внутренней камеры, что в конечном счете приводит к выравниванию уровня слоя. Таким образом во внутренней камере будет поддерживаться средний заданный уровень инертного дисперсного материала.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Сушильная установка с инертной насадкой содержит корпус с газораспределительной решеткой и форсункой для ввода материала, инертные тела и обогреваемую камеру, к нижней части которой подключена труба с радиальными отверстиями и расширяющимся соплом с газораспределительной решеткой для подачи дополнительного теплоносителя, при этом обогреваемая камера выполнена конической, теплоноситель удаляется в систему улавливания, состоящую из акустической установки, циклона и рукавного фильтра, а форсунка выполнена в виде акустической форсунки для распыливания жидкостей, содержащей резонатор, выполненный в виде, по крайней мере одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки с, по крайней мере тремя, равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора. Технический результат - повышение производительности сушки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сушильная установка с инертной насадкой, содержащая корпус с газораспределительной решеткой и форсункой для ввода материала, инертные тела, расположенные в корпусе и обогреваемую камеру, к нижней части которой подключена труба с радиальными отверстиями и расширяющимся соплом с газораспределительной решеткой для подачи дополнительного теплоносителя, отличающаяся тем, что обогреваемая камера выполнена конической, при этом теплоноситель удаляется в систему улавливания, состоящую из акустической установки, циклона и рукавного фильтра, а форсунка выполнена в виде акустической форсунки для распыления жидкостей, содержащей резонатор, выполненный в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.2. Сушильная установка с инертной насадкой по п.1, отличающаяся тем, что канал для выхода раствора представляет собой радиальный кольцевой зазор, лежащий в плоскости, перпендикулярной оси стержня распределительной головки, и образованный в ее крышке посредством пластины, жестко прикрепленной к стержню, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой, по крайней мере, тремя крепежными элементами с образованием радиального кольцевого зазора.