РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА С ИНЕРТНОЙ НАСАДКОЙ Российский патент 2008 года по МПК F26B3/12 

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка для сушки растворов, суспензий и паст в псевдоожиженном слое по а.с. СССР №371401, F26B 17/10, 1975 г., содержащая камеру с газораспределительной решеткой для размещения инертных тел, приводимых в псевдоожиженное состояние, и отбойник многоступенчатой конструкции для очистки инертных тел от материала, выполненный в виде системы струн, расположенных по всему сечению камеры и укрепленных на ее внутренних стенках (прототип).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат - повышение производительности сушки за счет интенсификации тепло- и массообмена путем многоступенчатой конструкции отбойника для очистки инертных тел, который выполнен в виде системы струн, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему сечению камеры.

Это достигается тем, что в распылительной сушилке с инертной насадкой, содержащей камеру с газораспределительной решеткой для размещения инертных тел, приводимых в псевдоожиженное состояние, и отбойник многоступенчатой конструкции для очистки инертных тел от материала, выполненный в виде системы струн, расположенных по всему сечению камеры и укрепленных на ее внутренних стенках, отличающаяся тем, что струны отбойника расположены в горизонтальных плоскостях по всему сечению конической расширяющейся части корпуса и укреплены на ее внутренних стенках с помощью ободов, при этом струны могут быть закреплены между штырями с образованием геометрически правильных фигур, например треугольников и многоугольников, таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная перфорация и линейность сопротивления отбойника, или лучеобразно, с образованием конических поверхностей, направленных вершинами друг к другу, причем на каждом из ободов в их центре закреплен диск, к которому присоединяются струны, а форсунка выполнена акустической и содержит резонатор.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой сушилки; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1; на фиг.4 - схема акустической пневматической форсунки.

Распылительная сушилка с инертной насадкой содержит камеру, состоящую из цилиндрической части, в которой размещены газораспределительная решетка 3, инертные тела 4, отбойник 7 многоступенчатой конструкции в виде штырей и струн для очистки инертных тел, которые расположены в горизонтальных плоскостях. Штыри укреплены на внутренних стенках цилиндрической части камеры сушилки, которая оборудована акустической пневматической форсункой 1 и инертными телами 4, приводимыми в псевдоожиженное состояние теплоносителем, подаваемым под газораспределительную решетку 3 через короб 10. Для интенсификации процесса очистки инертных тел 4 от высушиваемого материала предусмотрен отбойник, выполненный в виде системы струн, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему сечению конической расширяющейся части 2 камеры и укрепленных на ее внутренних стенках с помощью ободов 5 и 6. Струны могут быть закреплены между штырями так, как показано на фиг.2, то есть с образованием геометрически правильных фигур, например треугольников и многоугольников, таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная перфорация и линейность сопротивления отбойника. Струны могут быть закреплены между штырями ободов 5 и 6 так, как показано на фиг.3, то есть лучеобразно, с образованием конических поверхностей, направленных вершинами друг к другу, причем на каждом из ободов 5 и 6 в центре закреплен диск, к которому присоединяются струны. Замена инертных тел 4 производится через патрубки 8 и 9. Отвод теплоносителя производится через крышку 11.

Акустическая форсунка 1 (фиг.4) содержит полый корпус 16 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями с размещенным в нем резонатором 24 и полостью 20 для распыляющего агента, поступающего через штуцер 18 в коллектор 17, связанный через отверстия 19 с полостью 20, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основанием.

На полом цилиндрическом стержне 22, жестко связанном с корпусом 16, установлена распределительная головка 32 для подачи исходного раствора через штуцер 21, при этом между стержнем 22 и корпусом 16 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 20, имеется кольцевой зазор 23. Резонатор 24 выполнен в виде тороидальной полости или, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса 16, обращенной к распределительной головке 32, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 25 с зазором 23 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 16 и стержнем 22 распределительной головки 32. В сечении, перпендикулярном оси стержня 22, зазор 23 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 32 выполнена в виде корпуса 29 с крышкой 28 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 32 расположен коллектор 30 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 33, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 22 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 28 и корпусе 29 распределительной головки 32, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 22 каналами 27 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 27 расположен на конической поверхности крышки 28 распределительной головки 32, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.

Резонатор 24 может быть выполнен в виде тороидальной полости (на чертеже не показано), ось которой расположена соосно стержню 22 распределительной головки 32, а его полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием 25 с кольцевым зазором 8 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 16 и стержнем 22 распределительной головки 32.

Канал для выхода раствора может быть выполнен в виде радиального кольцевого зазора (на чертеже не показано), лежащего в плоскости, перпендикулярной оси стержня 22 распределительной головки 32, и образован в ее крышке 28 посредством пластины 26, жестко прикрепленной к стержню 22 перпендикулярно его оси и связанной с крышкой 28, по крайней мере, тремя крепежными элементами 34 с образованием радиального кольцевого зазора.

Распылительная сушилка с инертной насадкой работает следующим образом.

Раствор (суспензию, пульпу) подают с помощью, по крайней мере, одной акустической пневматической форсунки 1 в направленные под углом к оси корпуса сушилки потоки высокотемпературного теплоносителя. Основное удаление влаги происходит над кипящим слоем, а досушку образующихся гранул осуществляют в кипящем слое, что позволяет интенсифицировать процессы тепло- и массообмена и грануляции. При этом патрубки 8 и 9, установленные в цилиндрической части корпуса, могут служить для подачи влажного консистентного материала для его досушки, а также для выгрузки готового гранулированного продукта.

Исходный раствор распыляется, высушивается, скалывается и уходит через крышку 11 сушилки в систему улавливания: сначала в акустическую установку 12, где происходит акустическая агломерация мелких частиц, а затем в циклон 13 и рукавный фильтр 14 с бункером 15.

Акустическая форсунка для распыления жидкостей работает следующим образом. Распыляющий агент, например воздух, подается по штуцеру 18 в коллектор 17, связанный через отверстия 19 с полостью 20, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 20 воздух направляется в кольцевой зазор 23 между стержнем 22 и корпусом 16, где встречает на своем пути резонатор 24, выполненный в виде тороидальной или сферической полости, соединенной с зазором 23 посредством калиброванного отверстия 25. В результате прохождения резонатора 24 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 32 через полый стержень 22, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыляющего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 24. 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 28 распределительной головки 32.

В результате сушки получают тонкие порошки продуктов с влажностью до 0,8%.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, химической и других отраслях промышленности. Распылительная сушилка с инертной насадкой содержит камеру с газораспределительной решеткой для размещения инертных тел, приводимых в псевдоожиженное состояние, и отбойник многоступенчатой конструкции для очистки инертных тел от материала, выполненный в виде системы струн, расположенных по всему сечению камеры и укрепленных на ее внутренних стенках, отличающаяся тем, что струны отбойника расположены в горизонтальных плоскостях по всему сечению конической расширяющейся части корпуса и укреплены на ее внутренних стенках с помощью ободов, при этом струны могут быть закреплены между штырями с образованием геометрически правильных фигур, например треугольников и многоугольников, таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная перфорация и линейность сопротивления отбойника, или лучеобразно, с образованием конических поверхностей, направленных вершинами друг к другу, причем на каждом из ободов в их центре закреплен диск, к которому присоединяются струны, а форсунка выполнена акустической и содержит резонатор. Технический результат - повышение производительности сушки. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Распылительная сушилка с инертной насадкой, содержащая камеру с газораспределительной решеткой для размещения инертных тел, приводимых в псевдоожиженное состояние, и отбойник многоступенчатой конструкции для очистки инертных тел от материала, выполненный в виде системы струн, расположенных по всему сечению камеры и укрепленных на ее внутренних стенках, отличающаяся тем, что струны отбойника расположены в горизонтальных плоскостях по всему сечению конической расширяющейся части корпуса и укреплены на ее внутренних стенках с помощью ободов, при этом струны могут быть закреплены между штырями с образованием геометрически правильных фигур, например треугольников и многоугольников, таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная перфорация и линейность сопротивления отбойника или лучеобразно, с образованием конических поверхностей, направленных вершинами друг к другу, причем на каждом из ободов в их центре закреплен диск, к которому присоединяются струны, а форсунка выполнена акустической и содержит резонатор.2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что резонатор выполнен 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.3. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что резонатор выполнен в виде тороидальной полости, ось которой расположена соосно стержню распределительной головки, а полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием с кольцевым зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, выполненной 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.4. Сушилка по п.2 или 3, отличающаяся тем, что канал для выхода раствора представляет собой радиальный кольцевой зазор, лежащий в плоскости, перпендикулярной оси стержня распределительной головки, и образованный на 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.