РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА ТИПА ВЗП С ИНЕРТНЫМ НОСИТЕЛЕМ Российский патент 2008 года по МПК F26B3/12 

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 №237700, F26B 17/10, 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 распылительной сушилке со встречными закрученными потоками с инертным носителем, содержащей цилиндрический корпус с, по крайней мере, двумя тангенциальными соплами для подачи теплоносителя, в которых размещены пневматические форсунки для подачи исходного раствора в слой инертного материала, центральный газоход предназначен для отвода отработанного теплоносителя между поверхностями корпуса и перфорированной решеткой, расположенной перпендикулярно оси корпуса над срезом газохода, высушиваемый раствор напыливается форсунками на частицы инертного материала, высушивается на них, отделяется от их поверхности и выносится потоком отработанного теплоносителя через газоход, при этом часть частиц высушиваемого раствора поступает в бункер, а другая часть частиц высушиваемого раствора из газохода по трубопроводу поступает в акустическую установку, оптимальными параметрами которой 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/м³, время озвучивания 1,5...2 с, после чего поток направляется в циклон, рукавный фильтр с бункером, из которого готовый продукт поступает на транспортер.

На фиг.1 представлена распылительная сушилка со встречными закрученными потоками и инертным носителем, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - акустическая форсунка.

Распылительная сушилка содержит цилиндрический корпус 1 (фиг.1) с, по крайней мере, двумя тангенциальными соплами 2 для подачи теплоносителя, в которых размещены пневматические форсунки 3 для подачи исходного раствора в слой инертного материала 4. Центральный газоход 5 предназначен для отвода отработанного теплоносителя. Между поверхностями корпуса 1 и перфорированной решеткой 6, расположенной перпендикулярно оси корпуса над срезом газохода 5, высушиваемый раствор напыливается форсунками 3 на частицы инертного материала 4 (фиг.2), высушивается на них, отделяется от их поверхности и выносится потоком отработанного теплоносителя через газоход 5, при этом часть частиц высушиваемого раствора поступает в бункер 7 и через затвор 8 на транспортер 14 (например, в виде пневмотранспорта).

Другая часть частиц высушиваемого раствора из газохода 5 по трубопроводу 9 поступает в акустическую установку 10, оптимальными параметрами которой 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/м³, время озвучивания 1,5...2 с, после чего поток направляется в циклон 11 с бункером, где выделяется основная часть унесенного теплоносителем сухого продукта, а окончательная очистка теплоносителя происходит в рукавном фильтре 12 с бункером 13, из которого готовый продукт поступает на транспортер 14.

Акустическая пневматическая форсунка 3 (фиг.3), которая содержит полый корпус 15 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями, с размещенным в нем резонатором 23 и полостью 19 для распыляющего агента, поступающего через штуцер 17 в коллектор 16, связанный через отверстия 18 с полостью 19, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основанием.

На полом цилиндрическом стержне 21, жестко связанном с корпусом 15, установлена распределительная головка 31 для подачи исходного раствора через штуцер 20, при этом между стержнем 21 и корпусом 15 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 19, имеется кольцевой зазор 22. Резонатор 23 выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса 15, обращенной к распределительной головке 31, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 24 с зазором 22 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 15 и стержнем 21 распределительной головки 31. В сечении, перпендикулярном оси стержня 21, зазор 22 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 31 выполнена в виде корпуса 28 с крышкой 27 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 31 расположен коллектор 29 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 32, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 21 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 27 и корпусе 28 распределительной головки 31, с, по крайней мере, тремя, равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 21 каналами 26 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 26 расположен на конической поверхности крышки 27 распределительной головки 31, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.

Резонатор 23 может быть выполнен в виде тороидальной полости (на чертеже не показано), ось которой расположена соосно стержню 21 распределительной головки 31, а его полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием 24 с кольцевым зазором 22 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 15 и стержнем 21 распределительной головки 31. Канал для выхода раствора может быть выполнен в виде радиального кольцевого зазора (на чертеже не показано), лежащего в плоскости, перпендикулярной оси стержня 21 распределительной головки 31, и образованного в ее крышке 27 посредством пластины 25, жестко прикрепленной к стержню 21, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой 27, по крайней мере, тремя крепежными элементами 33 с образованием радиального кольцевого зазора.

Распылительная сушилка со встречными закрученными потоками работает следующим образом.

В процессе сушки инертному материалу сообщают вращательное движение направленными потоками газообразного теплоносителя, поступающего из сопел 2. Под действием центробежной силы инертные частицы прижимаются к стенке корпуса 1 и образуют в нем равномерное вращающееся кольцо (фиг.2) между поверхностями корпуса 1 и перфорированной решеткой 6. Высушиваемый раствор напыляется форсунками 3 на частицы инертного материала 4, высушивается на них, отделяется от их поверхности и выносится потоком отработанного газа через газоход 5, при этом часть частиц высушиваемого раствора поступает в бункер 7 и через затвор 8 на транспортер 14 (например, в виде пневмотранспорта).

При этом силы трения и ударного воздействия частиц друг с другом и со стенками корпуса 1 аппарата могут достигать больших величин в зависимости от скорости истечения газа. Это способствует эффективному удалению высушенного раствора с поверхности частиц инертного материала.

Акустическая форсунка для распыления жидкостей работает следующим образом. Распыляющий агент, например воздух, подается по штуцеру 17 в коллектор 16, связанный через отверстия 18 с полостью 19, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 19 воздух направляется в кольцевой зазор 22 между стержнем 21 и корпусом 15, где встречает на своем пути резонатор 23, выполненный в виде сферической полости, соединенной с зазором 22 посредством калиброванного отверстия 24. В результате прохождения резонатора 23 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 распыливанию раствора, подаваемого в распределительную головку 31 через полый стержень 21, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыляющего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 23. 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 27 распределительной головки 31.

Высокие относительные скорости фаз в зоне выхода газа из тангенциальных сопел способствуют проведению процесса сушки с максимальной интенсивностью.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. В распылительной сушилке со встречными закрученными потоками с инертным носителем, содержащей цилиндрический корпус с, по крайней мере, двумя тангенциальными соплами для подачи теплоносителя, в которых размещены пневматические форсунки для подачи раствора в слой инертного материала, центральный газоход предназначен для отвода отработанного теплоносителя между поверхностями корпуса и перфорированной решеткой, расположенной перпендикулярно оси корпуса над срезом газохода, высушиваемый раствор напыляется форсунками на частицы инертного материала, высушивается на них, отделяется от их поверхности и выносится потоком отработанного теплоносителя через газоход, при этом часть частиц высушиваемого раствора поступает в бункер, а другая часть частиц высушиваемого раствора из газохода по трубопроводу поступает в акустическую установку, оптимальными параметрами которой 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/м³, время озвучивания 1,5...2 с, после чего поток направляется в циклон, рукавный фильтр с бункером, из которого готовый продукт поступает на транспортер. Технический результат - повышение производительности сушки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Распылительная сушилка со встречными закрученными потоками с инертным носителем, содержащая цилиндрический корпус с, по крайней мере, двумя тангенциальными соплами для подачи теплоносителя, в которых размещены пневматические форсунки для подачи раствора в слой инертного материала, отличающаяся тем, что центральный газоход предназначен для отвода отработанного теплоносителя, между поверхностями корпуса и перфорированной решеткой, расположенной перпендикулярно оси корпуса над срезом газохода, высушиваемый раствор напыливается форсунками на частицы инертного материала, высушивается на них, отделяется от их поверхности и выносится потоком отработанного теплоносителя через газоход, при этом часть частиц высушиваемого раствора поступает в бункер, а другая часть частиц высушиваемого раствора из газохода по трубопроводу поступает в акустическую установку, оптимальными параметрами которой 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/м³, время озвучивания 1,5...2 с, после чего поток направляется в циклон, рукавный фильтр с бункером, из которого готовый продукт поступает на транспортер.2. Распылительная сушилка по п.1, отличающаяся тем, что форсунки выполнены в виде акустических форсунок, а резонатор - 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. Распылительная сушилка по п.1, отличающаяся тем, что форсунки выполнены в виде акустических форсунок, а резонатор - 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.4. Распылительная сушилка по п.2, 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.