КОНВЕКТИВНО-ВАКУУМНАЯ СУШИЛКА Российский патент 2015 года по МПК F26B17/10 F26B5/04 

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к сушильным аппаратам с активными гидродинамическими режимами, предназначенными для сушки дисперсных материалов во взвешенном закрученном слое, и может найти применение при переработке сельскохозяйственных продуктов, получение медицинских препаратов и т.п.

Известна сушилка (см. а.с. СССР №1416828 по классу Р26В 17/10) для сушки пастообразных материалов, нанесенных на дисперсный инертный носитель, содержащая цилиндроконическую камеру с барабаном в нижней части, биконическую вставку на подвижной подвеске.

К недостаткам этой сушилки следует отнести узкую область высушиваемых продуктов, а именно пастообразных материалов, получаемых после сушки порошков.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату изобретения является сушилка (см. а.с. СССР №1666898 по классу Р26В, содержащая цилиндроконическую камеру, барабан, конус, вставку конического профиля.

К недостаткам этой сушилки следует отнести:

- проведение только конвективной сушки;

- возможность сушки продуктов, получаемых в высушенном виде в мелкодисперсной форме.

Техническая задача заключается в снижение затрат энергии на проведение сушки, а также уменьшение времени на проведение процесса сушки.

Техническая задача достигается тем, что конвективно-вакуумная сушилка в подводящих трубопроводах теплоносителя содержит клапаны, а верхняя и нижняя части цилиндроконической камеры содержат люки с электромагнитом, при этом цилиндроконическая камера имеет датчики вакуума, температуры и влажности, причем к трубопроводам для теплоносителя подведены трубопроводы с клапанами для подключения вакуумного насоса. Причем клапаны в трубопроводе для теплоносителя и в отводящем трубопроводе для подключения вакуумного насоса, электромагниты в люках, а также датчики вакуума, температуры и влажности подключены к электронной системе управления.

На фиг. 1 изображена конвективно-вакуумная сушилка.

Конвективно-вакуумная сушилка содержит цилиндроконическую камеру 1, вставку цилиндрического профиля 2, конус 3, нижний люк с электромагнитом 4, штуцер питателя 5, барабан 6, верхний люк с электромагнитом 7, датчики вакуума 8, температуры 9, влажности 10, аналого-цифровой преобразователь 11, контроллер 12, цифроаналоговый преобразователь 13, силовой блок 14, клапаны 15, 16, 17, 18, вакуумный насос 19.

Конвективно-вакуумная сушилка работает следующим образом.

Теплоноситель (воздух с температурой от 60 до 120°C), подаваемый в барабан 6 цилиндроконической камеры 1, делится при помощи конуса 3 и вставки цилиндрического профиля 2 на два потока - пристеночный и центральный. Высушиваемый материал в виде соломки подается через штуцер питателя 5, захватывается потоком теплоносителя и попадает в цилиндроконическую камеру 1, где образует взвешенный закрученный слой материала, состоящий из двух частей, пристеночного и центрального. В нижней части цилиндроконической камеры 1 при высоких скоростях теплоносителя (до 5-10 м/с) агрегаты из частиц высушиваемого материала разрушаются и попадают в основной закрученный слой материала. В пристеночном слое материала также происходит разрушение образующихся агломератов из частиц материала при контакте со стенкой цилиндроконической камеры 1.

После интенсивного конвективного прогрева влажного материала, что определяется показаниями датчиков температуры 9 и влажности 10, клапаны 15, 18 и верхний люк с электромагнитом 7 закрываются, а клапаны 16 и 17 открываются, при этом вакуумный насос 19 создает необходимую величину разрежения, значение которого контролируется датчиком вакуума 8. При этом происходит вакуумная сушка материала. После охлаждения материала в результате испарения влаги при вакуумной сушке клапаны 15, 18 и верхний люк 7 открываются. При подаче теплоносителя вновь образуется закрученный взвешенный слой материала. При этом обеспечивается равномерный и интенсивный прогрев всех частиц слоя материала с одновременным разрушением агломератов, образовавшихся на вакуумной стадии сушки. После кратковременного прогрева материала вновь следует стадия вакуумной сушки. Работой клапанов 15, 16, 17 и 18 управляет контроллер 12, который через АЦП 11 получает сигналы с датчиков 8, 9, 10 и через ЦАП 13 подает управляющие сигналы на силовой блок 14, который имеет электрическое соединение с клапанами 15, 16, 17, 18, нижним 4 и верхнем 7 люками с электромагнитами и вакуумным насосом 19.

Количество циклов конвективной и вакуумной сушки определяется диффузионными свойствами высушиваемого материала, размерами частиц, допустимой температурой теплоносителя.

Высушенный материал выгружается через нижний люк 4 в нижней части сушилки.

Использование предлагаемой сушилки обеспечивает по сравнению с существующими конструкциями следующие преимущества:

- разрушение образующихся агломератов как на начальной стадии сушки, так и на протяжении всего процесса;

- интенсивный и равномерный нагрев всего слоя высушиваемого материала за счет активного перемешивания материала;

- возможность сушки крупнодисперсных материалов (длинная соломка, пластины разных размеров, чешуйки), плохо поддающихся равномерному ожижению в классическом кипящем слое;

- проведение конвективной и вакуумной сушки в одном корпусе как раздельно, так и последовательно или циклически.

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к сушильным аппаратам с активными гидродинамическими режимами, предназначенными для сушки дисперсных материалов во взвешенном закрученном слое, и может найти применение при переработке сельскохозяйственных продуктов, получении медицинских препаратов и т.п. Конвективно-вакуумная сушилка в подводящих трубопроводах теплоносителя содержит клапаны, а верхняя и нижняя части цилиндроконической камеры содержат люки с электромагнитом, при этом цилиндроконическая камера имеет датчики вакуума, температуры и влажности, а к трубопроводам для теплоносителя подведены трубопроводы с клапанами для подключения вакуумного насоса. Клапаны в трубопроводе для теплоносителя и в отводящем трубопроводе для подключения вакуумного насоса, электромагниты в люках, а также датчики вакуума, температуры и влажности подключены к электронной системе управления. Изобретение должно обеспечить снижение затрат энергии на проведение сушки, а также уменьшение времени на проведение процесса сушки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Конвективно-вакуумная сушилка, содержащая цилиндроконическую камеру, барабан, конус, отличающаяся тем, что подводящие трубопроводы теплоносителя содержат клапаны, а верхняя и нижняя части цилиндроконической камеры содержат люки с электромагнитом, при этом цилиндроконическая камера имеет датчики вакуума, температуры и влажности, причем к трубопроводам для теплоносителя подведены трубопроводы с клапанами для подключения вакуумного насоса.

2. Конвективно-вакуумная сушилка по п. 1, отличающаяся тем, что клапаны в трубопроводе для теплоносителя и в отводящем трубопроводе для подключения вакуумного насоса, электромагниты в люках, а также датчики вакуума, температуры и влажности подключены к электронной системе управления.