Устройство для сушки растворов,суспензий и эмульсий в кипящем слое инертных тел Советский патент 1983 года по МПК F26B17/10 

Ю

О

00 4 Изобретение относится к технике .сушки жидкотекучих материалов на ине ных телах и может быть использовано а пищевой, химическсзй и других отрас лях промышленности. Известно устройство для сушки растворов, суспензий и эмульсий в кипящем слое инертных тел, содержаще камеру, выполненную в виде диффузора прямоугольного поперечного сечения с тремя вертикальными, одной наклонной стенками и нижним вводом теплоносите ля, и форсунки для подачи высушиваемого, материала Г 1 } . Недостатком известного устройства является расположение форсунок над слоем, что приводит к уносу мелкодисперсной части капель и тем самым к необходимости снижать рабочие скорости и залипанию стенок диффузора и форсунок высушиваемым материалом. . Цель изобретения - интенсификация процесса сушки и предотвращение зали пания стенок диффузора и форсунок высушиваемым материалом. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для сушки растворов суспензий и эмульсий в кипящем слое инертных тел, содержащем камеру, выполненнуЮ в виде диффузора прямоугол ного поперечного сечения с тремя вер тикальными, одной наклонной стенками и нижним вводом теплоносителя, и фор сунками для подачи высушиваемого материала, последние установлены запод лицо на противолежащих вертикальных стенках диффузора на уровне, составляющим 0,5-0,7 его высоты. На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на - то же, вертикальный разрез;.на фиг.З - зависимость коэффициента распределения высушиваемого материала на инертных техюх и произ.водительности устройства от уровня расположения форсунок. Устройство содержит диффузор Тпрямоугольного поперечного сечения с тремя вертикальными и одной наклон ной стенками, беспровальную щель 2 в .ижней части диффузора 1, расположенную вдоль передней стенки и закрытую решеткой с отверстиями для подвода теплоносителя, форсунки 3 для подачи .высушиваемого материала в кипящий слой инертных тел 4, установленные заподлицо на противолежащих вертикальных стенках диффузора 1 на уровне, составляющем 0,5-0.,7 его вы3 . соты, и патрубок 5 для вывода газо/взве.си. Устройство работает следующим образом. . В диффузор 1 загружают инертные тела k и через щель 2 подают теплоноситель для создания кипящего слоя инертных тел А. Высушиваемый материал (раствор, суспензию или эмульсию) подают с помощью форсунок 3. Высушенный материал вместе с теплоносителем выводят через патрубок 5 на разделение. Интенсивность процесса сушки зависит от равномерности распределения высушиваемого материала на инертных телах . Максимальная производительность устройства достигается в .том случае, если высушиваемый материал распределяется равномерно на всех инертных телах k, В противном случае определенная доля инертных тел не будет участвовать в процессе и произ.водительность аппарата будет определяться только той частью инертных тел t, на которых в данный момент времени распределен высушиваемый материал. Наиболее равномерное распределение высушиваемого материала на инертных телах 4.достигается при максимальном перекрытии сечения диффузора 1 факелами р спыла форсунок 3 при этом высушиваемый материал не должен попадать на стенки диффузора 1. Производительность устройства пропорциональна коэффициенту распределения Кр, равному отношению площади горизонтального сечения факелов распь1ла форсунок k к площади горизонтального сечения диффузора 1 К 5ф -с . . АИФ Площадь горизонтального сеченияфа келовраспыла форсунок 3 определяется по формуле с . л- с - .,,, (2) (р / , - расстояние, которое пролетает капля, горизонтально вылетая из сопла форсунки 3, м; - угол раскрытия факела распыла форсунки 3, рад; площадь перекрытия факелов распыла, м. Площадь горизонтального сечения диффузора 1 на высоте Z определяется следующим образом: W) (3 где а - ширина диффузора 1, м; Z - текущая высота, м; об-- угол наклона боковой стенки диффузора 1. Расстояние, которое пролетает кап ля, вылетая из сопла форсунки 3 со скоростью, значительно превышающей скорость движения инертных тел , оп редёляется соотношением -Krf n(zr где Гр - радиус инертного тела k, м; n(Z) - концентрация инертных тел k на высоте Z , м , Распределение концентрации инертных тел k по высоте диффузора 1 описывается выражением где N(Z) - плотность распределения инертных тел 4 по высоте слоя, м . N(Z).,exp (.-§). где NO - количество инертных тел k, ,в диффузоре 1; параметр распределения, м. М 3- оР4 где М - масса инертных тел в диффузоре 1, кг; (5) (6) р - плотность материалаинертных тел , кг/м , При нормальном режиме работы устройства допустимо наличие в сепарационной зоне (зоне постоянного сечения) 2% от общего количества инертных тел Л. Это соответствует тому, что ниже уровня h - высоты диффузора 1 находятся 98 всех части-ц NQ и N(Z),98Nc,. (8) С учетом (5), (6), (7) и (8) соотношение () примет вид АИФ (Z) h- ГОР4. /п ЗМ exp() На графике (фиг.З). Построенном по формулам (1), (2), (3) и (9), представлена зависимость коэффициента ° высоть) установки форсунки 3 (кривая ), Расчет проводят при следующих значениях величин: кг; d, м; ,6 м; Ян 7, ,7 м; Г/0.523 рад. Как видно из графика, кривая 1 имеет максимум в области ,5-0|7h Зависимость производительности уст- . ройства от высоты установки форсунки 3 (кривая II) проявляется менее резко. Очевидно, это объясняется пульсациями высоты слоя и неоднородностями самого слоя.

HP

0-,2/ii

9.20

/

/

/

/

WQ

75

50

0,ОЬ О.ЪО.Ч.0.50.60,7 сриг.З

гз 0.87//7