Щелевая вихревая сушилка Советский патент 1983 года по МПК F26B17/10 

2, Сушилка no п. 1, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью увепиче1О52810-няя количества подводимопэ в зсжу суш« ки тепла, козырек снабжен греквцей рубашкой.

1. ЩЕЛЕВАЯ ВИХРЕВАЯ СУШИЛКА аля } ицких, пастообразных и аисперсньЛ материалов, содержащая корнпус с воронкообразной нижней частью, : имеющей в основании боковой шелевой ввод газообразного сушильного агента и заключенной в газораспреаелителмгый короб, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесс сушки в вихревом слое инертных тел и расширения гнароаинамическОЙ обпа сти устойчивой работы сушилки при уменьшении расхода газообразного су- ШИЛЬНОГО агента, в нижней части корпуса над щелевым вводом дополнительно : уста влен ротор с горизонтсдьным вало1, Н рыхлителями, а сам ввоа огрв- ничей профильным козырьком, копирую щим изгиб подшелевой стенки нижней части корпуса. С

1

Изобретение оШюсится к устр йстЬам аля сушки растворов, суспензий, паст в влажных дисперсных материалов, склоеэ ых к агломерации, в вихревом слое ивериых тел 0 нейти применение При проиэвоастве химических и биохи мических реактивов, в фармацевтической, авилокрасочной и других смежных orpat /шх промышленности.

Известна сушилка для высоковлажных сялпучих и комкуюшихся материалов, соцержащая корпус с нагревательной рубашкой и размешенньШ в нем ротор с мешалкой, имеющей штыри с сегмент- аыми окончаниями. Ротор расположен горизонтально l .

Цапная сушилка работает только с конауктивным подвоцом тепла и малоэффективна при сушке широкого ассортимента проауктов.

Наиболее близкой к преалагаемой Шалевая вихревая сушилка для жидких дисперсных и пастообразных материалов, содержащая корпус с воронкообразной нижней частЬ:Ю, , имеющей в основании & ковой шелевой ввод газообразного сушильного агента и заключенной в газо1 спределительный короб. Такие сушилки можно вЬ1полнять из нескольких сек-« ЦИЙ 2 .

В сушилках такой конструкции (оцнонди многосекцисиных) могут, быть осуиюствлены процессы сушки раствора, суспензий и паст в вих1:ювом слое инеррЕйлх тел при повышенной температурю сушилыюго агента иэ-за отсутствия гаэораспрейелительной решетки и наличия активной гидродинамической обстановки Б пршцелевой зоне.

Многократно увеличенная нагрузка 1Ю испаренной влах на единицу объема лорпуса при .сохранении качества вы сушенного продукта по сравнению с этой характеристикой у распылитедьных сушиП0К определяет относительно низкую метал лоемКость, простоту изготовления, сни™

жение тепловых потерь и окружающую среду из-за уменьшения TemiooTnaKJUjeff поверхности, а следовательно, высокую (вхнико- кономическую зффектнвзюсть этих сушилок

в условиях сушки растворов, суспен- зггй и паст йа инертных телах сз/тиилка работает следующим образом. В корпус че|гез газор 1спределительный KOf)o6 по-

.дается сушильный агент, а через загрузочные патрубки в кажд)то секцию подаются в необходимом для создания устойчивого вихревого слоя количе12тве инертньте тела, затем в секцию подается раствор, суспензия, паста или склонный к комкованию дисперсный ма тариал. Одинаковый уровень инертных тел. в секциях поддерживается регулиров« кой пере точных отверстий с помошью шибере.. Высушенный продукт в виде

0 пыле все смеси выходит из сушки. После окончания процесса сушки инертные тела выгружаются через пат рубки, расположенные в боковой стенке

в нижней воронкообразной части корпуса. Однако известная конструкция

характ€ ризуется недостатошой широкой областью гидродинамической устойчивости работы сушилки. Это особенно заметно при понижении расхода сушильного 0 агента, с помощью которого создается вихревбй слой материала. При -этом наблюдается агломерация высушиваемого материалаза пу делами области устойчивой работы вихревого слоя инертных : тел.

Цель изобретения - интенсифшсация . процесса сушки в вихревом слое инерт,1&1х тел и ра.сширение гидродинамической области устойчивой работы с тиилки д при уменьшении .расходй газообразного сушильного агента.

Поставленная цель досТ|П ается тем, что Б щелевой вихревой сушилке для ЖИЦК1К, паст(Х)бразных и дисперсных 5 MaTepHanoB, содержащей корпус с ворон- кообразной нижней частью, имеющей в основании боковой щелевой ввод газообразного сушильного агента и заключенной в газораспределительный короб, в нижней части корпуса над щелевым ввоаом дополнительно установлен ротор с горизонтальным валом и рыхлителями, а сам ввод ограничен профильным ко зырьком, копирующим изгиб подщелевой стенки нижней части корпуса. При этом козырек снабжен греющей рубашкой. Ожижение слоя инертных тел, прекра щаюшееся при уменьшении расхода газообразного сушильного агента, восСта- навливаепся, если в сушилке в воронкообразной нижней части корпуса установить ротор и профильный козырек. Козы рек своей нижней поверхностью организует поток газа, инертных тел и высушиваемого истираемого материала по подщелевой стенке воронкообразной нижней части корпуса. Ротор, вращаясь в направлении, совпадающем- с этим пото- ком, поддерживает его, а также органк™ зует и интенсифицирует нисходящий пото инертных тел и высушиваемого материала. Этим достигается уменьшение разницы в порозности восходящего и нисходящего потоков. Профильный козырек своей второй поверхностью направляет циркулирующий поток в восходящую зону и предохраняет щелевой ввод от забивания инертными телами. При этом в зон соприкосновения поступающего сушильно го агента с высушиваемым материалом обеспечивается активный гидродинамический режим. Верхняя часть зоны, заполненной высушиваемым материалом и инерными телами, имеет виц равномерного зеркал кипящего слоя без выбросов и всплеоков. Ксздструкция ротора, прецусматривакшая расположение сегментных рыхпи- телей в плоскости, перпенцикулярной ос вала, обеспечивает относительную легкость проворачивания ротора в вйсревом слое материала и инертных-тел, выполненных из фторопласта-4 в вице гранул цилиндрической формы с эквивалентным диаметром 5-6 мм. Этим создается значительная скорость вращения ротора, особенно на его периферии, относительн вихревого слоя инертных тел. Разница в скоростях способствует интенсивному истиранию материала и интенсификации процесса сушки. Форма сегментных рыхлителей позволяет сохранять посто- 8104 янным зазор межпу ними и боковой стеН ой. а также поверхностью козырька s рецелах авух-трех эквивалентных диа метров инертных тел. Такой зазор пре дотврашает заклинивание инертного tena между ротором и поверхностью боковой стенки или козырька. Расположение сег ентных рыхлителей в плоскости, проходящей через ось вала позволяет достичь рациональной интенсивности вихревого ави ения слоя инертных тел и высушиваемоНЬ материала при использовании гранул инертных тел пластинчатой, чешуйчатой формы с максимальным диаметром мень ш 5 мм. Функциональная взаимозависимость ротора и профильного козырька как частей единого псевпоожижакнпего устройства подтверждается тем, что в щелевой сушилке, снабженной только ротором указанной конструкции, при oi сутствии профильного козырька прочих равных условий вихревой слой не об разуется, так как сушильный агент прорывается между валом и надшелевой стенкой воронкообразной нижней части корпуса. При этом происходит завалива ние бокового шалевого ввода инертными телами и устойчивого вихревого режима работы получить не удается. С другой стороны, в щелевой сушилке, снабженной только профильным козырьком, при OTVсутствии ротора поток сушильного аген та прорывается фонтаном вдоль подщеле вой стенки через слой инертных тел. ОсноЕшая масса инертных тел при этом составляет застойную зону, в которой прекращается имтенсивная сушка и измельчение. Положительный эффект достигается только при совместной уста™ новке ротора -и козырька в щелевой ьих. ревой сушилке. Снижение расхода газообразного сушильного агента приводит к уменьшений) количества тепла, подводимого в зону сушки. Для возможности его восполнения к надщелевой воронкообразной нижней стенке корпуса коепится теплообменнай рубащка, обогревающая козырек. Этот участок поверхности наиболее благоприятен для использования его в качестве тепло передающей стенки, так как в этой зоне слой инертных тел и высыхающего мате- риала имеет наименьщую порозность и в то же время весьма подвижен для того, чтобы обеспечить высокий коэффициент теплоотдачи от стенки к вихревому слою. На фиг. 1 схематигчески изображена предлагаемая шелевая вихрювая сушип- ка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Ij на фиг. 3 - элемент ротора с сегментными рыхлителями, расположенными перпенаикулярно оси вала ротора; на фиг. 4 то же с сегментными рыхлите лями, расположенными в плоскости, про ходящей через ось вала ротора. Предлагаемая сушилка имеет корпус с газораспределительным коробом 2. Корпус выполнен с воронкообразной ниж ней частью 3, в основании которой име ется боковой щелевой ввод 4. К нижней части нацщелевой стенки 5 крепится профильный козырек 6. Его нижняя по-; верхность копирует изгиб поащелевой стенки 7. Ротор 8 расположен над козырьком 6. Греющая рубашка 9 примыка ет к внещней поверхности надщелевой стенки 5 и козырьку 6. Форсунка 1О, предназначенная для ввода растворов и суспензий, закреплена в крышке 11 корпуса 1. Способ закрепления предусматривает возможнос . перемещения форсунки вдоль ее оси и под углом к плоскости крыщки с целью попачи жидких материалов в слой инерт ных тел или на его зеркало. На крьшьке 11 расположен патрубок 12 для ввода в аппарат пастообразного или диспер сного материала. На боковой стенке кор iQTca расположен патрубок 13 для вывод газа, а в задней стенке воронкообразной нижней части 3 корпуса 1 - патрубок 14 для выгрузки инертных тел. Короб 2 имеет патрубок 15 для ввода газообраз ного сушильного агента. Ротор 8 состоит из вала 16 и закрепленных вдоль него на штырях 17 се ментных рыхлителей 18. Вал 16 выведен через заднюю стенку к приводу (не показан). Штыри 17 расположены перпендикулярно оси вала 16. Сегментные рыхлители 18 закреплены серединой своих оснований на щтырях 17 и установлены перпендикулярно оси вала (фиг. 3) или в плоскости, проходящей через ось . вала (фиг. 4). Сушилка работает следующим образом Включается вращение ротора 8 и .внутрь корпуса через патрубок 15 и ввод 4 подают холодный газ. Через патрубок 1-2 загружают инертные тела в количестве, необходимом для образоЪания зеркала псевдоожиженного слоя. В сформированный вихревой слой пода- ют нагретый до заданной температуры. сушильный агент. Вводят теплоноситель ё рубашку 9. В случае сушки раствора или суспензии сначала через форсунку 10 подают на зеркало слоя воду. После прогрева слоя инертных тел до необходимой температуры внутрь него в не- прерывном режиме подают влажный продукт. Подача жидких продуктов осушесрвляется через форсунку 10, а паст и дисперсных материалов - через патрубок 12. Скорость вращения ротора определяется свойствами влажного продукта и инертных тел и поддерживается в пределах 200-1ООО об/мин. Высушенный и измельченный продукт в виде газовэвеси через патрубок 13 выносится из сушилки на сепарацию. Наличие роторза и козырька в оёпастяворонкообразной части корпуса интенсифицирует гидродинамическую обстановку в сушилке. Это активизирует истирание материала в условиях сокращения расхода газообразного сушильного 6 агента, интенсифицируя тем самым весь процесс сушки. Вместе с тем происходит расширение гидродинамической области устойчивой работы щелевой сушилки. Коэффициент области устойчивой работы, равный отношению скорости сущильного агента в конце области устойчивой работы щелевой сушилки к его скорос;ти в начале этой области, находится в пределах от 2-2,5. Расширение области устойчивой работы сушилки делает процесс сушки более устойчивым к изменению свойств продуктов, подлежащих высушиванию, к изменениям температ;/-ры и расхода газообразного сушильного агента. В предлагаемой сушилке уменьшено , сепарационное пространство и сокращён ( р асхоц газообразного сущильного агента. Это позволяет уменьшить производительность узла пылеочистки. Возможность установки сегментных ь слителей перпендикулярно оси вала и плоскости, прохосхшцей через ось вала, расширяет диапазон размеров и формы ригодных инертных тел. Размещение греющей рубашки у над елевой стенки воронкообразной части орпуса в зоне козырька позволит увеичить подвод тепла в слой.

/7 f6

fS

Ft

ФигЛ