Сушилка для суспензий и пастообразных материалов Советский патент 1991 года по МПК F26B3/12 F26B17/10 

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к сушилкам с активным гидродинамическим режимом, предназначенным для сушки пастообразных материалов во взвешенном закрученном слое инертных частиц и может найти применение в производстве красителей, медицинских препаратов, полупродуктов и других видов изделий.

Известна сушилка для пастообразных материалов, содержащая цилиндрическую камеру взвешенного слоя, мешалку, расположенную над газораспределительной решеткой, патрубки ввода и вывода высушиваемого материала и вывода газовзвеси и тангенциальные вводы для сушильного агента.

Недостатками этой сушилки являются дополнительные энгергозатраты на привод мешалки, забивка газораспределительной решетки влажным материалом.

Известна сушилка для суспензий и пастообразных материалов на инертных телах, содержащая цилиндроконическую камеру взвешенного слоя с барабаном в нижней части, патрубки для тангенциального ввода теплоносителя и конус с форсунками для подачи влажного материала. Поток теплоносителя создает закрученный слой инертных частиц, в котором распределяется влажный материал, высушивается и отводится с отходящим воздухом.

К недостаткам сушилки следует отнести следующее. Распределение влажного материала определяется скоростью перемещения частиц инерта относительно друг друга и интенсивностью замены в зоне нанесения инерта с нанесенным влажным материалом свежим инертом со свободной поверхностью. Закрутка слоя инертных частиц в центральной его части быстро вырождается по высоте слоя. Попытки увеличения произвоС

ю

00

о

дительности сушилки за счет интенсификации гидродинамического режима приводят к вырождению слоя в кольцеобразный с прорывом теплоносителя в центральной части слоя. При этом резко падает скорость вращения слоя, влажный материал уносится через центральную зону сушилки, минуя взвешенный слой. Увеличение количества инерта с целью развития поверхности теп- ломассопереноса приводит к полному прекращению закрутки центральной части слоя инерта. При этом инертный материал быстро агрегатируется, что объясняется недостаточным перемешиванием и замещением инерта в этой зоне.

Наиболее близким техническим решением является распылительная сушилка, содержащая цилиндроконическую камеру с биконическим распылителем, установленным по оси в нижней части, заключенным с зазором в диффузор, установленный с возможностью вертикального перемещения.

Недостатком известной сушилки является невозможность формирования формы взвешенного слоя.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки путем регулирования гидродинамики и формы закрученного взвешенного слоя икерта.

Указанная цель достигается тем, что сушилка, содержащая цилидроконическую камеру взвешенного слоя, вертикальный барабан с установленным по оси в нижней части биконическим распылителем, заключенным с зазором в диффузор, установлен- ный с возможностью вертикального перемещения, распылитель установлен с возможностью вертикального перемещения, диффузор с наружной и внутренней сторон и распылитель на-нижней конической поверхности снабжены наклонными пластинами, причем пластины, расположенные на внутренней стороне диффузора, установлены с перекрытием по отношению к пластинам распылителя, а зазор между распылителем и диффузором подключен к патрубку дополнительного ввода теплоносителя.

На фиг. 1 схематически изображена сушилка; на фиг. 2 - центральный бикониче- ский распылитель для подачи влажного материала и диффузор; на фиг. 3 - вид А на диффузор на фиг. 2: на фиг. 4 - вид Б на диффузор на фиг. 2; на фиг. 5 - вид А на конус на фиг. 2; на фиг. 6 - сеченме взвешенного закрученного слоя инерта в сушилке; на фиг. 7 - сечение А- А на фиг. 5.

Сушилка содержит цилиндроконическую камеру 1 взвешенно о слоя, вертикальный барабан 2 с ценiрольным конусом 3 и

патрубками 4 для тангенциального ввода теплоносителя, патрубок 5 для ввода дополнительного теплоносителя, диффузор 6 и центральный биконический распылитель 7

для подачи влажного материала. Диффузор 6 имеет внешние 8 и внутренние 9 тангенциальные наклонные пластины, а нижний конус распылителя 7 имеет тангенциальные пластины 10.

0 Сушилка работает следующим образом. В цилиндроконическую камеру 1 загружается инертный материал в виде гранул размером (2-3) м, выполненный из фторопласта, полиамида и т. д.-Через тангенци5 альные вводы 4 в барабан 2 подается теплоноситель, который закручивается и попадает в цилиндроконическую камеру. Инертный носитель приводится во взвешенное состояние и образует плотный за0 крученный поток. В этот поток через распылитель 7 вводится влажный материал, который распределяется на поверхности инерта, высушивается, затем истирается или отслаивается и удаляется из сушилки с

5 отработанным теплоносителем. Внутри камеры 1 установлен диффузор 6, который внешней плоскостью отклоняет основной поток теплоносителя, выходящий из барабана 2. Это позволяет избежать прорыва

0 теплоносителя по центру закрученного слоя. По мере удаления от барабана по оси аппарата закрутка основного потока теплоносителя вырождается. Кроме того, закрутка пристеночных слоев теплоносителя

5 более выражена, чем осевого. Поэтому для более полного использования энергии основного потока теплоносителя в осевой области внешняя плоскость диффузора снабжена тангенциальными пластинами 8

0 (фиг. 3), осуществляющими дополнительную пассивность закрутку теплоносителя. Внутри диффузора находится распылитель 7, нижний конус которого имеет тангенциальные пластины 10. Через патрубок 5 в зазор

5 между диффузором 6 и биконическим распылителем 7 подается дополнительный теплоноситель. Тангенциальные пластины 9, находящиеся на внутренней поверхности диффузора (фиг. 4), образуют с тангенциаль0 ными пластинами 10 нижнего конуса (фиг. 5) тангенциальные каналы для закрутки дополнительного потока теплоносителя. Дополнительный поток теплоносителя, взаимодействуя с основным потоком теплоно5 сителя, отклоняет его от центральной оси аппарата и производит его дополнительную локальную активную закрутку в непосредственной близости от нижней границы закрученного слоя инерта. Диффузор 6 с патрубком 5 и биконический распылитель 7

имеют возможность осевого и относительно друг друга перемещения для выбора оптимальной установки. Изменяя величину зазора между биконическим распылителем 7 и диффузором 6, можно регулировать ско- рость дополнительного теплоносителя. Для сохранения закрутки дополнительного потока теплоносителя при относительном перемещении диффузора и биконического распылителя их пластины, образующие тангенциальные каналы, выполнены перекрывающими друг друга. Изменяя положе- ние диффузора и биконического распылителя относительно друг друга и закрученного слоя инерта, а также расход до- полнительного теплоносителя, можно регулировать форму нижней границы слоя, исключая при этом осевой прорыв теплоно- сителя. Дополнительная закрутка, кроме того, активизирует перемешивание инертных частиц в зоне нанесения влажного материала, интенсифицирует в ней локальный теп- ломассоперенос, существенно снижает вероятность агрегатирования инерта. Такая организация подачи и регулирования тепло- носителя позволила увеличить удерживающую способность слоя (количество инерта в слое).

Использование сушилки обеспечивает по сравнению с известными конструкциями следующие преимущества: регулирование гидродинамики и формы закрученного слоя инертных частиц за счет организованной подачи дополнительного потока теплоносителя; интенсификацию процессов тепло- массообмена за счет дополнительной закрутки потоков теплоносителя; увеличение удерживающей способности сушилки (количество инерта в слое) за счет рационального распределения теплоносителя по сечению аппарата: устранение локального агрегатирования за счет интенсивного перемешивания частиц инерта в зоне нанесения влажного материала; интенсивное истирание и отслаивание высохшего слоя материала за счет увеличения кинетической энергии частиц инерта; устранение вероятности прорыва закрученного потока инертных частиц в центральной области за счет отклонения основного потока теплоносителя дополнительным потоком; использование пассивной (тангенциальными пластинами) и активной (закрученной конусообразной струей дополнительного теплоносителя) закрутки основного потока теплоносителя за счет разделения потоков теплоносителя на основной и дополнительный (регулирующий).

Формула изобретения

Сушилка для суспензий и пастообразных материалов, содержащая цилиндроко- ническую камеру с установленным по оси в нижней части биконическим распылителем, заключенным с зазором в диффузор, установленный с возможностью вертикального перемещения, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки путем регулирования гидродинамики и формы закрученного взвешенного слоя инерта, сушилка снабжена патрубком дополнительного ввода теплоносителя, распылитель установлен с возможностью вертикального перемещения, диффузор с наружной .и внутренней сторон и распылитель на нижней конической поверхности снабжены наклонными пластинами, причем пластины, расположенные на внутренней стороне диффузора, установлены с перекрытием по отношению к пластинам распылителя, а зазор между распылителем и диффузором подключен к патрубку дополнительного ввода теплоносителя.

ЧЭ

о

D

со о

СО

В ид А

Изобретение относится к сушильным аппаратам с активными гидродинамическими режимами. Цель изобретения - интенсификация процесса сушки суспензий и пастообразных материалов. Сушильная камера содержит центральный биконический распылитель 7 для подачи влажного материала с тангенциальными пластинами, выполненный с возможностью вертикального перемещения, и установленный соосно с. ним диффузор б, выполненный с возможностью осевого перемещения, с внешними и внутренними тангенциальными пластинами и патрубком 5 для ввода дополнительного теплоносителя, причем пластины бикониче- ского распылителя 7 и внутренние пластины диффузора установлены с перекрытием для создания закрученного потока дополнительного теплоносителя. 7 ил. Ё

10

Фуг.4

Фиг 6

Редактор О. Спесивых

фие.7

Составитель И. Комарова

Техред М.МоргенталКорректор Т. Палий