Устройство для сушки растворов Советский патент 1992 года по МПК F26B17/10 F26B3/12 

Изобретение относится к технике сушки и может быть использовано в медицинской, химической, пищевой и других отраслях промышленности для сушки преимущественно термочувствительных и елипающихся материалов.

Известно устройство для сушки растворов, где сушка осуществляется путем рассредоточенного распыления высушиваемого материала в кипящем слое инертных тел с одновременной подачей под последний центрального и периферийного потоков теплоносителя, первый из которых образован рядом параллельных кольцевых струй..

Недостатком такого устройства является его низкая эффективность при сушке слипающихся материалов,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, которое содержит цилиндрическую сушильную камеру, в нижней части которой размещены плоская газораспределительная решетка с центральным насадком, выполненным из вставленных друг в друга пустотных усеченных конусов с зазорами, закрепленными болтами, где центральный поток теплоносителя (наиболее нагретый) подают в направлении от центра к периферии в виде ряда параллельных кольцевых струй, обеспечивая этим циркуляцию инертных тел.

Недостатком этого устройства является недостаточно эффективная циркуляция инертных тел и сложность конструкции газораспределительной решетки с центральным насадком.

Цель изобретения - повышение производительности за счет улучшения циркуляции и увеличения поверхности контакта осушаемого материала и теплоносителя и упрощение конструкции.

Цель достигается тем, что устройство для сушки растворов, содержащее цилиндрическую сушильную камеру, газораспределительную решетку со слоем инертных тел, воздушные сопла с форсунками, цикпон, калориферы с патрубками подвода тэллоносителя, имеет поверхность газорасгре.елительной решетки, выполненной полутороидальной формы с отверстиями, расположенными по концентрическим окружностям относительно вертикальной оси решетки, угол которых к горизонтальной плоскости меняется от периферии к центру решетки от 30 до 90°.

Предлагаемое техническое решение, в отличие от прототипа, имеет иную конструкцию газораспределительной решетки, сочетающей в себе как единое целое и основную

газораспределительную решетку и насадок, который у прототипа выполняется сборным. Кроме того, поверхность решетки имеет иную, более эффективную конфигурацию.

Отсутствие сборочного узла конструкции (насадка) упрощает технологию изготовления, и повышает надежность. Благодаря криволинейности поверхности решетки удлиняется путь движения инертных тел, а следовательно время контакта капель и частиц раствора с теплоносителем, что ведет к повышению эффективности массообмена, т.е. процесса сушки. Кроме того, благодаря кривизне поверхности решетки и наклону отверстий снижается гидравлическое сопротивление движению инертных тел, а значит снижаются энергозатраты на прокачку теплоносителя.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 сечение I на фиг.1; на фиг.З -сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит цилиндрическую сушильную камеру 1, в нижней части которой размещена газораспределительная решетка 2 с отверстиями 3. Поверхность решетки выполнена полутороидальной формы. Отверстия 3 расположены по концентрическим окружностям относительно центра решетки и их оси имеют различную направленность. Оси отверстий имеют угол наклона к горизонтальной плоскостиГкоторый изменяется от периферии решетки до ее центра от 30 до 90°. На решетке размещен слой инертных тел (стеклянные шарики диаметром 2,5 - 3 мм) 4. Над слоем инертных тел установлены воздушные сопла 5, внутри которых соосно расположены форсунки 6, направленные к центру решетки. Перед сушильной камерой 1 размещен калорифер 7. К калориферу примыкает воздуховод 8, на котором установлен дополнительный калорифер 9. Этот воздуховод соединяется с центральной зоной газораспределительной решетки, в которой отверстия 3 выполнены вертикальными (а 90°). На выходе из сушильной камеры 1 установлен циклон 10 с выгрузочным бункером 11.

Устройство работает следующим образом.

Периферийным потоком теплоносителя, нагретым в калорифере 7 до 80 - 120°С, с помощью газораспределительной решетки осуществляется псевдоожижение инертных тел и, благодаря ее криволинейности и выполнению в ней отверстий с наклоном в сторону центра, циркуляция инертных тел. Дополнительно подогретый в калорифере9 теплоноситель поступает в воздушные сопла 5, расположенные равномерно по периметру камеры 1 в области верхней границы кипящего слоя инертных тел, и охватывает факелы диспергируемого раствора, поступающего через форсунки 6. При этом происходит интенсивная предварительная подсушка раствора в факелах сопл 5. Предварительно подсушенный материал поступает далее в центральную высокотемпературную зону восходящего движения инертных тел. В этой зоне за счет встречно направленных потоков высушиваемого продукта (сверху) и подогретого центрального потока теплоносителя, температура которого составляет 150 - 180°С, в виде ряда вертикально направленных струй с горячими инертными телами (снизу) интенсифицируется процесс сушки материала. Окончательная досушка и обрушение его в виде пыли происходит в режиме интенсивного псевдоожижения периферийным потоком теплоносителя, имеющим меньшую температуру. Отработавший теплоноситель с пылевидным сухим материалом поступает в циклон 10, а собранный в бункер 11 материал отбирается на расфасовку.

Криволинейная поверхность газораспределительной решетки в периферийной зоне исключает появление застойных зон материала у стенки камеры, увеличивает за счет большей протяженности пути время пребывания высушиваемых частиц в зоне умеренных температур, что повышает эффективность сушки и увеличивает производительность устройства. Кроме того, благодаря криволинейности поверхности решетки и наклону осей отверстий в решетке к горизонтальной плоскости, изменяющемуся от периферии к центру от 30 до 90°, обеспечивается не только псевдоожижение инертных тел, но и их надежная циркуляция при минимальном гидравлическом сопротивлении псевдоожиженного слоя.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить производительность за счет интенсификации тепломассообмена на 8 - 10%, уменьшить энергозатраты на прокачку теплоносителя и упростить конструкцию.

Формула изобретения

1.Устройство для сушки растворов, содержащее цилиндрическую сушильную камеру с газораспределительной решеткой в нижней части с отверстиями и инертными телами на ней, воздушные сопла с форсунками, направленными на решетку, патрубки подвода теплоносителя с калориферами и циклон, отличающеес ятем, что, с целью повышения производительности путем улучшения циркуляции и увеличения поверхности контакта осушаемого материала и теплоносителя и упрощения конструкции, решетка выполнена полутороидальной формы, отверстия которой размещены по концентричным оси камеры окружностям и выполнены с переменным углом наклона в сторону центра решетки.

2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что угол наклона отверстий выполнен увеличивающимся от периферии к центру решетки в интервале 30 - 90° относительно горизонтали.

Изобретение мож^т быть использовано в медицинской, химической, пищевой и дру-^ гих отраслях промышленности для сушки преимущественно термочувствительных и слипающихся материалов. Цель изобретения - повышение производительности засчет улучшения циркуляции и увеличения поверхности контакта осушаемого материала и теплоносителя и упрощение конструкции. Устройство состоит из цилиндрической сушильной камеры 1, по периметру которой с нак'лоном к центру располагаются воздушные сопла 5 с форсунками 6, через которые на газораспределительную решетку 2 в кипящий слой инертных тел 4 подается осушаемый раствор. Снизу под решетку подается теплоноситель. Новым в устройстве является то. что поверхность газораспределительной решетки 2 выполнена в виде двух сопряженных между собой полуторов с отверстиями, размещенными по концентрическим окружностям, расположенным относительно вертикальной оси устройства, и выполнена с наклоном к горизонтальной плоскости, угол которого изменяется от периферии к вертикальной оси от 30 до 90°. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.СОю VJ ел ю

Фиг.5