Установка для сушки мелкодисперсных материалов в виброаэрокипящем слое Советский патент 1992 года по МПК F26B17/26 

Изобретение относится к эпларатурноЧ му оформлению процессов сушки мелкодисперсных материалов, преимущественно химических реактивов и особо чистых веществ, и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности..

Известен ряд конструкций сушилок с режимом виброаэрокипящего слоя, в кото рых достигается интенсификация процесса сушки мелкодисперсных материалов.

Однако сушка химических реактивов с высокими адгезионными свойствами в описанных конструкциях сушилок затруднена комкованием, налипанием и заростанием внутренних поверхностей аппаратов.

Известна сушилка, в которой постоянное диспергирование сушимого материала и очистка внутренних поверхностей аппарата обеспечиваются вибрирующей цилиндрической пружиной со спиралями. Архимеда, распределенными по всему объему сушильной камеры.

К основному недостатку этой конструкции относят невозможность поддержания

по высоте виброаэрокипящего слоя оптимальных, задаваемых приводом, характеристик вибраций.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является установка для сушки мелкодисперсных материалов в виброаэро- кипящем слое, содержащая вертикальный корпус с газораспределительной решеткой и размещенный над его верхней крышкой вибратор с центральной штангой, жестко соединенный тягами с витками .проволочной насадки, выполненной в виде цилиндрической пружины, контактирующей со стенками корпуса, и секционированной по высоте прикрепленными к внутреннему периметру витков пружины спиралями Архимеда, изменяющих в процессе вибрации свою форму.

Известная установка характеризуется относительно невысокой интенсивностью процесса сушки адгезионных, комкующихся мелкодисперсных материалов.

Относительно низкая интенсивность прототипа вызвана особенностями его конструкции, не позволяющей распространить на весь объем сушимого материала те параметры вибрации, которые привод передает верхней части цилиндрической пружины, являющиеся оптимальными для данной конкретной сушимой системы.

Невозможность наложения строго одинаковых колебаний на весь объем сушимого материала объясняется как затуханием колебаний пружины по мере удаления ее участков от вибратора, так и скоростью распространения этих колебаний по пружине, размещенной в сплошной среде мелкодисперсного материала. При высокой частоте колебаний и большой длине пружины на ее нижних участках имеет место, из-за релаксационных явлений, наложение последующих колебаний на предыдущие, что . необратимо искажает задаваемые частоту и амплитуду колебаний. В то же время известно, что максимальная амплитуда колебаний слоя (соответствующая резонансному режиму) при сушке адгезионных химических реактивов достигается в интервале частот (23-28 Гц), накладываемых на систему колебаний. Поэтому невозможность распространения на весь слой сушимого материала оптимальных параметров вибраций приводит к общему снижению интенсивности сушилки.

Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена путем повышения равномерности наложения колебаний на материал по высоте корпуса.

На фиг. 1 схематически показана предлагаемая установка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1,

.Установка содержит-корпус 1, плоскую плиту 2 с вибратором 3., опирающимся на крышку 4 корпуса, Корпус снабжен штуцерами 5 и 6 для подачи- удаления сушимого материала, штуцером 7 для подачи теплоносителя,. Внутри корпуса размещена вертикальная цилиндрическая пружина 8, расположенная вдоль внутренних стенок корпуса. Цилиндрическая пружина по высоте секционирована горизонтальными насадками 9 - спиралями Архимеда, прикрепленными внешним витком к внутреннему периметру витков цилиндрической пружины. По оси корпуса размещена цент- ральная штанга 10,- которая снабжена перемычками 11, жестко соединенными с противолежащими витками цилиндрической пружины. Расстояние между перемычками равно 0,8-2,0 внутреннего диаметра корпуса установки. Нижний и верхний концы цилиндрической пружины 8 жестко при- крепленгы к газораспределительной

решетке 12 и к вибратору 3 при помощи муфты 13 соответственно.

Установка работает следующим образом.

Влажный материал через штуцер 5 подается в нижнюю часть корпуса 1 сушилки. Одновременно в корпус 1 через штуцер 7 и газораспределительную решетку 12 постоянно подается газообразный теплоноси0 тель. От работающего вибратора 3 вибрации через плиту 2 при помощи муфты 13,.центральной штанги 10 и перемычек 11 передаются всем виткам цилиндрической пружины 8.

5В связи со снабжением центральной

штанги 10 перемычками 11, жестко соединенными с противолежащими витками цилиндрической пружины, .с расстоянием между ними 0,8-2,0 внутреннего диаметра

0 корпуса установки; обеспечиваются одинаковые частота и амплитуда колебаний по всей высоте цилиндрической пружины. Верхний предел интервала расстояния между перемычками вызван отклонением пара5 метров вибрации витков пружины от задаваемых приводом при превышении значения 2,0 внутреннего диаметра корпуса. Последнее вызвано возникновением ре- .лаксационных явлений на нижних витках

0 пружины - имеет место не только затухание колебаний, но и их исчезновение в результате наложения противоположных колебаний. Указанное отклонение колебаний витков цилиндрической пружины по высоте

5 сушилки от резонансных, задаваемых приводом, приводит к снижению интенсивности сушки и производительности сушилки. Нижний предел интервала обусловлен приобретением цилиндрической пружиной

0 (генератора вибраций спиралей Архимеда и всего сушимого слоя материала) жесткости при уменьшении значения 0,8 внутреннего диаметра корпуса. В результате за счет потери гибкости и упругости, витки пружины

5 теряют свободу движения в горизонтальной плоскости, прекращается вибрация собственно проволоки пружины. Сложное, много- плановое движениевитков

цилиндрической пружины превращается

0 исключительно в перемещение в вертикальной плоскости, В результате снижается перемешивание, дробление, обновление поверхности сушимого материала, прекращается очистка внутренних поверхностей

5 стенок корпуса сушилки. Таким образом снижается качество термолабильного сушимого продукта.

Вибрация цилиндрической пружины вызывает колебания и перемещения спиралей 9 Архимеда. Благодаря восходящему газообразному потоку теплоносителя, вибрации цилиндрической пружины 8 и спиралей 9 Архимеда сушимый материал равномерно распределяется по всему объему корпуса 1 сушилки, Колебания цилиндрической пружины и спиралей Архимеда генерируют колебания всего слоя взвешенного сушимого материала, образуя единый виброкипящий слой по всей камере сушилки, находящийся в резонансном режиме с колебаниями пружины. Высушенный материал вместе с газообразным теплоносителем через штуцер 6 выводится из корпуса 1 сушилки и направляется на разделение и фасовку.

0

Формула из обретения

Установка для сушки мелкодисперсных материалов в виброаэрокипящем слое по авт. св. N° 1210030, отличающаяся тем. что, с целью интенсификации тепломассообмена путем повышения равномерности наложения колебаний на материал по высоте корпуса, центральная штанга снабжена перемычками, жестко соединенными с противолежащими витками цилиндрической пружины, причем расстояние между перемычками равно 0,8-2,0 внутреннего диаметра корпуса установки.

Использование: сушилки для мелкодисперсных материалов, преимущественно химических реактивов и особо чистых веществ для химической промышленности. Сущест-. венные отличия: центральная штанга снабжена перемычками. Перемычки жестко соединены с противолежащими витками цилиндрической пружйньцЗ ил.