Теплонасосная сушильная установка Советский патент 1992 года по МПК F26B21/04 

Изобретение относится к сушке, в частности к подготовке сушильного агента, и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известна теплонасосная сушильная установка, содержащая компрессионную хо- лодильную машину с испарителем и конденсатором и связанный с холодильной машиной через конденсатор контур циркуляции сушильного агента, в котором установлены вентилятор и сушилка, а также охладитель материала, установленный после сушилки и связанный через испаритель с холодильной машиной,

Недостатком данной установки является то, что охладитель материала, связанный с холодильной машиной через испаритель и образующий с ним замкнутый.циркуляцион- ный контур, подвержен обрастанию тепло- передающих поверхностей твердыми частицами, находящимися в сушильном агенте, что приводит к уменьшению тепло- передающей способности в результате отсутствия блока предварительной очистки.

Наиболее близкой к предлагаемой установке является теплонасосная сушильная установка, содержащая компрессорную холодильную машину и замкнутый контур циркуляции сушильного агента, в котором последовательно установлены вентилятор, охладитель жидкого хладагента, конденсатор холодильной машины, сушильная камера, охладитель сушильного агента, испаритель холодильной машины и влагоот- делитель, а также дополнительный двухпо- лостной теплообменник-регенератор, обе полости которого включены в контур циркуляции сушильного агента.

Недостатками данного устройства являются низкие эксплуатационные характеристики вследствие забивания внутренних поверхностей теплообменника-регенератора частицами высушиваемого продукта и в результате понижения энергоэффективности теплонасосной системы.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности путем использования конденсата охладителя для смыва отложений на поверхности охладительной секции.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемой теплонасосной сушильной установки; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - график.

Установка содержит замкнутый контур циркуляции сушильного агента, в котором последовательно установлены сушильная камера 1, циклон 2, рукавный фильтр 3, снабженный шнеком 4 для удаления целевого продукта, охладитель 5 сушильного агента, являющийся основным блоком охлаждения, влагоотделитель 6, вентилятор, нагреватель 8 сушильного агента. Кроме того, установка содержит дополнительный ох- ладительно-нагревательный блок 9 с охладительной секцией 10, расположенной в контуре перед охладителем сушильного агента 5, и с нагревательной секцией 11,

0 расположенной перед нагревателем 8. Дополнительный охладительно-нагревательный блок выполнен в виде системы наклонно расположенных термосифонов 9, испарительные зоны которых служат охла5 дительной секцией 10 а конденсационные зоны - нагревательной секцией 11.

Между охладителем 5 и испарительной зоной 10 термосифонов 9 замкнутый контур циркуляции сушильного агента имеет рас0 ширительный участок 12, подключенный к линии слива конденсата при помощи штуцера 13 для вывода конденсата. Внутри расширительного участка 12 расположена поперечная гофрированная перегородка 14,

5 установленная с возможностью поворота (на 90°) и частично перекрывающая расширительный участок 12. Охладитель 5, поперечная гофрированная перегородка 14 и испарительные зоны 10 термосифонов 9

0 расположены поярусно.

Теплонасосная сушильная установка работает следующим образом.

В начальный момент поперечная перегородка 14 находится в горизонтальном по5 ложении (закрыто). Горячий сушильный агент поступает в сушильную камеру 1, где происходит распылительная сушка суспензии. Затем сушильный агент поступает в циклон 2 и рукавный фильтр 3, где происхо0 дит отделение высушенного целевого продукта и его выгрузка с помощью шнека 4. После рукавного фильтра сушильный агент с оставшимися частицами продукта не более 0,5-2 мг/м поступает в испарительную

5 зону 10 термосифонов 9, где происходит его охлаждение. Далее поток сушильного агента, обогнув поперечную гофрированную перегородку 14, через расширительный участок 12 в контуре циркуляции сушильно0 го агента, обеспечивающий постоянство проходного сечения, поступает на окончательное осушение и охлаждение к охладителю 5 сушильного агента.

Поперечная гофрированная перегород5 ка 14 препятствует попаданию конденсата в испарительную зону 10, при этом конденсат через расширительный участок 12 через штуцер 13 удаляется в линию слива конденсата из контура циркуляции сушильного гента. Гофрированная конструкция поперечной перегородки 14 позволяет сконцентрировать конденсат во впадинах и уменьшить каплеунос путем подачи сушильного агента в промежутки между впадинами и тем самым повысить энергоэффективность системы. После охладителя 5 сушильного агента и влагоотделителя 6 сушильный агент поступает в конденсационную зону 11 термосифонов 9, где нагревается за счет конденсации паров промежуточного кипя- щеготеплоносителя, частично заполняющего рабочий объем термосифонов 9. После предварительного подогрева сушильный агент проходит через воздухоподогреватель 8 и далее в сушильную камеру 1 с замы- канием контура по сушильному агенту.

По истечении определенного срока работы (фиг. 3) происходит ухудшение работы испарительной зоны вследствие образова- ния пылевых отложений целевого продукта.

При достижении ,9 Омакс гофрированная перегородка 14 опускается, занимая вертикальное положение (открыто) на 0,02 ч. При этом холодный конденсат охладителя 5 сушильного агента, находящегося выше перегородки 14, падает на запыленную наружную поверхность, испарительной зоны, смывая пылевые отложения. В этот кратковременный момент теплопередающая спо- собность термосифонов 9 резко уменьшается (см. график). Однако после смыва пылевых частичек и возврата перегородки 14 в исходное (закрытое) положение тепло

передающая способность достигает первоначального значения.

Формула изобретения Теплонасосная сушильная установка, содержащая замкнутый контур сушильного агента, в котором последовательно установлены сушильная камера, охладитель сушильного агента, влагоотделитель, вентилятор, нагреватель сушильного агента, а также дополнительный охладительно- нагревательный блок с охладительной секцией, расположенной перед нагревателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем использования конденсата охладителя для смыва отложений на поверхности охладительной секции, дополнительный охладительно-нагревательный блок выполнен в виде системы наклонно расположенных термосифонов, испарительные зоны которых служат охладительной секцией, а конденсационные зоны - нагревательной, а между охладителем и испарительными зонами термосифонов замкнутый контур цир- куляции сушильного агента имеет расширительный участок, подключенный к линии слива конденсата, внутри которого расположена поперечная гофрированная перегородка, установленная с возможностью поворота и частично перекрывающая расширительный участок, при этом охладитель, поперечная гофрированная перегородка и испарительные зоны термосифонов расположены поярусно.

Использование: сушильные установки с системой рециркуляции сушильного агента, снабженной теплонасосным агрегатом, применяемые, например, в микробиологической промышленности. Существенные отличия: дополнительный охладительно-нагревательный блок выполнен в виде системы наклонно расположенных термосифонов 9, испарительные зоны которых служат охладительной секцией 10, а конденсационные зоны - нагревательной секцией 11. Между охладителем и испарительными зонами термосифонов контур циркуляции сушильного агента имеет расширительный участок 12 с поперечной гофрированной перегородкой 14 внутри. Охладитель 5, поперечная гофрированная перегородка 14 и испарительные зоны термосифонов расположены поярус- но. 3 ил. со

фиг.2

1

ЭНОИл,,

ою

о с

за

- о

OVDW

о