Акустическая сушилка для термочувствительных сыпучих материалов Советский патент 1980 года по МПК F26B5/02 F26B17/00 

1

Изобретение относится к акустическимсушилкам для обезвоживания термочувствительных высоковлажных сыпучих материалов н может быть использовано в пищевой, химической, микробиологической и других отраслях промышленности, преимущественно для сушки препаратов микробиологического происхождения, например аминокостного бактородеицида.

Известны акустические сушилки аля термочувствительных сыпучих материалов, содержащие корпус с перекрытием и газораспределительной решеткой, концентратор акустической энергии, в фокусе которого расположен излучатель звука 11). В этом устройстве концентратор сопряжен с корпусом при помощи обечайки, установленной с возможностью перемещения относительно газораспределительной рещетки

Недостатки известных сушилок - низкий КПД использования энергии акустических колебаний и периодичность процесса сушки.

Известны также акустические сушки для термочувствительных сыпучих материалов, содержащие корпус с перекрытием, расположенную в корпусе газораспределительную

решетку-н установленные под ней неподвижные концентраторы акустической энергии, в фокусе которых расположены излучатели звука, имеющие сферическую форму (2|. Однако выполнение концентраторов неподвижными не позволяет регулировать акустическую энергню,что создает препятствия для интенсификации сушильного процесса.

Цель изобретения - ннтенснфикация тетгломассообмена путем повышения КПД использования энергии акустических колеба10 НИИ.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве концентраторы выполнены в внде желобов, установленных с возможностью поворота вокруг своей оси н относительно излучателей звука, а со стороны внут-. ренней полости корпуса перекрытие покрыто слоем обогреваемого сорбирующего материала.

На фиг. I - представлена описываемая сушилка, общий вид; на фнг. 2 - сечение JQ А-А фиг. 1.

Акустическая сушилка содержит корпус 1 с перекрытием, решетку 2, основание 3, в окнах 4 которого установлены концентраторы 5 акустической энергии, выполненные

в виде желобов, в пазах 6 которых с равным шагом расположены газоструйные излучатели 7 звука, подключенные к трубопроводу 8 сжатого воздуха. Перекрытие корпуса 1 со стороны внутренней полости корпуса I покрыто слоем 9 сорбирующего материала, обогреваемого электронагревателями 10. Подача сырого материала из бункера 1I осуществляется питателем 12, а высущенный материал удаляется из корпуса 1 устройством 13. Поворот концентраторов 5 вокруг оси осуществляется электродвигателем 14 через цепную передачу 15, элементы которой жестко связаны с концентраторами. Отработанный воздух удаляется из корпуса 1 через патрубок J6.

Работает сушилка следующим образом. Сырой материал, например аминокостный бактороденцид, семена овощных культур и т.д., подают из бункера 11 питателем 12 в корпус 1 на решетку 2. Одновременно по трубопроводу 8 к излучателям 7 подают сжатый воздух давлением 300-400 кПа. Излу4атели звука преобразуют энергию сжатого воздуха в энергию акустических колебаний, которая с помощью концентраторов 5, имеющих в поперечном сечении форму усеченного эллипса, фокусируется в звуковой пучок высокой интенсивности (до 180дБ). Концентраторы 5 размещены в окнах 4 основания 3, закрытых решеткой 2, выполненной в виде металлической сетки, живое сечение которой исключает попадание материала в полость концентратора и не препятствует прохождению акустической энергии к высушиваемому материалу. Излучатели звука установлены с равным шагом в пазах 6, выполненных в концентраторе. Такое взаимное расположение концентраторов и излучателей позволяет осуществлять поворот концентраторов вокруг их оси и относительно излучателей, т.е. позволяет изменять направление сфокусированного звукового Пучка. ,

Сырой материал попадает в зону действия первого ряда излучателей звука и начинает фонтанировать в месте наложения звукового Пучка. Одновременно происходит подсасывание материала с периферии к пучку, так как сфокусированный звуковой пучок обладает высокой эжекционной способностью, и фонтанирование материала. Для лучшего псевдоожижения материала на периферии корпуса и предохранения его от перегрева воздух, отработанный в излучателях звука, подают в слой материала. Под воздействием сфокусированного пучка происходит интенсивное механическое удаление (распыление) свободной влаги с поверхности высушиваемого материала, которая попадает на поверхность сорбирующего слоя 9, например поролона, и поглощается им. Одновременно сорбирующий слой поглощаТ и акустическую энергию, прошедшую че

рез фонтанирующий материал, которая превращается в тепло, используемое для испарения влаги из сорбирующего слоя, удаляемую в виде пара потоком воздуха, отработанного в излучателях звука, через патрубок 16. Однако при сушке высоковлажных материалов количество механически удаленной влаги может быть настолько велико, что акустической энергии, поглощенной сорб ционным слоем, недостаточно для ее испарения. В этом случае осуществляют дополнительный нагрев сорбционного слоя, например, при помощи электронагревателей 10.

В результате взаимодействия интенсивного акустического поля с частицами высушиваемого материала вокруг последних возникают акустические течения, обладающие высокой относительной скоростью. Под действием этих течений, имеющих вихревой характер, происходит разрушение пограничного слоя вокруг частиц, что способствует диффузии влаги к поверхности и ее удалению. Материал, обработанный первым рядом излучателей звука, путем поворота концентраторов 5 вокруг своей оси и относительно излучателей при помощи электродвигателя 14 и цепной передачи 15 перебрасывается в зону действия второго ряда излучателей звука, где вся операция по обезвоживанию повторяется, а в первую зону подают сырой материал. Пройдя ряд последовательно повторяющихся операций по. обезвоживанию, материал высушивается и последним рядом излучателей направляется в разгрузочное устройство 13.

Экономическая эффективность от применения описанной конструкции сушилки в промышленности обусловливается повышением КПД использования энергии акустических колебаний за счет дополнительного испарения влаги из сорбирую щего слоя, повышением качества продукта, так как материал не контактирует с нагретыми поверхностями, а время нахождения его в сушильной камере обусловливается необходимостью получения требуемой конечной влажности и регулируется скоростью поворота концентраторов вокруг своей оси и относительно излучателей звука, а также возможность осуществления непрерывного процесса сущки.

Формула изобретения

Акустическая сушилка для термочувствительных сыпучих материалов, содержащая корпус с перекрытием, размещенную в корпусе газораспределительную решетку и установленные под ней концентраторы акустической энергии, в фокусе которых расположены излучатели звука, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена путем повышения КПД использования энергии акустических колебаний, концентраторы выпoлнeFШ в виде желобов, установленных с возможностью поворота вокруг своей оси и относительно излучателей звука, а со стороны внутренней полости корпуса перекрытие покрыто слоем обогреваемого сорбирующего материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 553424, кл. F 26 В 17/10, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР 529353, кл. F 26 В 17/10, 1975

fff I/

7y 77 2:Py 77VV7yv/7- f77V77

V л У-:

... -. .: v./.:-;-.u ,:i: : : : f -- -;y; гл1Мг-4-гЖг Эгл:Ж

А-А

Фиг.г