Сушильная камера кипящего слоя Советский патент 1980 года по МПК F26B17/10 

I

Изобретение относится к сушке сыпучихматериалов, например поваренной соли, в Кипящем слое.

Известны аппараты для сушки сыпучих материалов в кипящем слое, содержащие корпус с газораспределительной рещеткой, подрещеточную газовую камеру и устройство для ввода и вывода материала (I.

Недостатком этих аппаратов является то, что подача влажного материала в слой осуществляется сосредоточенным потоком.

Известны также камеры кипящего слоя, содержащие расширяющийся кверху корпус, оборудованный газораспределительной решеткой, загрузочным и разгрузочным устройствами, и забрасыватель роторного типа, размещенный под загрузочным устройством 2.

Эти камеры имеют следующие недостатки:

- высокие удельные затраты на сушку, обусловленные необходимостью нагрева поступающего в сушильную камеру холодного воздуха через пневмозабрасыватель во избежание наступления точки росы в средствах пылеулавливания;

-недостаточно высокая интенсивность процесса сущки из-за весьма быстрого з.чрастания сопла пневмозабрасывателя сольк1; над слоем не создается завеса из влажного материала, а это приводит к необходимости

с снижения рабочей скорости ожижающего агента во избежание большого уноса материала и, следовательно, к снижению интенсивности процесса сущки;

-низкая надежность, так как из-за образования наростов соли на стенке сушильной камеры под забрасывателем и обрушения этих наростов на газораспределительную решетку на последней возникают нерабочие зоны, что со временем приводит к неработоспособности аппарата; для очистки стенок и решетки от наростов соли требует-,

15 пя ежесменная остановка аппарата продолжительностью не менее 1 ч;

-сравнительно высокие энергозатраты, обусловленные необходимостью поддержания высокого слоя, которая является следствием неудачной компоновки забрасывателя (за пределами сушильной камеры) и низкой надежности пневмозабрасывателя: после отказа пневмозабрасывателя соль сползает в слой сосредоточенным потоком по стенке сушильной камеры и во избежание возникновения застойных зон на решетке слой необходимо поддерживать высоким. Цель изобретения - интенсификация про цесса сушки и снижение энергозатрат. Это достигается тем, что забрасыватель введен внутрь корпуса, а по всей ширине стенки последнего под забрасывателем укреплена объемная направляющая, имеющая в поперечном сечении форму треугольника с вогнутыми сторонами, касательными к стенке корпуса. На чертеже схематично изображена описываемая камера кипящего слоя. Камера содержит корпус 1 с наклонной газораспределительной рещеткой 2 с газоподводящнм коробом 3 под ней и забрасыватель 4 роторного типа, размещенный под загрузочным устройством 5 и введенный внутрь корпуса I. Под забрасывателем 4 по всей щирине стенки корпуса 1 укреплена объемная направляющая 6, имеющая в поперечном сечении форму треугольника с вогнутыми сторонами 7 и 8, касательными к стенке корпуса. Для выгрузки высущенного материала предусмотрено разгрузочное устройство 9, для подачи свежего теплоносителя - патрубок 10, для вывода отработавшего теплоносителя - патрубок 11. Работает камера следующим образом. Теплоноситель поступает из короба 3 и приводит в псевдоожиженное состояние находящийся на наклонной газораспределительной решетке 2 слой соли, отдает часть своего тепла слою (при этом одновременно протекают тепло- и массообменные процессы между теплоносителем и солью) и отводится через патрубок 11. В коробе 3 поддерживается избыточное давление, а над слоем - незначительное разрежение (до 3 мм вод. ст.). Загрузка влажной соли в сушильную камеру осуществляется загрузочным устройством 5. С помощью забрасывателя 4 и стороны 7 треугольной направляющей 6 осуществляется предварительное разрушение сосредоточенного потока исходной соли, а с помощью струи отработавшего теплоносителя, скользящей вдоль стороны 8 направляющей 6 и приобретающей горизонтальное направление, окончательное распределение соли над фронтом слоя. Выгрузка высушенной соли осуществляется с уровня решетки разгрузочным устройством 9. Слой совершает движение вдоль камеры от места загрузки влажной соли до места выгрузки высу шейной соли. Направление движения теплоносителя через слой и самого слоя является перекрестным. Из-за наклона решетки 2 и наличия разгрузочного устройства 9 кипящий слой является равиовысоким по длиие аппарата, под забрасывателем 4 слой имеет минималь ную высоту, а у разгрузочного устройства 9 максимальную. Поскольку живое сечение ре шетки 2 по длине камеры является неизменным, а высота слоя в начале камеры меньше, чем в конце ее, теплоноситель проходит через слой с разными скоростями в разных точках по длине камеры: скорость теплоносителя в начале камеры больше, в конце - меньше. Из-за такого газорасаредёления порозность кипящего слоя является переменной по длине камеры: в начале камеры порозность слоя наибольшая, в конце - наименьшая, в результате чего кроме обычного хаотического движения частиц имеет место дополнительное направленное движение частиц. В вертикальном продольном сечении слоя относительно любой его точки смесь близлежащих частиц совершает круговое движение по часовой стрелке. Из-за этого равнодействующая дополнительного движения частиц на уровне решетки 2 направлена против движения слоя, а в верхней части слоя - совпадает с направлением его перемещения вдоль камеры. Такой характер дополнительного движения частиц исключает возможность возникновения локальных застойных зон на решетке 2 и, следовательно, исключает возможность длительного пребывания частиц в данной зоне (например, в зоне под стороной 8 направляющей 6). Прохождение теплоносителя с наибольщими скоростями через ту часть слоя, которая расположена под стороной 8, способствует возникновению больщих горизонтальных скоростей его на выходе с нее и, следовательно, эффективному распределению частиц влажной соли над фронтом слоя по длине камеры, причем дальность разбрасывания частиц различной крупности под воздействием горизонтальной струи обработавшего теплоносителя является неодинаковой: дальность забрасывания крупных частиц меньше, чем мелких. Это благоприятно сказывается на процессе сушки. Крупные частицы пребывают в слое более длительное , чем мелкие, а это способствует равномерной сущке частиц различной крупности. В результате того, что газораспределительная решетка 2 и слой имеют определенное гидравлическое сопротивление, скорости отработавшего теплоносителя по всей ширине камеры на выходе нз слоя и, следовательно, на выходе со стороны 8 направляющей 6 являются практически равными. Это способствует равномерному распределению частиц над слоем в поперечном сечении камеры. Таким образом, в описанной камере создание завесы из влажного материала над фронтом слоя осуществляется отработавшим теплоносителем, а не холодным воздухом,, как это происходит в известных камерах. Использование отработавшего теплоносителя для создания завесы не только исключает необходимость дополнительных теплопотерь, но наоборот, приводит к дополнительному использованию тепла за счет про-, текания тепло- и массообменных процессов между отработавшим теплоносителем и разбрасываемой влажной солью. Более того, попутное использование свойств газораспределительной решетки 2 и слоя как усреднителей скоростей газового потока в поперечном сечении камеры в сочетании с влия нием стороны 8 направляющей 6 позволяет решить проблему обеспечения стабильного и высокоравиомерного распределения влажной соли над фронтом слоя, а это, в свой очередь, позволяет увеличить расход теплоносителя без увеличения уноса соли из камеры {тем самым интенсифицировать процесс сушки) и уменьшить гидравлическое сопротивление слоя (энергозатраты) за счет уменьшения его высоты, при этом загружаемая соль яе пробивает толщу кипящего слоя и налипает на решетке.

Формула изобретения

Сушильная камера кипящего слоя, содержащая корпус с газораспределительной решеткой и забрасыватель роторного типа, размещенный под загрузочным устройством,

отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и снижения энергозатрат, забрасыватель введен внутрь корпуса, а по всей ширине стенки последнего под забрасывателем укреплена объемная направляющая, имеющая в поперечном сечении форму треугольника с рогнутыми сторонами, касательными к стенке корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Романков П. Г., Ращковская Н. Б. Сушка во взвешенном состоянии. Л., «Химия, 1968, с. 102.

2. Авторское свидетельство СССР NS 163534, т. F 26 В .17/10. 1963.