Камера кипящего слоя Советский патент 1981 года по МПК F26B17/10 F26B3/30 

(54) КАМЕРА КИПЯЩЕГО СЛОЯ

I

Изобретение относится к сушильной технике, а точнее к, устройствам для сушки гранулированных материалов, и может быть использовано в химической, фармацевтической и других областях промышленности.

Известны ступенчато-противоточные сушилки кипяшего слоя; снабженною газораспределительными решетками (провальными тарелками) и теплообменными поверхностями для частичного подвода тепла в слой, в которых влажный материал подается в верхнюю секцию сушилки и выводится снизу, тогда как горячий газ-теплоноситель подводится снизу и выводится из верхней секции сушилки 1.

В указанных сушилках удается проводить глубокую сушку материалов, более полно использовать движущую силу процесса, а также сводить до минимума возможный унос пыли. Последовательное секционирование взвешенного слоя значительно улучшает равномерность обработки материала, непрерывно протекающего через аппарат.

Однако применение ступенчато-противоточных аппаратов без дополнительных подогревателей оказывается нерациональным для сушки термочувствительных материалов,

так как в нижней части аппаратов наиболее горячий сушильный агент встречается с наиболее сухим продуктом и приходится .вводить в слой дополнительные теплообменные поверхности (змеевики, рубашки).

Недостатки ступенчато-противоточных аппаратов со встроенными теплообменниками - относительная сложность Конструкции, влияние теплообменных поверхностей на гидродинамическую обстановку в псевдоожиженном слое, а также возможность налипания частиц на нагретые поверхности теплонагревателей, приводящего к браку продукции и снижению теплового КПД.

В известных сушилках с провальными тарелками, и введенной в слой теплообменной поверхностью, выполненной в виде змеевика и расположенной в верхней камере кипящего слоя, влажный материал подается в верхнюю камеру сушилки, а газ - теплоноситель поступает в аппарат снизу. Нагревание материала в, верхней секции аппарата происходит как за счет подачи газа-теплоносителя (сушильного агента), так и за счет подвода тепла непосредственно в слой с помощью греющей поверхности.

К существенным недостаткам такой сушилки следует отнести неизбежность контакта нагретой поверхности теплообменника с частицами термочувствительного продукта, приводящего к спеканию материала, а, следовательно, к браку продукции и снижению теплового КПД. Кроме того, расположение нагретых поверхностей внутри сущильной камеры приводит к усложнению конструкции и ухудшению гидродинамической обстановки в псевдоожиженном слое. Кроме того, в случае расположения теплообменных поверхностей на внутренней стороне царги спекание высушиваемого материала также неизбежно.

Наиболее близкой к предлагаемой является камера кипящего слоя, содержащая корпус с газораспределительной решеткой внутри и лампу инфракрасного излучения, размещенные в крышке корпуса над слоем высущиваемого материала. 2.

Однако расположение ламп над слоем материала и отсутствие отражателей и оптического стекла может привести к перегреву высушиваемого материала.

Цель изобретения - повышение качества сушки.

Данная цель достигается тем, что в боковой стенке камеры выполнено окно, перекрытое пластиной из оптического стекла, а лампа расположена за пределами корпуса по другую сторону пластины и заключена в цилиндро-параболический отражательньш кожух, укрепленный на боковой стенке корпуса по периметру окна.

На чертеже схематически показана двухсекционная ступенчато-противоточная сушилка кипящего слоя с предлагаемой камерой (верхней секцией).

Сушилка для глубокой сушки сыпучих материалов в псевдоожиженном слое содержит цилиндрическую колонну 1, снабженную питателем 2. Колонна разделена на две секции с помощью провальных газораспределительных рещеток 3 и 4. Верхняя секция сушилки (предлагаемой камеры) имеет прямоугольную прорезь (окно), в которую вставлена пластина 5 из оптического стекла. С наружной стороны верхней секции сушилки установлна лампа 6 инфракрасного излучения, снабженная цилиндропараболическим отражательным кожухом 7, укрепленным по периметру окна.

Сушилка работает следующим образом.

Влажный сыпучий материал непрерывно подается на верхнюю решетку 3, где псевдоожижается поступак)щим снизу теплоносителем и через отверстия в решетке 3 пересыпается на расположенную ниже решетку 4 нижней секции, откуда производят выгрузку готового продукта Дополнительный подогрев верхнего слоя сыпучего материала происходит за счет энергии терморадиационного излучения, создаваемой лампой б с отражательным кожухом 7.

При включении лампы 6 направленный лучистый поток электромагнитной энергии

проходит сквозь прозрачное для инфракрасного спектра оптическое стекло пластины 5 и, пронизывая слой дисперсных частиц на некоторую глубину, поглошается слоем. Псевдоожиженное состояние сыпучего

материала, характеризующееся, как известно, почти идеальным перемешиванием, обеспечивает равномерность прогрева отдельных частиц слоя. Проникновение излучения внутрь высушиваемого материала и его поглощение микроскопическими частицами

жидкости, .находящимися в пограничном слое влажного тела, способствуют испарению влаги. Дополнительный подвод энергии инфракрасного излучения позволяет добиться перераспределения температур отдельных слоев материала по секциям, способствует более интенсивному перемещению влаги к зоне испарения, что приводит к резкой интенсификации процесса сушки и сокращению его продолжительности. Применение лампы 6 позволяет легко осуществлять

автоматическое регулирование процесса сушки, используя, например, режим прерывистого облучения, при котором периоды нагрева материала инфракрасными лучами можно чередовать с периодами «охлаждения его нагретцм газом-теплоносителем, имеющим более низкую температуру. В таком случае температурный градиент в материале изменяет свой знак, и сушка продукта происходит значительно интенсивнее. Применение источника инфракрасных лучей, автоматическое регулирование мощности которого весьма просто, позволяет избежать перегрева материала, обеспечивая тем самым сохранение его качественных характеристик.

Ступенчато-противоточная сущилка кипящего слоя, снабженная инфракрасным

излучателем, расположенным в верхней секции, позволяет проводить глубокую и равномерную сушку гранулированных, и ,в том числе термочувствительных материалов, добиться резкой интенсификации процесса и улучшения качества.

Формула изобретения

Камера кипящего слоя, содержащая корпус с газораспределительной решеткой внутри и лампу инфракрасного излучения, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сушки, в боковой стенке камеры выполнено окно, перекрытое пластиной из оптического стекла, а лампа расположена за пределами корпуса по другую сторону пластины и заключена в цилиндро-параболический отражательный кожух, укрепленный на боковой стенке корпуса по периметру окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе