Щелевая вихревая сушилка

 

1. ЩЕЛЕВАЯ ВИХРЕВАЯ СУШИЛКА аля } ицких, пастообразных и аисперсньЛ материалов, содержащая корнпус с воронкообразной нижней частью, : имеющей в основании боковой шелевой ввод газообразного сушильного агента и заключенной в газораспреаелителмгый короб, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесс сушки в вихревом слое инертных тел и расширения гнароаинамическОЙ обпа сти устойчивой работы сушилки при уменьшении расхода газообразного су- ШИЛЬНОГО агента, в нижней части корпуса над щелевым вводом дополнительно : уста влен ротор с горизонтсдьным вало1, Н рыхлителями, а сам ввоа огрвничей профильным козырьком, копирую щим изгиб подшелевой стенки нижней части корпуса. С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1% (11) А

3mB i 26 В 17/1Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3460610/24-06 (2 2 ) 02.07. 82 (46) 07.11.83. Бюл. Мв 41 (72) В. Н. Родионов, Я. С. цетлин, И. И. Брод, Н. Б. Рашковская и О. Н. Круковский (53) 66.095.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 484372, кл. F 26 В 11/14, 1972.

2. Романков П. Г. и др. Сушка во взвешенном состоянии. Л., "Химия", 1968, с. 86-88. (54)(57) 1. ШЕЛЕВАЯ ВИХРЕВАЯ СУ»

ШИЛКА для жидких, пастообразных и дисперсных материалов, содержашая корпус с воронкообразной нижней частью, : имеюшей в основании боковой шелевой

sBoH газообразного сушильного агента и заключенной в газораснределительный короб, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с пелью интенсификапии проис е сушки в вихревом слое инертных тел и расширения гидродинамическОй области устойчивой работы сушилки при уменьшении расхода газообразного сушильного агента, в нижней части кор» пуса над шелевым вводом дополнительно . уста: влен ротор с горизонатльным вало> и рыхлителями, а сам ввод ограничен профильным козырьком, копирую» шим изгиб подшелевой стенки нижней части корпуса..

2.Сушилкапоп. 1, отлича ю ш а я с я тем, что, с целью увеличе1052810 ния количества попвопимого s зону с -ки тепла, козырек снабжен греющей рубашкой, Изобретение относится к устройствам цля сушки растворов, суспензия, паст и влажных дисперсных материалов, склон яых к агломерация, в вихревом слое ,инерных тел а может найти применение йри произвопстве химических и биохи мических реактивов, в фармацевтической, аиилокрасочной и других смежных отрад лях промышленности.

Известна сушилка для высоковлажных сыпучих и комкуюшихся материалов, соперкашая корпус с нагревательной рубашкой и размещенный в нем ротор с мешалкой, имеющей штыри с сегментными окончаниями, Ротор расположен горизонтально (1)

Данная сушилка работает только с ксжпуктивным подвопом тепла и малоаффективна при сушке широкого ассорти мента пропуктов.

Наиболее близкой к преплагаемой ня1левая вихревая сушилка пля жипких .пясперсных и пастообразных материалов, сопержащая корпус с воронкообразной нижней частью, . имеющей в основании боковой шелевой ввоп газообразного сушильного агента. и заключенной в газораспределительный короб. Такие сушилки можно вйполнять из нескольких cezцяй 12

В сушилках такой конструкции (опно»ипи многосекционных) могут. быть осуществлены процессы сушки раствора, суспензий и паст в вихревом слое инерт ных тел при повышенной температуре сушильного агента. иэ-еа отсутстви я гвзораспрепелительной решетки и наличия активной гипропинамической обстановки в прншелевой зоне.

Многократно увеличенная нагрузка по испаренной влаге на епиницу объема корпуса при .сохранении качества вы сушенного пропукта по сравнению с этой характеристикой у распылительных сушин@к оцрепеляет относительно низкую метал лоемхость, простоту изготовления, снижение тепловых потерь в окружающую срзпу из»за уменьшения теплоотпающей поверхности, а слеповательно, высокую жхнико-экономическую эффективность этих сушилок.

В условиях сушки растворов, суспен знй и паст на инертных телах сушилка работает слепующим образом. В корпус через газораспределительный короб по10 дается сушильный агент, а через загрузочные патрубки в кажпую секцию лопаются в необходимом пля созпания устойчивого вихревого слоя количестве шертнъя тела, затем в кажпую "екцию подается раствор, суспензия, паста или

15 склонный к комкованию писперсный материал. Опинаковый уровень инертных

: тел в секциях попдерживается регулиров кой переточных отверстий с помощью шиберв.. Высушенный пропукт и вице цылевсзпушной смеси выхопит из сушки,:

После окончания процесса сушки инертные тела выгружаются через патрубки, расположенные в боковой стенке

"в нижней воронкообразной части корпуса.

25 Опнако известная конструкция характеризуется непостаточной широкой областью гидродинамической устойчивости работы сушилки. Это особенно замет но при понижении расхода сушильного

ЗО агента, с помощью которого созпается висрзвЬЛ слой материала. При этом наблюдается агломерация высушиваемого материала за прьпелами области устойчивой работы вихревого слоя инертных

35,;™

Бель изобретения — интенсификация процесса сушки в вихревом слое инертных тел и расширение гипропинаьп чес» кой области устойчивой работы сушилки

4О при уменьшении .расхопа газообразного сушильного агента.

Поставленная цель постигается тем, что в щелевой вихревой сушилке пля жипких, пастообразных и писперсных

45 материалов, содержащей корпус с воронкообразной нижней частью, имеющей в

1052810

t0

Конструкция ротора, предусматривающая расположение сегментных рыхли телей в плоскости, перпенцикулярной оси вела, обеспечивает относительную лег кость проворачивания ротора в вихревом слое материала и инертных тел, выполненных из фтороплеста-4 в вице гранул цнлинцрической формы с эквивалентным циаметром 5-6 мм. Этим создается значительная скорость вращения ротора, особенно на его периферии, относительно вихревого слоя инертных тел. Разница в скоростях способствует интенсивному истиранию материале и интенсификеции процесса сушки. Форма сегментных рыхлителей позволяет сохранять посто45

55 основании боковой шелевой ввод газообразного сушильного агента и заключенной в газораспределительный короб, в нижней части корпуса нац шелевым ввоцом цополнительно установлен ротор с горизонтальным валом и рыхлителями, а сам ввоц ограничен профильным козырьком, копирующим изгиб подшелевой стенки нижней части корпусе.

При этом козырек снабжен греющей рубашкой.

Ожижение слоя инертных тел, прекра шаюшееся при уменьшении расхода газообразного сушильного агента, восстанавливается, если в сушилке в воронкообразной нижней части корпуса установить ротор и профильный козырек. Козырек своей нижней поверхностью организует поток газа, инертных тел и высушиваемого истираемого материала по поцшелевой стенке воронкообразной нижней части корпуса. Ротор, врашаясь в направлении, совпацаюшем с этим потоком, поддерживает его, а также организует и интенсифицирует нисхоцяший поток инертных тел и высушиваемого материала. Этим постигается уменьшение разницы в порозности восхоцяшего и нисхоцяшего потоков. Профильный козырек своей второй поверхностью направляет циркулирующий поток в восходящую зону и прецохраняет шелевой ввод от забивания инертными телами. При этом в зоне соприкосновения поступающего сушильного агента с высушиваемым материалом обеспечивается активный гицродинемический режим.

Верхняя часть зоны, заполненной высушиваемым материалом и инерными; телами, имеет вид равномерного зеркала . ° кипящего слоя беэ выбросов и всплесков. яннь:м зазор между ними и боковой стен кой, е также поверхностью козырька в пределах двух-трех эквивалентных циа» метров инертных тел. Такой зазор предотвращает эеклиннвение инертного 1ела между ротором и поверхностью боковой стенки или козырька. Расположение се с ментных рыхлителей в плоскости, про хоцяшей через Ось вала позволяет постичь рациональной интенсивности вихревого движения слоя инертных тел и высушиваемойз материала при использовании гранул инертных тел пластинчатой, чешуйчатой формы с максимальным циаметром мень ше 5 мм.

Функциональная взаимозависимость ротора и профильного козырька как частей единого псевцоожижаюшего устройства поцтвержцеется тем, что в шелевой сушилке, снабженной только ротором укеэанной конструкции, при от сутствии профильного козырька прочих равных условий вихревой слой не об разуется, так как сушильный агент прорывается между валом и надшелевой стенкой воронкообразной нижней части кор туса. При этом происходит завалина ние бокового шелевого ввода инертными телами и устойчивого вихревого Р жима работы получить не удается. С другой стороны, в шелевой сушилке, снабженной

ТОлько профильным КОэырькОм, при О Р» сутствии роторе поток сушильного аген та прорывается фонтаном вдоль поцшеле вой стенки через слой инертных тел.

Основная масса ш ертных тел при этом составляет застойную зону, в которой пр.крашеется интенсивная сушка и измельчение. Положительный эффект достигается -олько при совместной уста новке ротора и козырька в щелевой вих ревой сушилке.

Снижение расхода газообразного сущнльного агента привоцит к уменьшени1о количества тепла, подвоцимого в зону сушки. Для воэможности его восполнения к недшелевой воронкообразной нижней стенке zopnvca крепится теплообменная рубашка, обогреваюшея козырек. Этот учао ток поверхности наиболее благоприятен для использования его в качестве тепло передаюшей стенки, так как в этой зоне слой инертных тел и высыхеюшего мате» риала имеет наименьшую пороэность и в то же время весьма подвижен для того, чтобы обеспечить высокий коэффициент теплоотдачи от стенки к вихревому слою.

1052810

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая шелевая вихревая сушилка; нв фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - элемент ротора с сегментными . рыхлителями, расположенными перпендикулярно оси вала poTope н& фиг. 4 - то же с сегментными рыхлителями, расположенными в плоскости, проходящей через ось вала ротора.

Предлагаемая сушилка имеет корпус 1

10 с газораспределительным коробом 2.

Корпус выполнен с воронкообразной нижней частью 3, в основании которой имеется боковой шелевой ввод 4. К нижней части надшелевой стенки 5 крепится профильный козырек 6. его нижняя поверхность копирует изгиб попшелевой стенки 7. Ротор 8 расположен нап козырьком 6. Греющая рубашка 9 примыкает к внешней поверхности надщелевой стенки 5 и козырьку 6.

Форсунка 10, предназначенная для ввода растворов и суспензий, закреплена в крышке 11 корпуса 1. Способ закрепления предусматривает возможность

25 паремешения форсунки вдоль ее оси и поп углом к плоскости крышки с целью подачи жидких материалов в слой инертных тел или нв его зеркало. На крьшхке 11 расположен патрубок 12 для ввода в аппарат пастообразного или диспер»

csoro материала. На боковой стенке кар пуса расположен патрубок 13 для вывода газа, а в задней стенке воронкообразной нижней части 3 корпуса 1 — патрубок 14 35 для выгрузки инертных тел. Короб 2 имеет патрубок 15 для ввода газообразного сушильного агента.

Ротор 8 состоит из вала 16 и зак. репленных вдоль него на штырях 17 сег- 40 ментных рыхлителей 18. Вал 16 выведен через заднюю стенку к приводу (не показан). Штыри 17 расположены перпенпикулярно оси вала 16. Сегментные рыхлители 18 закреплены серединой 45 своих оснований на штырях 17 и установлены перпендикулярно оси вала (фиг. 3) или в плоскости, прохопяшей через ось. вала (фиг. 4).

Сушилка работает слепуюшим образом..

Включается вращение ротора 8 и.внутрь корпуса через патрубок 15 и ввод 4 попают холопный газ. Через патрубок 12 загружают инертные тела в количестве, необходимом пля обраэо":вания зеркала севдоожиженного слоя, В сформированный вихревой слой подают нагретый до заданной температуры сушильный агент. Вводят теплоноситель 6 рубашку 9. В случае сушки раствора или суспензии сначала через форсунку 10 подают на зеркало слоя воду. После прогрева слоя инертных тел до необходимой температуры внутрь него в непрерывном режиме подают влажный пропукт. Подача жидких продуктов осушест вляется через форсунку 10, а паст и дисперсных материалов - через патру бок 12..Скорость вращения ротора определяется свойствами влажного продукта

I и инертных тел и поддерживается в пределах 200-1000 об/мин. Высушенный и измельченный продукт в виде гаэовэвеси через патрубок 13 выносится иэ сушилки на сепарацию.

Наличие ротора и козырька в ооласти: ( воронкообразной части корпуса интенси фицирует гидропинамическую обстановку в сушилке. Это активизирует истирание материала в условиях сокрашения ра хода газообразного сушильного Ф агента, интенсифицируя тем самым весь процесс сушки. Вместе с тем происходит расширение гидродинамической области устойчивой работы шелевой сушилки.

Коэффициент области устойчивой работы, равный отношению скорости сушильного агента в конце области устойчивой рабо ты шелевой сушилки к его скорости в начале этой области, находится в пределах от 2-2,5. Расширение области устойчивой работы сушилки делает процесс сушки более устойчивым к изменению свойств продуктов, подлежащих высушиванию, к изменениям температуры и расхода газообразного сушильного агента.

В предлагаемой сушилке уменьшено сепарационное пространство и сокращен расход газообразного сушильного агента. Это позволяет уменьшить производительность узла пылеочистки.

Возможность установки сегментных рьуслителей перпендикулярно оси валв и в йлоскости, проходящей через ось вала, расширяет диапазон размеров и формы пригодных инертных тел.

Размещение греющей рубашки у над шелевой стенки воронкообразной части корпуса в зоне козырька позволит увеличить подвод тепла в слой.

Составитель Ю. Мартинчик

Редактор Л. Пчелинская Техред Л,Микеш Корректор А Лзятко, Заказ 8837/32 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул, Проектная.,4