Устройство для сушки материалов

 

Использование: для сушки материалов, преимущественно высоковязких пульп и суспензий. Сущность изобретения: устройство имеет вихревой насадок для формирования вихревого вращающегося газового потока, который образует с загрузочным патрубком кольцевой зазор для ввода закрученного кольцевого потока в сушильную камеру, величина которого может регулироваться. Сушильный агент подается в камеру через фурмы, расположенные относительно выходного конца загрузочного патрубка коаксиально и со смещением по ходу высушиваемого материала для образования вращающегося потока сушильного агента, способствующего закручиванию потока высушиваемого материала в процессе перемещения его в сущильной камере. 4 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается сушки материалов, преимущественно высоковязких пульп и суспензий, например куриного помета, и может быть использовано для сушки материалов, которые нежелательно подвергать действию высокой температуры.

Известны устройства для сушки материалов, принцип действия которых основан на распылении и закручивании потока высушиваемого материала, перемещаемого в объеме сушильной камеры.

Наиболее близким к изобретению является устройство для сушки материалов, содержащее сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным патрубками, фурму для подачи сушильного агента и газоход для формирования вихревого вращающегося газового потока, предназначенного для распыления и перемещения высушиваемого материала к выходу сушильной камеры. Газоход выполнен в виде фурм, расположенных на боковой стенке сушильной камеры. По ходу движения потока к выходу сушильной камеры расположены дополнительные фурмы для подачи сушильного агента.

Однако периферийное расположение загрузочного патрубка и выполнение фурм для закручивания потока в боковой стенке сушильной камеры не позволяет использовать более эффективный принцип распыления вводимого в сушильную камеру материала, основанный на создании вихря в виде кольцевого слоя, концентрически охватывающего поток высушиваемого материала, подаваемого в сушильную камеру.

Для реализации указанного принципа распыления вводимого в сушильную камеру материала в устройстве для сушки материалов газоход для формирования вихревого вращающегося газового потока выполнен в виде вихревой головки, которая образует с загрузочным патрубком кольцевой зазор для ввода закрученного газового потока в сушильную камеру.

Вихревая головка может быть выполнена в виде двух коаксиально расположенных кольцевых каналов, разделенных кольцевой перегородкой, имеющей наклонно расположенные отверстия для закручивания потока газа, при этом охватывающий канал сообщен с источником сжатого газа, а охватываемый канал образует с выходной частью загрузочного патрубка кольцевой зазор для ввода закрученного кольцевого газового потока в сушильную камеру.

Для регулирования величины кольцевого зазора между вихревой головкой и загрузочным патрубком последний может иметь конусную форму и установлен с возможностью осевого перемещения.

Для снижения избыточного теплового воздействия в зоне ввода материала в сушильную камеру и поддержания оптимального режима сушки по всей длине камеры фурмы для подачи сушильного агента могут быть расположены относительно выходного конца загрузочного патрубка коаксиально и со смещением по ходу перемещения высушиваемого материала, образуя вращающийся поток сушильного агента, способствующий закручиванию потока высушиваемого материала в процессе его перемещения в сушильной камере.

Для увеличения длины хода высушиваемого материала сушильная камера может иметь кольцевые перегородки, образующие лабиринтные каналы.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит сушильную камеру 1, выполненную в форме цилиндра 2.

Узел 12 загрузки оборудован перфорированной вибролентой 13 с отверстиями для слива жидкости загрузочным патрубком 14. Для подачи материала в узел загрузки имеется насос 18 для забора суспензии, запорный вентиль 19, бак 20 и запорный вентиль 21.

Вихревая головка 8 выполнена в виде двух коаксиально расположенных кольцевых каналов 22 и 23, разделенных кольцевой перегородкой 9, имеющей наклонно расположенные отверстия 10 по окружности перегородки.

Канал 23 посредством трубопровода 11 сообщен с источником сжатого газа, а канал 22 образует с выходной частью загрузочного патрубка 14 кольцевой зазор для ввода закрученного кольцевого газового потока в сушильную камеру. Загрузочный патрубок 14 имеет конусную форму и установлен с возможностью осевого перемещения, что обеспечивает регулирование величины кольцевого зазора.

Торцовая часть сушильной камеры оборудована наружным фурменным поясом 4, в который с помощью вентилятора 5 высокого давления подается дутье, подогретое в нагревателе 6. Из фурменного пояса 4 дутье через сопла 7, направленные под некоторым углом к радиусу сушильной камеры, поступает в сушильную камеру, создавая вихревое вращение.

Сушильная камера имеет кольцевые перегородки 3, образующие лабиринтные каналы. На выходе сушильной камеры имеется разгрузочный патрубок 16 для выхода высушенного материала и отверстие 15 для слива конденсата. Разгрузочный патрубок 16 соединен с приемным устройством 17, который может быть выполнен в виде разгрузочного цикла либо пневматического классификатора, разделяющего высушенный продукт по фракциям.

Устройство работает следующим образом.

Исходный материал через узел 12 загрузки, в котором происходит частичное отделение излишней влаги, поступает через патрубок 14 в сушильную камеру, где на выходе из патрубка он подвергается разрушающему воздействию воздушного атмосферного смерча, образованного вихревой головкой 9. Исходный продукт вводится в центр воздушного смерча, где перепад давлений и вихревой эффект осуществляют разрыв массы суспензии на микрообъемы твердой и жидкой сред, которые получают мгновенно поверхность раздела (причем на новом качественном уровне, значительно менее энергоемком, так как испарение влаги весьма энергоемкий процесс). Под воздействием вихря от вихревой головки и дополнительного подзакручивающего воздействия подогретого дутья наружного фурменного пояса 4 смесь паров жидкой дисперсионной среды и твердой дисперсной фазы последовательно проходят все лабиринты сушильной установки, совершая при этом вращательно-поступательные движения.

Твердая фаза теряет избыток влаги и осушается, жидкая фаза конденсируется и стекает через отверстие 15.

Высокая степень распыления высушиваемого материала способствует снижению необходимой для сушки температуры, что особенно важно при сушке таких материалов, как куриный помет, где необходимо сохранить протеин и другие полезные компоненты, разрушающиеся при высокой температуре.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ МАТЕРИАЛОВ, содержащее сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным патрубками, вихревой насадок для подачи распыливающего и транспортирующего агентов, а также фурмы для подачи сушильного агента, отличающееся тем, что выходной участок вихревого насадка установлен с образованием кольцевого зазора с загрузочным патрубком, расположенным по оси камеры.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вихревой насадок разделен цилиндрической продольной перфорированной перегородкой на входную и выходную камеры, первая из которых сообщена с источником сжатого газа, а упомянутый кольцевой зазор расположен в зоне выходной камеры насадка.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что загрузочный патрубок выполнен в виде конуса и установлен с возможностью осевого перемещения.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фурмы для подачи сушильного агента расположены коаксиально и со смещением вперед по ходу потока относительно выходного конца загрузочного патрубка.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сушильная камера снабжена кольцевыми перегородками, образующими лабиринтовые каналы для увеличения длины перемещения материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2