Сушильная установка для высоковлажных материалов
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Сушильная установка для высоковлажных материалов содержит корпус в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, газораспределительную решетку в его нижней части, инертные тела внутри корпуса, выполненные в виде свободно подвешенных нитей или лент, и распылитель высушиваемого материала, размещенный на уровне середины высоты верхнего конуса, при этом к нитям прикреплены крыльчатки, имеющие, по крайней мере, две лопасти, причем крыльчатки могут быть прикреплены через один фитиль, а по высоте камеры они могут быть расположены в шахматном порядке, а распылитель для материала выполнен в виде акустической форсунки и содержит резонатор, выполненный в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора. Технический результат - повышение производительности сушки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилки по а.с. СССР №996813, F26B 17/10, 1981 г., содержащая корпус в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, газораспределительную решетку в его нижнем части, инертные тела внутри корпуса и распылитель высушиваемого материала, размещенный на уровне середины высоты верхнего конуса (прототип).
Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.
Технический результат - повышение производительности сушки.
Это достигается тем, что в сушильной установке для высоковлажных материалов, содержащей корпус в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, газораспределительную решетку в его нижней части, инертные тела внутри корпуса, выполненные в виде свободно подвешенных нитей или лент, и распылитель высушиваемого материала, размещенный на уровне середины высоты верхнего конуса, согласно изобретению к нитям прикреплены крыльчатки, имеющие, по крайней мере, две лопасти, причем крыльчатки могут быть прикреплены через один фитиль, а по высоте камеры они могут быть расположены в шахматном порядке, а распылитель для материала выполнен в виде акустической форсунки и содержит резонатор, выполненный в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.
На фиг.1 показана схема сушильной установки для высоковлажных материалов, на фиг.2 - общий вид пневматической акустической форсунки.
Сушилка содержит корпус 1 в виде двух усеченных конусов с газораспределительной решеткой 2 в нижней части, патрубка ввода 3 и вывода 4 сушильного агента. Распылитель для высушиваемого материала выполнен в виде пневматической акустической форсунки 5. В верхней части корпуса 1, выше патрубка 4, укреплены инертные тела 6, выполненные в виде свободно подвешенных нитей или лент. Нити или ленты могут быть укреплены непосредственно на верхнем перекрытии 7 или на специальной решетке 8. К нитям 5 прикреплены крыльчатки 9, имеющие, по крайней мере, две лопасти, причем крыльчатки 9 могут быть прикреплены через одну нить, а по высоте камеры они могут быть расположены в шахматном порядке.
Форсунка 5 (фиг.2) содержит полый корпус 10 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями с размещенным в нем резонатором 18 и полостью 14 для распыливающего агента, поступающего через штуцер 12 в коллектор 11, связанный через отверстия 13 с полостью 14, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основаниями.
На полом цилиндрическом стержне 16, жестко связанном с корпусом 10, установлена распределительная головка 26 для подачи исходного материала через штуцер 15, при этом между стержнем 16 и корпусом 10 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 14, имеется кольцевой зазор 17. Резонатор 18 выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса 10, обращенной к распределительной головке 26, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 19 с зазором 17 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 10 и стержнем 16 распределительной головки 26. В сечении, перпендикулярном оси стержня 16, зазор 17 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 26 выполнена в виде корпуса 23 с крышкой 22 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 26 расположен коллектор 24 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 27, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 16 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 22 и корпусе 23 распределительной головки 26, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 16 каналами 21 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 21 расположен на конической поверхности крышки 22 распределительной головка 26, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.
Канал для выхода материала (раствора) может быть выполнен в виде радиального кольцевого зазора (не показано), лежащего в плоскости, перпендикулярной оси стержня 16 распределительной головки 26, и образованный в ее крышке 22 посредством пластины 20, жестко прикрепленной к стержню 16, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой 22, по крайней мере, тремя крепежными элементами 28 с образованием радиального кольцевого зазора.
Сушильная установка для высоковлажных материалов работает следующим образом. В патрубок 3 подается сушильный агент, затем через форсунку 5 в сушильной камере распыливают высушиваемый материал, при этом образуются частицы различных размеров. Мелкие частицы в основном пролетают мимо помещенных в сушильной камере инертных тел в виде нитей или лент, а крупные частицы дробятся ими или оседают на них. Раздробленные частицы улетают, успев высушиться, а крупные досушиваются на инертных телах 6. Применение инертных тел 6 в виде нитей или лент дает эффект саморегулирования времени пребывания частиц различных размеров в сушильной камере.
Благодаря выполнению инертных тел в виде свободно подвешенных нитей за счет их интенсивных крутильных колебаний за счет вращения крыльчаток 9 от поступающего теплоносителя повышается степень однородности псевдоожиженного слоя (разрушение газовых пузырей, интенсификация перемешивания материала и т.д.), что способствует интенсификации процесса сушки.
Акустическая форсунка для распыливания материала работает следующим образом. Распыливающий агент, например воздух, подается по штуцеру 12 в коллектор 11, связанный через отверстия 13 с полостью 14, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 14 воздух направляется в кольцевой зазор 17 между стержнем 16 и корпусом 10, где встречает на своем пути резонатор 18, выполненный в виде сферической полости, соединенной с зазором 17 посредством калиброванного отверстия 19. В результате прохождения резонатора 18 распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в распределительную головку 26 через стержень 16, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыливающего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 18. Эта пленка дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности крышки 22 распределительной головки 26.
1. Сушильная установка для высоковлажных материалов, содержащая корпус в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, газораспределительную решетку в его нижней части, инертные тела внутри корпуса, выполненные в виде свободно подвешенных нитей или лент, и распылитель высушиваемого материала, размещенный на уровне середины высоты верхнего конуса, отличающаяся тем, что к нитям прикреплены крыльчатки, имеющие, по крайней мере, две лопасти, причем крыльчатки могут быть прикреплены через один фитиль, а по высоте камеры они могут быть расположены в шахматном порядке, а распылитель для материала выполнен в виде акустической форсунки и содержит резонатор, выполненный в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.
2. Сушильная установка по п.1, отличающаяся тем, что канал для выхода раствора представляет собой радиальный кольцевой зазор, лежащий в плоскости, перпендикулярной оси стержня распределительной головки, и образованный в ее крышке посредством пластины, жестко прикрепленной к стержню, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой, по крайней мере, тремя крепежными элементами с образованием радиального кольцевого зазора.
