Установка для распылительной сушки и грануляции дисперсных материалов типа импульс 6

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Изобретение заключается в том, что в установке для распылительной сушки и грануляции дисперсных материалов, содержащей корпус с размещенной в его верхней части распылительной камерой, снабженной форсункой и коллектором для подачи распыляющего агента, сушильную камеру с системой очистки отработанного воздуха, гранулированный инертный материал, размещенный на газораспределительной решетке, приводимый в псевдоожиженное состояние наложением горизонтальных колебаний на подпружиненный корпус посредством вибратора, при этом предусмотрены упругие, компенсирующие перемещения корпуса посредством вставок в верхней и нижней частях корпуса, а высушенный продукт вместе с отработанным распыливающим агентом удаляется через отверстия газораспределительной решетки в систему улавливания, состоящую из приемника, акустической установки, циклона и рукавного фильтра, форсунка выполнена акустической и содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла, выполненного в крышке, и стрежневого газоструйного излучателя, трубок для подвода распыливающего агента и влажного исходного продукта, корпус выполнен в виде стакана с днищем, в котором выполнена цилиндрическая полость для подвода влажного исходного продукта через трубку, расположенную в крышке, в верхней части которой расположен крепежный элемент, фиксирующий в сопле верхнюю часть стержня стержневого газоструйного излучателя, причем верхняя часть шарнирно соединена с нижней частью стержня, которая фиксируется относительно конического отверстия, выполненного в крышке посредством, по крайней мере, одного фиксирующего диска, выполненного в виде, по крайней мере, трех упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью конического отверстия крышки, а между отверстием в днище корпуса и внешней поверхностью сопла выполнен щелевой канал, по которому поступает влажный исходный продукт, а между внутренней поверхностью конического отверстия и внешней поверхностью нижней части стержня выполнен кольцевой канал, по которому поступает распыливающий агент. Техническим результатом является 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 сушилка по а.с. СССР №232131, F26B 3/12, 1964 г., содержащая сушильную камеру, систему газораспределения сушильного агента, систему подачи раствора и систему очистки отработанного воздуха (прототип).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат - повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в установке для распылительной сушки и грануляции дисперсных материалов, содержащей корпус сушильной камеры, снабженный в его верхней части распылительной форсункой и коллектором для подачи распыливающего агента, систему улавливания отработанного распыливающего агента, гранулированный инертный материал, размещенный на газораспределительной решетке, приводимый в псевдоожиженное состояние наложением горизонтальных колебаний на подпружиненный корпус сушильной камеры посредством вибратора с приводом через серьгу, жестко укрепленную в нижней части корпуса сушильной камеры, при этом предусмотрены упругие, компенсирующие перемещения вставками в верхней и нижней его частях, а высушенный материал вместе с отработанным распыливающим агентом удаляется через отверстия газораспределительной решетки в систему улавливания, состоящую из приемника, акустической установки, циклона и рукавного фильтра, отличающаяся тем, что форсунка выполнена акустической и содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла, выполненного в крышке, и стержневого газоструйного излучателя, трубок для подвода распыливающего агента и влажного исходного материала, корпус выполнен в виде стакана с днищем, в котором выполнена цилиндрическая полость для подвода влажного исходного материала через трубку, расположенную в крышке, в верхней части которой расположен крепежный элемент, фиксирующий в сопле верхнюю часть стержня стрежневого газоструйного излучателя, причем верхняя часть шарнирно соединена с нижней частью стержня, которая фиксируется относительно конического отверстия, выполненного в крышке посредством, по крайней мере, одного фиксирующего диска, выполненного в виде, по крайней мере, трех упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью конического отверстия крышки, а между отверстием в днище корпуса и внешней поверхностью сопла выполнен щелевой канал, по которому поступает влажный исходный материал, а между внутренней поверхностью конического отверстия и внешней поверхностью нижней части стержня выполнен кольцевой канал, по которому поступает распыливающий агент.

На фиг.1 показана схема установки для распылительной сушки и грануляции дисперсных материалов, на фиг.2 - схема акустической пневматической форсунки.

Влажный исходный материал подают в корпус 1 сушильной камеры (фиг.1), где его распыливает форсунка 2. Прямотоком с влажным исходным материалом подают распыливающий агент, нагнетаемый вентилятором 3 через калорифер 4. Распыливающий агент и суспензия влажного исходного материала попадают в псевдоожиженный слой 5 гранулированного инертного материала, размещенного на газораспределительной решетке 6 и приводимого в псевдоожиженное состояние наложением горизонтальных колебаний на подпружиненный пружинами 13 корпус 1 посредством вибратора 10 с приводом 11 через серьгу 12, жестко укрепленную в нижней части корпуса. Для того чтобы горизонтальные вибрации не нарушали целостности и прочности установки, предусмотрены упругие, компенсирующие перемещения корпуса 1 посредством вставок 8 и 9 соответственно в верхней и нижней части корпуса 1. Распыливающий агент движется сверху вниз со скоростью в свободном сечении от 0,5 до 1,5 м/сек. При этом наиболее горячий распыливающий агент взаимодействует с наиболее сырым влажным исходным материалом и температура распиливающего агента может быть близка к температуре плавления (разложения) исходного материала.

Высушенный материал вместе с отработанным распыливающим агентом удаляется через отверстия газораспределительной решетки 6 в систему улавливания: приемник 7, а оттуда сначала в акустическую установку 14, где происходит акустическая агломерация мелких частиц, а затем в циклон 15 и в рукавный фильтр 16.

Акустическая форсунка (фиг.2) содержит выполненный в виде стакана с днищем корпус 21, в котором выполнена цилиндрическая полость 17 для подвода влажного исходного материала через трубку 32, расположенную в крышке 22. В корпусе 21 форсунки выполнена цилиндрическая проточка 24, в которой расположен упругий уплотняющий элемент 25, причем крышка 22 и корпус 21 соединены винтами 23. В верхней части крышки 22 расположен крепежный элемент 26, фиксирующий верхнюю часть стержня 28 стрежневого газоструйного излучателя Гартмана в сопле 34. По щелевому каналу 27 поступает в сопло 34 распыливающий агент. Между отверстием в днище корпуса 21 и внешней поверхностью сопла 34 крышки 22 выполнен щелевой канал 18, по которому поступает влажный исходный материал. Между поверхностью конического отверстия 33 и внешней поверхностью нижней части стержня 29 выполнен кольцевой канал 19, по которому поступает распыливающий агент, например воздух.

Верхняя часть стержня 28 шарнирно соединена с нижней частью стрежня 29, которая фиксируется относительно конического отверстия 33, выполненного в крышке 22, посредством, по крайней мере, одного фиксирующего диска 30, выполненного в виде, по крайней мере, трех упругих лепестков 31, взаимодействующих с внутренней поверхностью конического отверстия 33 крышки 22.

Для оптимальной работы форсунки должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров:

Отношение высоты h₁ резонатора 20 стержневого газоструйного излучателя к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности 35 резонатора 20 и нижней торцевой поверхностью сопла 34 лежит в оптимальном интервале величин: h₁/h=1÷3;

Отношение внутреннего диаметра d₁ полости 36 резонатора 20 к диаметру d₂ его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d₂=0,7÷0,9;

Отношение внутреннего диаметра d₁ полости 36 резонатора 20 к диаметру d стержня стержневого газоструйного излучателя лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d=1÷3;

Отношение внутреннего диаметра d₁ полости 36 резонатора 20 к высоте h₁ полости 36 лежит в оптимальном интервале величин: d₁/h₁=1÷1,5.

Установка для распылительной сушки и грануляции дисперсных материалов работает по принципам противотока и смешанного тока. Однако прямоток особенно распространен, так как позволяет производить сушку при высоких температурах без перегрева материала, причем скорость осаждения частиц складывается в этом случае из скорости их витания и скорости распыливающего агента. Установка позволяет получать тонкодисперсные порошки за счет дополнительного истирания материала в виброкипящем слое инертных гранул. Влажный исходный материал подается в камеру 1 через форсунку 2, а распыливающий агент движется параллельным током с материалом.

Акустическая форсунка работает следующим образом.

Влажный исходный материал под давлением подается в цилиндрическую полость 17, откуда вытекает через щелевой канал 18 в виде пленки, которая подвергается воздействию колебаний скорости и давления, генерируемых пульсирующими скачками уплотнения, возникающими вблизи кольцевого канала 19 вследствие натекания сверхзвуковой струи на резонатор 20. В результате пленка дробится на мелкие капли, которые вместе с воздушной струей образуют факел распыленного влажного исходного материала.

Пневматические форсунки работают по принципу распыления жидкости высокоскоростной струей газа или пара, подаваемого под давлением 0,1...1,0 МПа. Производительность пневмофорсунок достигает 12 т/ч; они отличаются высокой универсальностью в отношении регулирования формы факела, производительностью, дисперсностью распыла и возможностью распыления высоковязких паст и суспензий. Пневматические форсунки так же, как и гидравлические, могут быть установлены по одной или объединены в блоки до 50 штук.

1. Установка для распылительной сушки и грануляции дисперсных материалов, содержащая корпус сушильной камеры, снабженный в его верхней части распылительной форсункой и коллектором для подачи распыливающего агента, систему улавливания отработанного распыливающего агента, гранулированный инертный материал, размещенный на газораспределительной решетке, приводимый в псевдоожиженное состояние наложением горизонтальных колебаний на подпружиненный корпус сушильной камеры посредством вибратора с приводом через серьгу, жестко укрепленную в нижней части корпуса сушильной камеры, при этом предусмотрены упругие, компенсирующие перемещения вставками в верхней и нижней его частях, а высушенный материал вместе с отработанным распыливающим агентом удаляется через отверстия газораспределительной решетки в систему улавливания, состоящую из приемника, акустической установки, циклона и рукавного фильтра, отличающаяся тем, что форсунка выполнена акустической и содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла, выполненного в крышке, и стержневого газоструйного излучателя, трубок для подвода распыливающего агента и влажного исходного материала, корпус выполнен в виде стакана с днищем, в котором выполнена цилиндрическая полость для подвода влажного исходного материала через трубку, расположенную в крышке, в верхней части которой расположен крепежный элемент, фиксирующий в сопле верхнюю часть стержня стрежневого газоструйного излучателя, причем верхняя часть шарнирно соединена с нижней частью стержня, которая фиксируется относительно конического отверстия, выполненного в крышке посредством, по крайней мере, одного фиксирующего диска, выполненного в виде, по крайней мере, трех упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью конического отверстия крышки, а между отверстием в днище корпуса и внешней поверхностью сопла выполнен щелевой канал, по которому поступает влажный исходный материал, а между внутренней поверхностью конического отверстия и внешней поверхностью нижней части стержня выполнен кольцевой канал, по которому поступает распыливающий агент.

2. Установка для распылительной сушки и грануляции дисперсных материалов по п.1, отличающаяся тем, что отношение высоты h₁ излучателя к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности и нижней торцевой поверхности сопла лежит в оптимальном интервале величин: h₁/h=1÷3; отношение внутреннего диаметра d₁ полости излучателя к диаметру d₂ его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d₂=0,7÷0,9; отношение внутреннего диаметра d₁ полости излучателя к диаметру d его стержня лежит в оптимальном интервале величин: d₁/d=1÷3; отношение внутреннего диаметра d₁ полости излучателя 4 к высоте h₁ полости лежит в оптимальном интервале величин: d₁/h₁=1÷1,5.