Противоточная распылительная сушилка

Авторы патента:

Мошкин Владимир Иванович (RU)

Мошкина Ирина Владимировна (RU)

Патрушева Наталья Владимировна (RU)

Шуваева Елена Владимировна (RU)

F26B3/12 - в распыленной форме

Владельцы патента RU 2463536:

Мошкин Владимир Иванович (RU)

Изобретение относится к технике сушки распылением, преимущественно к производствам порошкообразных синтетических моющих средств (CMC). Противоточная распылительная сушилка содержит цилиндрическую сушильную камеру с форсунками, расположенными на верхнем уровне сушильной камеры, охватывающий снаружи нижний уровень сушильной камеры газоподвод в виде короба постоянного сечения, разделенного на два отсека винтовой перегородкой, шаг которой равен высоте короба, делитель входящего в короб теплоносителя на два потока, направляемых в отсеки во взаимно противоположных направлениях, газораспределительные решетки на входе теплоносителя в отсеки, патрубки для ввода теплоносителя из отсеков в сушильную камеру, расположенные равномерно на верхней и нижней поверхностях короба. Винтовая перегородка содержит газопроницаемые части, разделяющие начальные и конечные по ходу теплоносителя участки отсеков, каждый из которых содержит не менее одного патрубка. Патрубки, расположенные на верхней поверхности короба, смещены относительно патрубков, расположенных на нижней поверхности короба на половину расстояния между соседними патрубками, а часть поверхности делителя входящего в короб теплоносителя имеет перфорацию. Патрубки расположены в плане под углом не более 12° к условным радиусам, проведенным в сушильной камере. Изобретение должно интенсифицировать процесс сушки вследствие повышения равномерности распределения теплоносителя в сушильной камере и исключения перегрева стенок камеры на уровне ввода теплоносителя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике сушки распылением и может быть использовано в производствах порошкообразных продуктов, преимущественно синтетических моющих средств (CMC). Данные производства оснащены противоточными распылительными сушилками с форсуночным распылением. Экономичность эксплуатации сушилок, качество продукта, пожаробезопасность обусловлены, в частности, равномерностью распределения теплоносителя по сечению сушильной камеры.

Известна распылительная сушилка [1], содержащая цилиндрическую сушильную камеру с форсунками, расположенными на верхнем уровне камеры, и охватывающий снаружи нижнюю часть камеры газоподвод, выполненный в виде короба с патрубками для ввода теплоносителя в камеру. Короб имеет равномерно-переменное сечение, уменьшающееся по направлению хода теплоносителя. Предполагается, что скорость движения газового потока в коробе постоянна, так как площадь поперечного сечения уменьшается пропорционально отводимым количествам газа. Динамическое давление газа также постоянное, поэтому скорость истечения из каждого патрубка должна быть одинакова. При равных проходных сечениях это должно обеспечивать равенство расходов через каждый патрубок. Однако в работе [2] показано, что коллекторы с равномерно-переменным сечением имеют общий недостаток: пониженный расход через первые и последние и повышенный через средние по ходу газа патрубки. Авторы экспериментально установили, что выравниванию профиля скоростей на входе в коллектор, например, с помощью газораспределительной решетки, способствует повышению равномерности расходов через патрубки. При этом через первые по ходу газа патрубки расход становится выше усредненного, а пониженный расход через последние по ходу газа патрубки сохраняется [2, рис.2, кривые 2 и 3].

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению, принятым в качестве прототипа, является противоточная распылительная сушилка по патенту [3]. Газоподвод сушилки выполнен в виде короба с постоянным сечением и разделен на два изолированных отсека винтовой перегородкой с шагом, равным высоте короба. Ввод газа в сушильную камеру осуществляется через патрубки, которые равномерно расположены на верхней и нижней поверхностях короба. Для закрутки входящего в сушилку потока теплоносителя, патрубки установлены под углом к радиальному направлению. Отсеки короба являются коллекторами равномерно-переменного сечения, поэтому конструкция обладает недостатком, характерным для газоподвода сушилки [1], т.е. различием расхода в патрубках. Это влечет за собой неравномерность распределения теплоносителя по сечению сушильной камеры. Недостатком конструкции является также завышенный угол расположения патрубков относительно радиального направления. При таком решении возможны случаи перегрева стенок камеры и возгорания продукта, осевшего на стенках вблизи патрубков. Пожароопасность вынуждает понижать начальную температуру теплоносителя, что затрудняет интенсификацию процесса.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки посредством повышения равномерности распределения теплоносителя в сушильной камере и исключения перегрева стенок камеры на уровне ввода теплоносителя.

Поставленная цель достигается тем, что противоточная распылительная сушилка, содержащая цилиндрическую сушильную камеру с форсунками, расположенными на верхнем уровне сушильной камеры, охватывающий снаружи нижний уровень сушильной камеры газоподвод в виде короба постоянного сечения, разделенного на два отсека винтовой перегородкой, шаг которой равен высоте короба, делитель входящего в короб теплоносителя на два потока, направляемых в отсеки короба во взаимно противоположных направлениях, газораспределительные решетки на входе теплоносителя в отсеки, патрубки для ввода теплоносителя из отсеков в сушильную камеру, расположенные равномерно на верхней и нижней поверхностях короба, причем винтовая перегородка содержит газопроницаемые части, разделяющие начальные и конечные по ходу теплоносителя участки отсеков, каждый из которых содержит не менее одного патрубка. Патрубки, расположенные на верхней поверхности короба, смещены относительно патрубков, расположенных на нижней поверхности короба на половину расстояния между соседними патрубками, а часть поверхности делителя входящего в короб теплоносителя имеет перфорацию. Патрубки расположены в плане под углом не более 12° к условным радиусам, проведенным в сушильной камере.

Изобретение поясняется прилагаемыми фигурами, где на фиг.1 изображена предлагаемая сушилка; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - развертка разреза короба газоподвода по среднему диаметру.

Противоточная распылительная сушилка, изображенная на фиг.1, содержит цилиндрическую сушильную камеру 1 с форсунками 2, которые объединены коллектором 3. Для ввода и распределения теплоносителя служит газоподвод 4. Короб 5 газоподвода разделен винтовой перегородкой 6 на два отсека 7 и 8. Патрубки 9 и 10 с равными проходными сечениями соединяют газоподвод с сушильной камерой и расположены на верхней и нижней поверхности короба 5. Для сбора и выгрузки сухого продукта служит коническое днище 11 и патрубок 12. Патрубок 13 предназначен для вывода теплоносителя.

На фиг.2 показан вид газоподвода сверху (разрез А-А, фиг.1). Патрубки 9 и 10 установлены под углом к радиальному направлению. В патрубке 14 установлен делитель входящего теплоносителя 15. Нижний ряд патрубков смещен относительно верхнего на половину расстояния между соседними патрубками.

На фиг.3 изображен разрез Б-Б на фиг.2. Для подвода теплоносителя к патрубку 10*, расположенному на оси патрубка 14 (см. фиг.2), часть поверхности делителя 15 имеет перфорацию 16. На входе теплоносителя в отсеки 7 и 8, на которые короб 5 разделен винтовой перегородкой 6, установлены газораспределительные решетки 17 и 18. Стрелками показаны направления движения теплоносителя.

На фиг.4 изображена развертка разреза короба 5 газоподвода по среднему диаметру. Перегородка 6 делит короб на два смежных отсека равномерно-переменных сечений 7 и 8. Газопроницаемые части перегородки 19 и 20 разделяют начальные и конечные по ходу теплоносителя участки обоих отсеков. Газопроницаемость может быть обеспечена, например, перфорацией.

Сушилка работает следующим образом.

Исходный продукт в виде жидкотекучей композиции CMC поступает под давлением в коллектор 3, распыляется форсунками 2, обезвоживается в режиме противотока с теплоносителем в сушильной камере 1. Порошкообразный продукт выгружается из конического днища 11 через патрубок 12.

Теплоноситель поступает в газоподвод 4 через патрубок 14. Делителем 15 входящий теплоноситель разделяется на два потока, которые после плавного поворота на 90° поступают в отсеки 8 и 7 и движутся во взаимно противоположных направлениях (см. фиг.2, 3). К патрубку 10*, расположенному на оси входящего потока, теплоноситель подводится через отверстия в перфорации 16 в делителе 15. Газораспределительные решетки 17 и 18 формируют равномерное распределение скорости потоков по входным сечениям отсеков (см. фиг.3, 4). По мере движения по отсекам теплоноситель равномерно отводится в сушильную камеру через патрубки 9 и 10. Отработанный теплоноситель выводится из верхней части сушилки через патрубок 13.

Поскольку давление в сушильной камере постоянное, или колеблется в очень малом интервале, скорость истечения теплоносителя из патрубков и расход через патрубки определяются только суммой статического давления в газоподводе и динамического напора потоков в отсеках. В конечных по ходу теплоносителя участках отсеков динамический напор снижается вследствие потерь, обусловленных гидравлическим сопротивлением. Газопроницаемые части винтовой перегородки компенсируют эти потери за счет уравнивания давлений между начальными и конечными участками отсеков. Часть теплоносителя перетекает из начальных участков отсеков в конечные, сглаживая неравномерность расходов через патрубки (см. фиг.4). При этом достигается симметрия относительно оси сушильной камеры скоростей и расходов вводимого в сушилку теплоносителя. Соответственно, в поперечном сечении камеры формируется равномерность распределения теплоносителя, что является необходимым условием оптимальной тепловой обработки распыленного продукта и интенсификации процесса сушки.

Для более равномерного распределения теплоносителя по периметру камеры на уровне ввода, верхний ряд патрубков (патрубки 9) смещен относительно нижнего ряда (патрубков 10) на половину расстояния между соседними патрубками. Смещение осей патрубков относительно радиального направления создает первоначальную закрутку потока, что способствует равномерности распределения теплоносителя по сечению камеры. Угол расположения в плане осей патрубков к условным радиусам, проведенным в сушильной камере, лимитируется значением 12°, что предохраняет стенки камеры от перегрева.

Литература

1. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки. М., Машиностроение, 1966, с.167, рис.82∂.

2. Идельчик И.Е., Александров В.П. Исследование распределения пылегазового потока в раздающих коллекторах равномерно-переменного сечения. Теплоэнергетика, №2, 1979, с.55-58.

3. Патент РФ №1032293, F26В 3/12, 09.03.1982.

1. Противоточная распылительная сушилка, содержащая цилиндрическую сушильную камеру с форсунками, расположенными на верхнем уровне сушильной камеры, охватывающий снаружи нижний уровень сушильной камеры газоподвод в виде короба постоянного сечения, разделенного на два отсека винтовой перегородкой, шаг которой равен высоте короба, делитель входящего в короб теплоносителя на два потока, направляемых в отсеки короба во взаимно противоположных направлениях, газораспределительные решетки на входе теплоносителя в отсеки, патрубки для ввода теплоносителя из отсеков в сушильную камеру, расположенные равномерно на верхней и нижней поверхностях короба, отличающаяся тем, что винтовая перегородка содержит газопроницаемые части, разделяющие начальные и конечные по ходу теплоносителя участки отсеков, каждый из которых содержит не менее одного патрубка.

2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что патрубки, расположенные на верхней поверхности короба, смещены относительно патрубков, расположенных на нижней поверхности короба, на половину расстояния между соседними патрубками, а часть поверхности делителя входящего в короб теплоносителя имеет перфорацию.

3. Сушилка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что патрубки расположены в плане под углом не более 12° к условным радиусам, проведенным в сушильной камере.

Похожие патенты:

Распылительная сушилка // 2451256

Устройство для распылительной сушки и грануляции молока // 2443956

Изобретение относится к технике распылительной сушки жидкостей и может быть использовано в перерабатывающей, пищевой и химической промышленности. .

Распылительная сушилка // 2435118

Сушильная установка для получения порошка соли из морской воды // 2412412

Изобретение относится к установкам для обессоливания морской воды и получения порошка сухой соли и дистиллята. .

Вихревая камера для переработки отходов птицекомбинатов // 2397416

Изобретение относится к оборудованию для предотвращения стока и загрязнения водоемов отходами птицекомбинатов. .

Устройство для распылительной сушки растворов, эмульсий и суспензий // 2395770

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к сушке растворов, эмульсий и суспензий, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Распылительная сушилка // 2377485

Изобретение относится к химической и пищевой отраслям промышленности и может быть использовано при получении сухих дисперсных материалов. .

Камера сушки распылительной сушилки // 2361159

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в химической, химико-фармацевтической, биологической, пищевой и других отраслях промышленности.

Сушилка для растворов и суспензий типа импульс 6 // 2348874

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. .

Сушилка для растворов и суспензий // 2348873

Распылительная сушилка // 2473853

Теплообменный аппарат для распылительной сушилки // 2484398

Камера для проведения тепломассообмена между диспергированными частицами и газообразной средой // 2490571

Вихревая испарительно-сушильная камера с инертной насадкой // 2490573

Изобретение относится к технике сушки растворов, плавов, суспензий и получения гранул различных веществ и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической отраслях

Аппарат для безуносной сушки // 2490574

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности

Установка для сушки растворов, суспензий и пастообразных материалов // 2490575

Вихревая распылительная сушилка для дисперсных материалов // 2513077

Изобретение относится к распылительной сушилке дисперсных материалов в металлургической, химической, пищевой и других отраслях промышленности. В вихревой распылительной сушилке, содержащей сушильную камеру цилиндрической формы с хордально размещенными соплами для подачи теплоносителя, оси которых расположены по касательной к мнимой окружности, и распылитель, установленный по оси камеры, причем сушильная камера выполнена в виде двух последовательно соединенных цилиндров разного диаметра, меньший из которых составляет 1,0…1,5 диаметра вышеуказанной мнимой окружности, причем сопла расположены от выходного сечения меньшего цилиндра на расстоянии, не превышающем два диаметра сопла, в ней на уровне сопел в плоскостях, параллельных ее оси, на расстоянии от нее h=aR установлены лопатки, наклоненные навстречу потоку выходящих из сопел газов, где а - хордальность сопел, R - радиус камеры, причем лопатки установлены с возможностью перемещения вдоль оси камеры и с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси камеры, в сушилке предусмотрены, по крайней мере, два щелевых сопла, расположенные на внутренней стенке большого цилиндра, причем сопла расположены в коллекторах, соединенных посредством трубопроводов с коллектором для подачи нагретых газов, и направлены по касательной к окружности большого цилиндра в точке контакта коллектора с внутренней стенкой большого цилиндра, а распылитель жидкости содержит полый цилиндрический корпус с каналом для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части, и соосным с ней полым конусом, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а к конусу, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта распылитель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора между соплом и полым конусом, при этом на боковой поверхности конуса выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий, с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия, причем оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15°÷60°, а на внутренних поверхностях цилиндрических дроссельных отверстий, выполненных на боковой поверхности конуса с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, имеются винтовые канавки. Технический результат - повышение экономичности и качества сушки путем предотвращения налипания материала на стенки камеры. 3 ил.

Камера для проведения тепломассообмена между диспергированными частицами и газообразной средой // 2523486

Изобретение относится к способу сушки растворов с получением гранулированного продукта, обладающего повышенной гигроскопичностью, и может использоваться в различных областях химических технологий и смежных отраслей техники, где предъявляются повышенные требования к величине конечной влажности продукта. В камере для проведения тепломассообмена между диспергированными частицами и газообразной средой, содержащей корпус с крышкой, размещенный внутри корпуса концентрично ему сосуд с пористыми стенками, расположенные внутри сосуда форсунки и устройство для отбора отработавшего теплоносителя с пористой рабочей поверхностью, снабженное приводом, причем внутри сосуда закреплены решетки, между которыми насыпан слой инертного носителя, повышающий эффективность тепломассообмена, при этом для повышения эффективности работы инертного носителя к вращающемуся полому пористому цилиндру прикреплены, по крайней мере, два стержня, оси которых параллельны оси цилиндра, и находятся на одинаковом расстоянии от его оси, а к каждому из стержней под углом 45…90° прикреплены дополнительные стержни, позволяющие интенсифицировать тепломассообмен между теплоносителем и диспергированным материалом. Корпус форсунки выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части, и соосным с ней полым конусом, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а к конусу, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта распылитель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора между соплом и полым конусом, при этом на боковой поверхности конуса выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий, с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия, причем оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15°÷60°, а на внутренних поверхностях цилиндрических дроссельных отверстий, выполненных на боковой поверхности конуса с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, имеются винтовые канавки. Технический результат - повышение эффективности процессов сушки и прокалки. 2 ил.

Устройство для электрораспылительной сушки молока // 2536744

Изобретение относится к технике распылительной сушки жидкостей и может быть использовано в перерабатывающей, пищевой и химической промышленности. Устройство для распылительной сушки и грануляции молока, в котором с целью интенсификации процесса сушки и получения сухого гранулированного молока с помощью камеры одновременно исключающей возможность налипания частиц продукта на стенку камеры, куда с помощью установленного по касательной патрубка подается горячий воздух, а в результате контакта перемешиваемых разнополюсных частиц образуются гранулы, согласно изобретению, камера сушки представляет собой цилиндрическое устройство из двух теплоизолированных с внешней стороны полукруглых элементов, связанных друг с другом в вертикальной плоскости упирающимися боковыми торцами через электроизолирующие прослойки, и электроизолированной крышкой в верхней части, с трубопроводами для подачи внутрь устройства воздушно-молочной распыленной смеси, с находящимися под углом к горизонтальной плоскости α1 с одной стороны и α2>α1 - с другой, с помощью электростатического генератора обеспечивается отрицательный заряд на элемент правой части устройства, включая трубопровод, и положительный заряд - на элемент левой части устройства, включая трубопровод, а разнозаряженные элементы образуют эффект конденсатора с полукруглыми пластинами, при этом возникает однородное магнитное поле так, что вектор скорости при движении высушиваемой частицы был перпендикулярен вектору индукции магнитного поля, а заряженные частицы будут двигаться по нисходящей винтовой траектории, одновременно разнозаряженные высушиваемые частицы при взаимодействии друг с другом, а также со стенками элементов электронейтрализуются. Изобретение должно обеспечить исключение налипания на стенки. 2 ил.

Теплообменный аппарат кочетова для распылительной сушилки // 2543910

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к установкам для сушки растворов и суспензий, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. В теплообменном аппарате для распылительной сушилки, содержащем топку, корпус сушилки с распылителем, теплообменные трубы, теплообменный аппарат содержит нижнюю часть - зону нагрева и испарения и верхнюю часть - зону охлаждения и конденсации, корпус с теплоизолированными стенками и тремя патрубками для ввода и вывода обогреваемого раствора, вертикальную оребренную трубу, находящуюся в смесительной камере топки, манометр, предохранительный клапан и кран для залива теплоносителя, линию компенсации избыточного давления для залива теплоносителя при работающем аппарате, оснащенную вентилем, и расширитель с патрубком для вывода раствора в циркуляционный контур, оребренная труба, выходя из топки, переходит в теплообменник, состоящий из трубы большего диаметра, выходящей из оребренной трубы, и выходящих из нее четырех продольно-оребренных труб одинакового диаметра, наклонных под углом 60-80°, причем трубы расположены перпендикулярно друг к другу, а распылитель сушилки содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода и двух последовательно соединенных и соосных с ним полых цилиндроконических поясов, а соосно корпусу в его нижней части закреплено сопло, образованное наружной конической поверхностью и торцевой перпендикулярной оси сопла глухой перегородкой, в которой выполнены центральное дроссельное отверстие и по крайней мере три наклонных отверстия под углом 45° к оси сопла. Технический результат - повышение эффективности и экономичности работы теплообменного аппарата и повышение производительности работы сушилки. 6 ил.