Сушилка

 

@ П И С А Н И Е («)918749

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Сощиапистмческии

Республик (61) Дополнительное к авт.свмд-ву (22) Заттвлемо 01.08.80 (21) 2967126/2 6 (5l)M. Кл.

F 26 В 17/10 с присоединением заявки М

Юпоударствеииый комитет

СССР (23) Приоритет ао аеиаи иаабретеиий и открытий

Опубликовано 07.04.82, Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 07.04,82.(5Ç) УДК66,047. .451 (088.8) А, М. Карпов, Ю. P. Москевич, A. А, и B. A. Короткеви (72) Автори изобретения (7l) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательс тут (54) СУШИЛКА

Изобретение относится к технике сушки влажных материалов и может быть применено в пишевой,,химической, медицинской и, в .особенности, в микробиопогической промышленности для сушки фер-ментных препаратов и аминокислот.

Известны распылительные сушилки для термолабипьных растворов и суспензий, содержашие цилиндрическую камеру с установленными по ее оси навстречу один другому распылителями и га» зораспределителями, патрубки подачи и отвода теплоносителя и воздухоочистительное оборудование 1J.

Однако тепломассообмен в данных су шипках недостаточно эффективен.

Известна также акустическая распылительная сушилка, в которой для улучшения смешивания компонентов в зоне распыла установлены трехканальные акустические форсунки, обеспечиваюшие в. сочетании с дозируюшими устройствами заданное соотношение компонентов и однородный распыл жидкости 2).

Недостатками этой сушилки являются низкая влагонапряженность сушиль.ного объема, которая приводит к увеличению габаритов сушилки, особенно

S при сушке термочувствительных материалов, когда поступаюший теппоноситель имеет низкую температуру, сложность и высокая стоимость диспергируюших устройств, необходимость применения то дополнительных средств для предотврашения налипания материала на стенки сушилки.

Известна также сушилка, содержашая вертикальный газовый тракт для создания разрежения, связанный с выходным отверстием в корпусе питателя 33.

Однако и эта сушилка обладает ряI дом сушественных недостатков. Так, время пребывания частиц влажного материала в газовом тракте, являюшемся сушильной камерой, невелико из-за небольших линейных размеров трубки Вентури. Кроме того, в нем происходит налипание материала на стенки и,ъ-за от7 сутствия градиента давления в поперечном сечении камеры. Этими факторами и объясняется низкая интенсивность процесса сушки в приведенной сушилке.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сушилка, содержащая самовакуумирующую вихревую трубу с coigIoBblM вводом сжатого газа, диафрагмой, имеющей центральное отверстие, 10 к которому подключена воронка для всасывания высушиваемого материала, и щелевым диффузором. Вихревая труба также имеет патрубок для вывода холод ного потока 4 l 5

Однако данная сушилка имеет ограниченный расход теплоносителя и. не обеспечивает устойчивого взвешивания слоя материала.

Цель изобретения — интенсификация zo

1 тепломассообмена.

Поставленная цель достигается тем, что воронка установлена в диафрагме с зазором для подсоса воздуха, а по оси воронки выполнен воздушный канал, при- 25 чем. диффузор расположен со стороны, противоположной сопловому вводу, а, диафрагма служит наружной стенкой диффуз ора.

Кроме того, центральное отверстие диафрагмы может быть расположено эксцентрично относительно продольной оси вихревой трубы.

Такое выполнение сушилки позволяет создавать вакуум в ее центральной части, что интенсифицирует процесс сушки при более низких температурах сушильного агента. Последнее обстоятельство 40 особенно существенно при сушке термолабильных веществ. Выполнение центрального отверстия диафрагмы эксцентричным относительно продольной оси вихревой самовакуумирующейся трубы создает

45 прециссионное движение материала, что также интенсифицирует теплообмен между влажным материалом и сушильным агентом. Наличие радиального перепада давления в такой сушилке препятствует попаданию материала на ее стенки. Температурное разделение сушильного агента препяствует перегреву материала, что позволяет высушивать в такой сушилке термолабильные вещества..

На фиг. 1 изображена предлагаемая сушилка, продольный разрез, на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1.

Сушилка для влажного материала содержит расположенную вертикально самовакуумирующуюся вихревую. трубу 1 ..

Она имеет сопповой.ввод-2 для тангенциальной подачи горячего газа, газовый тракт 3 и щелевой ипфузор 4, с регулируемым зазором, причем наружная стенка диффузора служит диафрагмой 6, имеющей центральное отверстие, к которому подключена воронка 7 для ввода влажного материала с осевым воздушным каналом 8.

Воронка 7 установлена в центральном отверстии диафрагмы 6 с зазором 9 для подсоса воздуха. Канал 8 слу>кит для подвода подогретого газа, обеспечивающего закрутку материала. С этой целью центральное отверстие диафрагмы 6 и канал 8 расположены эксцентрично относительно продольной оси вихревой трубы 1, 1-1аправление движения газа показано стрелками, а направление движения материала — точками.

Сушка влажного материала в сушилке осуществляется следующим образом.

Сушильный агент, . например горячий воздух, под давлением выше атмосферного подают тангенциапьно через сопловой ввод 2 вихревой самовакуумирующейся трубы 1 . Здесь происходит формирование вихревого потока, который распространяется внутри газового тракта 3 по спирали и выходит через регулируемый зазор диффузора 4. При этом, вследствие возникновения вихревого э секта вдоль оси вихревой трубы 1 образуются зона разрежения, а вблизи стенок газового тракта 3 зона повышенного давления.

Влажный материал из воронки 7 поступает в зону разре>кения вихревой трубы 1. Одновременно с этим происходит поступление атмосферного воздуха в эту же зону через кольцевой зазор 9 и подогретого газа через осевой канал 8, Вихревой поток, образованный горячим газом, поступающим. через сопповой ввод

2, закручивает влажный материал вместе с атмосферным воздухом и подогретым газом по мере движения его в зону максимального разреже ния. При этом происходит интенсивное взаимбдействие встречных вихревых потоков газа и влажного. материала.

Это взаимодействие носит нестационарный характер и оказывает положительноевлияние на процесс тепло- и массо- обмена между газом и частицами влажного материала. Амплитуду колебаний частиц влажного материала можно изменять

91874 посредством регулируемого зазора 5 диффузора 4, В нем происходит преобразование кинетической энергии вытекающего из него вихря в энергию давпения, что обеспечивает резкое снижение давления и охлаждение приосевых слоев газа.

Эксцентричное расположение центрального отверстия диафрагмы 6 относительно продольной оси вихревой самовакуумируюшейся трубы 1 с аксиапьным размеще. 10 нием выходного отверстия воронки .7 и канала 8 относительно оси отверстия диафрагмы 6 создает радиальную нестационарную неравномерность приосевого потока газа и влажного материала, что .15 инициирует развитие автокопебательного процесса, При этом увеличивается амплитуда прецессии цриосевого закрученного потока, повышается уровень пульсаций давления и скорости в периферийном вих- 20 ре, что способствует возникновению и генерации звуковых колебаний. Это также позволит значительно интенсифицировать процесс теппо- и массопереиоса внутри вихревой самовакуумирующейся 25 трубы 1, являющейся сушипьной камерой.

Кроме того, вблизи стенок тракта 3 имеется кольцевая зона повышенного давпения, препятствующая напипанию материала на стенки газового тракта., Более Зо легкий сухой материал захватывается периферийными слоями газа и уносится че рез регулируемый зазор 5, а тяжелый (бопее впажный) материал продолжает оставаться в сушильном объеме.

Предлагаемая сушилка позволяет значитепьно интенсифицировать процесс сугики термопабипьных материалов, полностью устранить напипание их на стенки. газового тракта. Вследствие эксцентриситета центрального отверстия диафрагмы можно интенсифицировать процесс сушки на 10-15%. Учитывая же увели9 6 чение времени пребывания частиц впажного материала в сушильном объеме можно дополнительно повысить экономичность предлагаемой сушилки. Особенно экономична и целесообразна эта сушилка при обработке небольших количеств термопабипьных дорогостоящих материалов.

Формупа изобретения

1. Сушилка, содержащая самовакуумирующуюся вихревую трубу с сопповым вводом сжатого газа, диафрагмой, имеющей центральное отверстие, к которому подключена воронка для всасывания высушиваемого материала, и щелевым. диффузором, о т и и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации retrrroMaccoобмена, воронка установлена в диафрагме с зазором дпя подсоса воздуха, а по оси воронки выполнен воздушный канал, причем диффузор расположен со стороны, противопопожной сопловому вводу, а диафрагма служит чаружной стенкой диффузора.

2. Сушилка по п. 1, о т и и ч а юш а я с я тем, что центральное отверстие диафрагмы расположено эксцентрично относительно продольной оси вихревой трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N469867,,кп. F 26 В 3/12, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

N 573685, кп. F 26 В 3/12, 1975.

3. Акцептованная заявка Японии

Ne 42-70026, кл. 69 С 3, опублик..

1 972.

4. Авторское свидетельство СССР

% 211398, кп. F 26 B 3/10, 1966.

Составитель t0. Мартинчик

Редактор А. Шандор Техред М. Надь Корректор В. Бутяга

Заказ 2113/22 Тираж 738 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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