Распылительная сушилка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистнческих

Республик

<1>951035 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено26.12.80 (21) 3225907/24-06 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0882. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 15.0882

51 М К)т з

F 26 В 3/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

РЗ) У@К 66. 047. .791.1(088.8) ановских

A.М.Карпов, В.A.Kîðîòêåâè÷, Ю.P.Ìoñê и В.В.Антипов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательски институт (54) РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА

Изобретение относится к технике сушки распылением растворов и суспенэий и может быть использовано в пищевой, химической, медицинской и других отраслях промышленности, в особенности в микробиологической промышленности, для сушки бактериальных препаратов, например энтобактерина.

Известны распылительные сушилки для термолабильных растворов и суспензий, содержащие цилиндрическую камеру с установленными по ее оси навстречу один другому распылителями и газораспределителями, патрубки подачи и отвода теплоносителя и воздухоочистительное оборудование(1) .

Недостатками таких сушилок являются низкая влагонапряженность объема сушильной камеры, сложность и .высокая стоимость диспергирующих устройств.

Известны также сушилки, содержащие сушильную камеру с газораспределителем в виде кольцевого коллектора с радиальными патрубками(2).

Недостатком этих сушилок является низкая интенсивность процесса сушки из-за того, что газораспределитель размещен отдельно от распыливающего устройства.

Наиболее близкой к предлагаемой

S по технической сущности и достигаемому результату является растылительная сушилка, содержащая корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителя и размещенное в корпусе распыливающее устройство с расположенным вокруг него газораспределителем регулируемой геометрии, выполненным в виде системы поворотных лопаток(3).

Однако зта сушилка характеризуется конструктивной сложностью и не обеспечивает в достаточной степени требуемой равномерности распределения газового потока.

Цель изобретения — интенсификация процесса сушки.

Цель достигается тем, что газораспределитель выполнен в виде радиальных пружин, укрепленных в концентрически расположенных опорных коль25 цах, причем внутреннее кольцо закреплено на распыливающем устройстве, а наружное — на корпусе.

Наружное опорное кольцо может быть снабжено механизмом регулировки натяЗО .кения пружин.

951035

Газораспределитель может быть выполйен ступенчатым с аксиальным смещением ступеней в направлении возрастания их диаметра по мере удаления от распыливающего устройства.

На фиг. 1 схематически изображена, 5 предлагаемая распылительная сушилка, на фиг.2 — сечение A-A на фиг.1

|на фиг. 3 — ступенчатый газораспре елитель для сушилок большого диаметра, продольное сечение. 10

Распылительная сушилка содержит корпус .1, распыливающее устройство 2, например пневматическую форсунку, патрубок 3 подвода теп- д5 лоносителя, газораспределитель 4, выполненный в виде упругих радиальных спиральных пружин 5, укрепленных в опорных концентрично расположенных кольцах б и 7.

Пружины 5 на внутреннем кольце б укреплены посредством штифтов 8 .с отверстиями, в которые вставлены отогнутые концы пружин 5. Штифты 8 закреплены на этом же внутреннем

25 кольце б. Противоположные отогнутые концы пружин 5 укреплены в наружном кольце 7 посредством механизма регулировки натяжения пружин 5, выполненного, например в виде винтовых пар, состоящих из шпилек 9, гаек 10 и шайб 11, причем в наружном кольце 7 выполнены отверстия под шпильки 9. Наружное кольцо 7 прикреплено к фланцам 12 корпуса, а внутреннее б укреплено на распыливающем устрой- З5 стве 2. Отработанный теплоноситель и готовый продукт отводят через патрубок 13. Газораспределитель 4 для сушилок большого диаметра выполнен ступенчатым с аксиальным смещением 40 ступеней в направлении возрастания их диаметра по мере удаления от распыливающего устройства 2 < фиг.3).

Очертания такого газораспределителя имеют форму, соответствующую 45 форме факела распыла, вследствие чего предотвращается налипание частиц высушиваемого материала на cãåíêè сушилки. Кроме того, при .,"акой компоновке газораспределителя 4 облегчен доступ к механизму регулировки натяжения пружин 5 каждой ступени.

Распылительная сушилка работает следующим образом.

Распыливаемую жидкость под избыточным давлением 150-250 кПа и сжатый воздух под давлением 250-400 кПа подают к распыливающему устройству 2, которое производит распыление жидкости и образует факел. Одновременн<э через патрубок 3 и газораспределитель 4 подают теплоноситель с

160-180 С. При прохождении теплоносителя через упругие спиральные пружины 5, каждая из которых укреплена 65 радиально между опорными кольцами

6 и 7, пружины 5, совершают колебательные движения, и их колебания передаются теплоносителю. Регулировку параметров колебаний пружин осуществляют посредством механизма регулировки их натяжения путем ослабления или поджатия гаек 10. При этом шпильки 9 перемещаются в отверстиях наружного кольца 7 и тем самым ослабляют или усиливают натяжение пружин 5, Частота М колебаний пружины прямо пропорциональна корню квадратному ее натяжения F и обратно пропорциональна длине С пружины т.е.

4=к F

В где К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от плотности

d тTоoг о o мMа тTеeр и а л а, из которого сделана пружина и от ее толщины- с, и равен 1/с1-ДЯ

Если пренебречь шагом спирали и диаметром проволоки, из которой сделана пружина 5, то собственная частота колебаний пружины 5 равна

В действительности у колеблющейся пружины масса рассредоточена равномерно по всей ее длине, поэтому кроме основной частоты у колеблющейся пружины имеется набор более высоких частот, кратных основной частоте.

В результате наложения вынужденных колебаний теплоносителя и упругих колебаний спиральных пружин 5 получается очень сложный спектр, состоящий из огромного количества колебаний с равными частотами. Натяжением пружины 5 изменяют частоту и амплитуду колебаний как самих пружин 5, так и колеблющегося потока теплоносителя и тем самим обеспечивают нестационарный режим работы распылительной сушилки. В результате генерации колебаний в теплоносителе происходит турбулизация и увеличение относительных скоростей движущихся фаз, что значительно улучшает теплообмен между диспергированными каплями и теплоносителем. При увеличении частоты колебаний начинается образование однородных по размеру капель. Минимальная частота, при которой наступает это явление, называется наименьшей резонансной частотой. На этой частоте наблюдается однородный распыл жидкости. С увеличением вязкости раствора резонансная частота уменьшается.

Частицы распыленного материала высыхают и по патрубку 13 транспортируются в воэдухоочистительное обору-.

951035 дование (не показано ), где происходит отделение сухого порошка от отработанного теплоносителя.

Предлагаемый газораспределитель для сушилок большого диаметра позволяет в каждой ступени получать колебания пружин 5 с различными частотами и амплитудами, что обеспечивает однородный распыл жидкости по всему объему корпуса и способствует турбулизации и увеличению относительных скоростей движущихся фаз. Так как снизу газораспределитель 4 имеет форму, соответствующую форме факела распыленного материала, то предотвращается налипание частиц высушиваемого материала на стенки корпуса. Это позволяет уменьшить диаметр сушилки. При этом также обеспечивается лучший контакт теплоносителя с частицами материала, что дает возможность уменьшить высоту сушилки и повысить ее влагонапряженность.

Экономическая эффективность от применения предлагаемой распылительной сушилки в промышленности обуславливается интенсификацией процесса сушки, так как наложение колебаний теплоносителя на факел распыливаемой жидкости позволяет интенсифицировать процесс сушки образуемых при этом однородных капель и устранить их налипание на стенки корпуса. Кроме того, это позволяет увеличить влагонапряженность сушильного объема, особенно при сушке термолобильных материалов, а также уменьшить ее металлоемкость.

Использование упругих спиральных пружин в качестве колебательных элементов газораспределителя позволяет создать колебательный режим истечения теплоносителя и упростить регулирование его параметров. Пружины являются недефицитным материалом, что позволяет создавать распылительные сушилки большого диаметра.

Формула изобретения

1. Распылительная сушилка, содержащая корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителя и размещенное в корпусе распыливающее устройство с расположенным вокруг него газораспределителем регулируемой геометрии, отличающаяся

15 тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, газораспределитель выполнен в виде радиальных пружин, укрепленных в концентрично расположенных опорных кольцах, причем внутреннее кольцо закреплено на рас- пыливающем устройстве, а наружное на корпусе.

2. Сушилка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что наружное опорное кольцо снабжено механизмом регулировки натяжения пружин.

3. Сушилка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что газораспределитель выполнен ступенчатым с аксиальным смещением ступеней в направлении возрастания их диаметра по мере удаления от распыливающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 395679, кл. F 26 В 3/12, 1971.

2. Патент США Р 3259998, кл. 34-57, опублик. 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

4Q 9 324908, кл. F 26 В 3/12, 1969.

951035

Составитель Ю.Мартинчик

Техред А.Бабинец.. Корректор Н. Король

Редактор A.Ãóëüêî

- Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М"35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 5925/42

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4