УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ РАСТВОРОВ И СУСПЕНЗИЙ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ ИНЕРТНЫХ ТЕЛ

Полезная модель относится к сушильной технике, в частности к установкам для сушки растворов и суспензий, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка для сушки растворов, суспензий и паст в кипящем слое по а.с. СССР №583358, F26В 17/10, 1976 г., содержащая камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения, а в газоподводящем коробе расположен патрубок (прототип).
Недостаток известных установок заключается в том, что при подаче исходного материала (раствора, суспензии) через фиксированную форсунку не удается достигнуть равномерного орошения всего слоя инертных тел, вследствие чего происходит залипание отдельных участков слоя, что вызывает неравномерность псевдоожижения и снижение производительности установок.
Технический результат - повышение производительности установки и уменьшение налипания высушиваемого материала на инертные тела.
Это достигается тем, что в установке для сушки растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел, содержащей, камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения и вертикального перемещения, а под газораспределительной решеткой расположен патрубок подвода вторичного теплоносителя со щелевым соплом, газораспределительная решетка выполнена в виде перфорированной шайбы, соединенной с перфорированным вытеснительным конусом, которая закреплена по внешнему диаметру между камерой и газоподводящим коробом, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса, а к нижней части траверсы жестко прикреплен стержень, на котором вдоль его оси выполнено, по крайней мере, два паза трапециидальной формы, взаимодействующих с упругими элементами трапециидальной формы, закрепленными на торцевой верхней части стакана, установленного с возможностью вращения в коробе, соединенного с подводящим трубопроводом вторичного теплоносителя, причем короб размещен в нижней части корпуса, а к стакану, перпендикулярно его оси, подсоединен патрубок подвода вторичного теплоносителя, имеющий по верхней образующей щелевое сопло, размещенное под газораспределительной решеткой с зазором 0.5...1,0 мм, при этом стакан вращается в сальниковом устройстве.
На фиг.1 изображена установка в продольном разрезе; на фиг.2 - фрагмент устройства траверсы, на фиг.3 - сечение стержня траверсы.
Установка содержит цилиндро-коническую камеру 1 (фиг.1), снабженную в нижней части газораспределительной решеткой 2, под которой расположен газоподводящий короб 3 с патрубком 4 для подвода свежего теплоносителя. Сверху камера 1 закрыта крышкой 5, имеющей патрубок 6 для отработанного теплоносителя. На решетке 2 закреплен вытеснительный конус 7, который выполнен перфорированным с коэффициентом перфорации, большим, чем у газораспределительной решетки 2, которая выполнена в виде перфорированной шайбы, закрепленной по внешнему диаметру между камерой 1 и газоподводящим коробом 3, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса 7. На решетке 2 расположены инертные тела.
По оси установки размещен полый приводной вал 8, который с помощью сальникового устройства 9 соединен с камерой 10 подвода исходного материала. На валу 8
укреплена траверса 11, на которой при помощи вертикальных трубок 12 установлены форсунки 13, прикрепленные к трубкам либо непосредственно, либо с помощью угольника, причем форсунки 13 можно расположить как в слое инертных тел, так и над слоем за счет перемещения траверсы 11 в вертикальном направлении.
К нижней части траверсы 11 (фиг.2) жестко прикреплен стержень 14, на котором вдоль его оси выполнено, по крайней мере, два паза 15 трапециидальной формы, взаимодействующих с упругими элементами 16 трапециидальной формы, закрепленными на торцевой верхней части стакана 17, установленного с возможностью вращения в коробе 18. соединенного с подводящим трубопроводом 19 вторичного теплоносителя, причем короб 18 размещен в нижней части корпуса 1. К стакану, перпендикулярно его оси, подсоединен патрубок 20 подвода вторичного теплоносителя, имеющий по верхней образующей щелевое сопло 21, размещенное под газораспределительной решеткой 2 с зазором 0,5...1,0 мм. Вся система, состоящая из вала 8, траверсы 11, стакана 17 и патрубка 20 через пару конических зубчатых колес 22 и 23, соединенных с приводом переменного числа оборотов (на чертежах не показан). При этом стакан 17 вращается в сальниковом устройстве 24.
Установка работает следующим образом.
Камера 1 заполняется инертными телами. Через патрубок 4 в газоподводящий короб 3 подают основную часть свежего теплоносителя, откуда последний через газораспределительную решетку 2, выполненную в виде перфорированной шайбы, соединенной с перфорированным вытеснительным конусом 7, попадает в камеру 1 и создает кольцевой кипящий слой инертных тел. Исходный материал из камеры 10 через полый вал 8 подают к форсункам 13 для распыления в слой инертных тел или, при необходимости, на зеркало кипящего слоя. Благодаря вращению траверсы 11 происходит равномерное орошение всего слоя. Синхронно с форсунками 13 вращается и патрубок 20 подвода вторичного теплоносителя, имеющий по верхней образующей щелевое сопло 21, размещенное под газораспределительной решеткой 2 с зазором 0,5...1,0 мм.
Через стакан 17, установленный с возможностью вращения в коробе 18, соединенного с подводящим трубопроводом 19, подводят вторичный теплоноситель с температурой более высокой, чем у основной части свежего теплоносителя. Проходя через щелевое сопло 21 и отверстия газораспределительной решетки 2, поток вторичного теплоносителя создает в слое инертных тел зону локального фонтанирования. Благодаря высокой температуре и большой относительной скорости теплоносителя и инертных тел процесс тепло- и массообмена в этой зоне идет весьма интенсивно, что приводит к почти мгновенной сушке пленки исходного материала на поверхности инертных тел. В остальной массе слоя в это время происходит досушка материала и отделение высушенного материала от инертных тел вследствие их соударений.
Предлагаемая установка обеспечивает более полное орошение слоя инертных тел, а также его перемешивание. Кроме того, подвод дополнительного вторичного теплоносителя создает зону локального фонтанирования, что не только предотвращает залипание слоя в месте орошения исходным материалом, но и способствует более эффективному протеканию процессов тепло- и массообмена в этой зоне. Все это приводит к увеличению удельной производительности установки, а также позволяет повысить гидродинамическую устойчивость режима кипящего слоя.