СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫСОКОВЛАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DRYING DEVICE FOR HIGH-MOISTURE MATERIALS

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 патенту РФ №2328678, содержащая корпус в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, газораспределительную решетку в его нижней части, инертные тела внутри корпуса и распылитель высушиваемого материала, размещенный на уровне середины высоты верхнего конуса (прототип).
Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.
Технический результат - повышение производительности сушки.
Это достигается тем, что в сушильной установке для высоковлажных материалов, содержащей корпус в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, газораспределительную решетку в его нижней части, инертные тела внутри корпуса и распылитель высушиваемого материала, размещенный на уровне середины высоты верхнего конуса, к нитям прикреплены крыльчатки, имеющие, по крайней мере, две лопасти, причем крыльчатки могут быть прикреплены через один фитиль, а по высоте камеры они могут быть расположены в шахматном порядке, а распылитель содержит цилиндрический полый корпус с каналом для подвода жидкости, в котором закреплен распылитель, состоящий из трех дросселирующих элементов, распылитель выполнен в виде, оппозитно расположенных вершинами, и осесимметричных полых конических завихрителей: верхнего и нижнего, при этом коническая обечайка нижнего завихрителя фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке нижнего завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке канала форсунки, выполненной на его внутренней поверхности, а вершина конической поверхности конической обечайки верхнего завихрителя крепится на круглой перфорированной пластине, установленной в кольцевой канавке канала форсунки, и опирающейся на вершину нижнего завихрителя, закрепленного в канале форсунки посредством спиц, при этом на внешних поверхностях полых конических завихрителей выполнены сквозные винтовые нарезки, а дросселирующий эффект распылителя в целом определяется суммарной пропускной способностью составляющих его элементов, причем для получения мелкодисперсного распыла суммарную пропускную способность верхнего завихрителя и перфорированной пластины выполняют большей, чем у нижнего завихрителя, а к нижней торцевой поверхности цилиндрического полого корпуса закреплен диффузор, с установленной на его срезе круглой перфорированной пластины.
На фиг. 1 показана схема сушильной установки для высоковлажных материалов, на фиг. 2 - общий вид распылителя исходного раствора.
Сушилка содержит корпус 1 в виде двух усеченных конусов с газораспределительной решеткой 2 в нижней части, патрубка ввода 3 и вывода 4 сушильного агента. Распылитель 5 для высушиваемого материала выполнен в виде форсунки. В верхней части корпуса 1, выше патрубка 4, укреплены инертные тела 6, выполненные в виде свободно подвешенных нитей или лент. Исходный раствор подается через патрубок 10 в распылитель 5. Нити или ленты могут быть укреплены непосредственно на верхнем перекрытии 7 или на специальной решетке 8. К нитям 6 прикреплены крыльчатки 9, имеющие, по крайней мере, две лопасти, причем крыльчатки 9 могут быть прикреплены через одну нить, а по высоте камеры они могут быть расположены в шахматном порядке.
Распылитель 5 исходного раствора (фиг. 2) содержит цилиндрический полый корпус 14 с каналом 12 для подвода жидкости, резьбовым участком 11 и пояском 13 со срезами под ключ.
В канале 12 для подвода жидкости закреплен распылитель, состоящий из трех дросселирующих элементов, и выполненный в виде, оппозитно расположенных вершинами, и осесимметричных полых конических завихрителей: верхнего 16 и нижнего 17. Коническая обечайка нижнего 17 завихрителя фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 18, закрепленных одним концом на конической обечайке нижнего завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке канала 12 форсунки (не показана), выполненной на его внутренней поверхности.
Вершина конической поверхности конической обечайки верхнего 16 завихрителя крепится на круглой перфорированной пластине 15, установленной в кольцевой канавке канала 12 форсунки, и опирающейся на вершину нижнего 17 завихрителя, закрепленного в канале 12 форсунки посредством спиц 18.
На внешних поверхностях полых конических завихрителей 16 и 17 выполнены сквозные винтовые нарезки. При этом дросселирующий эффект распылителя в целом определяется суммарной пропускной способностью составляющих его элементов. Для получения мелкодисперсного распыла суммарную пропускную способность верхнего 16 завихрителя и перфорированной пластины 15 выполняют большей, чем у нижнего 17 завихрителя.
Работа форсунки со встречно направленными коническими завихрителями осуществляется следующим образом.
Жидкость под давлением подается в полость канала 12 для подвода жидкости корпуса 14 форсунки, а затем поступает в распылитель, и выходит наружу, образуя мелкодисперсный поток жидкости.
Использование форсунки описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.
Возможен вариант, когда к нижней торцевой поверхности цилиндрического полого корпуса 14 закреплен диффузор 19, с установленной на его срезе круглой перфорированной пластины 20. Возможен вариант, когда на внешних поверхностях полых конических завихрителей 16 и 17 выполнена перфорация.
Сушильная установка для высоковлажных материалов работает следующим образом.
В патрубок 3 подается сушильный агент, затем через распылитель 5 в сушильной камере распыливают высушиваемый материал, при этом образуются частицы различных размеров. Мелкие частицы в основном пролетают мимо помещенных в сушильной камере инертных тел в виде нитей или лент, а крупные частицы дробятся ими или оседают на них. Раздробленные частицы улетают, успев высушиться, а крупные досушиваются на инертных телах 6. Применение инертных тел 6 в виде нитей или лент дает эффект саморегулирования времени пребывания частиц различных размеров в сушильной камере.
Благодаря выполнению инертных тел 6 в виде свободно подвешенных нитей за счет их интенсивных крутильных колебаний за счет вращения крыльчаток 9 от поступающего теплоносителя повышается степень однородности псевдоожиженного слоя (разрушение газовых пузырей, интенсификация перемешивания материала и т.д.), что способствует интенсификации процесса сушки.