СУШИЛКА КИПЯЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ С АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА

Полезная модель относится к технике сушки термочувствительных сыпучих материалов, например аминокостного бактороденцида, и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Известны сушилки кипящего слоя, содержащие корпус с газораспределительной решеткой, концентраторы акустической энергии, в фокусе которых расположены излучатели звука [1,2].
Недостатком известной конструкции является низкая интенсивность процесса сушки.
Технический результат - интенсификация процесса сушки и повышение качества продукта.
Это достигается тем, что в сушилке кипящего слоя для термочувствительных сыпучих материалов, содержащей корпус, расположенную в нем газораспределительную решетку с размещенным под ней газоподводящим коллектором с излучателем звука в его фокусе и пылеотделитель, вход излучателя звука соединен с выходом микропроцессора, на который поступают сигналы от трехточечного температурного зонда, вмонтированного в корпус и от дифференциального датчика давления, регистрирующего перепад давления между входом в пылеотделитель и выходом из корпуса аппарата, а частота акустических волн излучателя звука лежит в оптимальном диапазоне частот от 15 до 16 кГц с интенсивностью звука от 2 до 3 Вт/сек, при этом продолжительность обработки излучателем звука осуществляется во временном интервале от 2 до 5 минут.
На фиг.1  схематично изображена предлагаемая сушилка.
Сушилка кипящего слоя для термочувствительных сыпучих материалов содержит корпус 1 с газораспределительной решеткой 2, под которой расположен газоподводящий коллектор 3, выполненный в виде концентратора акустической энергии, в фокусе которого расположен излучатель звука 4, соединенный с трубопроводом 5 сжатого воздуха. Коллектор 3 соединен с обечайкой 6, установленной на корпусе 1 с возможностью осевого перемещения. Корпус 1 снабжен загрузочным 7 и разгрузочным 8 устройствами, газоотводящим патрубком 9 с вмонтированным в него дифференциальным датчиком давления 11, соединенным с пылеотделителем 10, трехточечным температурным зондом, состоящим из трех датчиков температуры 12, 13, 14. Сушилка оснащена микропроцессором 15, на вход которого поступают сигналы от дифференциального датчика давления 11, и трехточечного температурного зонда, состоящего из трех датчиков температуры 12, 13, 14, а на выходе формируется сигнал управления излучателем звука 4.
Сушилка кипящего слоя для термочувствительных сыпучих материалов работает следующим образом.
2
Сжатый воздух под давлением 3...3,5 кГс/см подается к трубопроводу 5 и к излучателю звука 4, который преобразует энергию сжатого воздуха в акустическую энергию. Одновременно в корпус 1 загрузочным устройством 7 на газораспределительную решетку 2 подается сырой термочувствительный сыпучий материал, например, аминокостный бактороденцид. В результате наложения сфокусированной звуковой энергии на слой высушиваемого материла последний псевдоожижается. Высушиваемый материал, в месте наложения звукового пучка, начинает кипеть. Одновременно происходит подсасывание материала с периферии камеры к пучку, так как сфокусированный звуковой пучок обладает высокой эжекционной способностью, а затем его псевдоожижение.
Воздух, отработанный в излучателе звука подается в слои высушиваемого материала. Это способствует лучшему псевдоожижению на периферии камеры и предохраняет материал от перегрева, так как температура высушиваемого материала в результате поглощения акустической энергии может доходить до 80°С. Температура расширяющейся воздушной струи составляет 6...10°С. В результате комбинированного воздействия акустической энергии и воздуха, отработанного в излучателе звука, температура в слое высушиваемого материала не превышает 18-20°С.
Трехточечный температурный зонд состоит из трех датчиков температуры 12, 13, 14, один из которых установлен на уровне нижнего слоя псевдоожижения во избежание разложения влажного термочувствительного материала, например аминокостного бактороденци-да, другой - в средине псевдоожиженного слоя, чтобы не допустить перегрева уже подсушенного материала, третий - в верхнем слое псевдоожижения, позволяющий оценить степень готовности продукта на заключительном этапе его сушки.
Газоподводящий коллектор 3 при помощи обечайки 6 подвижно сопряжен с корпусом 1. Это позволяет, перемещая коллектор 3 в осевом направлении относительно газораспределительной решетки 2, регулировать высоту псевдоожижения и, таким образом, регулировать время нахождения материала в звуковом пучке, т.е. регулировать длительность сушки. Высушенный материал через устройство 8 удаляется из корпуса 1. Воздух, отработанный в излучателе звука 4 и прошедший через слой высушиваемого материала, удаляется из корпуса 1 через патрубок 9, проходя через пылеотделитель 10, например циклон.
Работа микропроцессора 15, которым оснащена сушилка кипящего слоя для термочувствительных сыпучих материалов, происходит следующим образом. Сигнал от дифференциального датчика 11, регистрирующего перепад давления между выходным патрубком 9 корпуса сушилки и пылеотделителем 10, поступает на вход микропроцессора 15. Установка дифференциального датчика 11 позволяет оптимально управлять процессом сушки, предотвращая унос готового продукта. Сигнал от трехточечного температурного зонда, состоящего из датчиков температуры 12, 13, 14, регистрирующих температуру высушиваемого продукта, поступает на вход микропроцессора 15, где вырабатывается оптимальная команда на регулирование интенсивности и времени подачи акустического воздействия через излучатель звука 4.
Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:
1. Патент 553424. Сушилка кипящего слоя для термочувствительных сыпучих материалов. Самсонюк В.К., Борисов Ю.Я., Кабалдин Г.С. и Богданов В.М. Заявлено 10.06.75 2144290/06. Опубликовано 05.04.77.
2. Розенберг Л.Д. Физические основы ультразвуковой технологии М., «Наука», 1970 с.628.