РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА ДЛЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ ИНЕРТНЫХ ТЕЛ
SPRAY DRYER FOR LIQUID PRODUCTS IN FLUIDIZED BED OF INERT BODIES

Изобретение относится к сушильным устройствам и может быть использовано в пищевой, химической, нефтехимической, медицинской, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известна распылительная сушилка для растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел по патенту РФ №2335714, F26B 17/10, содержащая корпус с газораспределительной решеткой, распылитель жидкого продукта и расположенный над решеткой ворошитель, причем в корпусе горизонтально установлен ротор с приводом и лопастями, который имеет возможность радиальной регулировки над ворошителем в слое инертных тел (прототип).
Недостатком известной сушилки является недостаточно высокая интенсивность теплообмена за счет сравнительно невысокой степени распыла жидкого продукта.
Технический результат - интенсификация тепломассообмена при использовании в качестве инертных тел затравочных кристаллов и повышение степени распыла жидкого продукта.
Это достигается тем, что в распылительной сушилке для жидких продуктов в кипящем слое инертных тел, содержащей корпус с газораспределительной решеткой, распылитель жидкого продукта и расположенный над решеткой ворошитель, причем в корпусе горизонтально установлен ротор с приводом и лопастями, который имеет возможность радиальной регулировки над ворошителем в слое инертных тел, ротор выполнен в виде оси с вращающейся на ней втулкой с лопастями, приводимый в движение реечной парой, состоящей из зубчатого кругового венца, закрепленного на лопастях ворошителя, и реечной шестерней, выполненной на роторе, а ось ротора жестко закреплена на корпусе, под форсункой, причем количество лопастей ворошителя выбирается равным не менее трех, а крепление к корпусу ворошителя, выполненному в виде конической втулки, осуществляется посредством крепежных элементов, а форсунка выполнена из цилиндрического корпуса с дроссельной шайбой, соединенного с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, а в нижней части рассекателя закреплен цилиндрический перфорированный сегмент, закрепленный на перфорированных конических обечайках, при этом в цилиндрическом перфорированном сегменте, закрепленном в нижней части рассекателя на перфорированных конических обечайках, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины.
На фиг. 1 представлена предлагаемая распылительная сушилка для жидких продуктов в кипящем слое инертных тел, на фиг. 2 - схема форсунки для распыливания жидкостей.
Распылительная сушилка для жидких продуктов в кипящем слое инертных тел содержит цилиндрический корпус 1, газораспределительную решетку 2, воздуховод 3 для подачи нагретого воздуха, ворошитель 4, установленный на валу 5 в подшипниках, закрепленных на газораспределительной решетке 2. Вал 5 приводится во вращение приводом 6 и фиксируется гайкой на корпусе 4 ворошителя. На крышке 7 сушилки расположена форсунка 8. Над лопастями ворошителя 4 установлен ротор в виде оси 10 с вращающейся на ней втулкой с лопастями 9, приводимый в движение реечной парой, состоящей из зубчатого кругового венца, закрепленного на лопастях ворошителя 4, и реечной шестерней, выполненной на роторе 10. Ось ротора 10 жестко закреплена на корпусе 1, под форсункой 8. Количество лопастей ворошителя 4 выбирается равным не менее трех, а над газораспределительной решеткой 2 расположено выгрузочное окно.
Форсунка 8 (фиг. 2) состоит из корпуса 11, состоящего из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, и закрепленной в нижней части корпуса, накидной гайки 16 с рассекателем 17 потока жидкости.
В корпусе 11, соосно ему, выполнено цилиндрическое отверстие 12, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр 14, а в нижней части - дроссельная шайба 13 с жиклером 15. К торцевой поверхности накидной гайки 16, осесимметрично корпусу 11, крепится рассекатель 17 потока жидкости, состоящий из, коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек 18 и 19, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек 18 и 19 направлены в сторону от дроссельной шайбы 13, а в нижней части рассекателя 17 закреплен сферический (на чертеже не показан) или цилиндрический перфорированный сегмент 20 таким образом, что вершина внешней конической обечайки 19 совпадает с центром цилиндрической поверхности перфорированного сегмента 20. В цилиндрическом перфорированном сегменте 20, закрепленном в нижней части рассекателя 17 на перфорированных конических обечайках 18 и 19, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины 21.
Форсунка работает следующим образом.
При подаче жидкости в корпус форсунки 11 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа, она устремляется в цилиндрическое отверстие 12 через сетчатый фильтр 14, а затем в дроссельную шайбу 13 с жиклером 15. Из жиклера 15 поток жидкости попадает в рассекатель 17, состоящий из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек 18 и 19, в котором поток жидкости дробится до мелкодисперсной фазы, а цилиндрический перфорированный сегмент 20, закрепленный на перфорированных конических обечайках 18 и 19, позволяет увеличить мелкодисперсность фазы распыла жидкости.
Использование форсунки, как мелкодисперсного распылителя описанной конструкции, позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла поверхностно-активного вещества в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении его подачи не более 1 МПа.
Распылительная сушилка для жидких продуктов в кипящем слое инертных тел работает следующим образом.
На газораспределительную решетку 2 засыпается слой затравочных кристаллов. Под газораспределительную решетку 2 по воздуховоду 3 подается нагретый воздух. Включается ворошитель 4, который перемешивает кристаллы. Через форсунку 8 в корпус подается жидкий раствор продукта, например сахарный раствор. Форсунка 8 распыляет жидкий продукт до тонкодисперсного состояния, который напыляется на слой перемешиваемых затравочных кристаллов. В процессе сушки происходит обволакивание затравочных кристаллов продуктом, наращивание слоя кристаллов и образующихся гранул на газораспределительной решетке 2. По мере достижения определенной высоты слоя образующихся гранул на перфорированном днище начинается выгрузка их через окно.
Постепенно происходит замещение затравочных кристаллов на образующиеся гранулы. После вывода затравочных кристаллов в качестве новых центров кристаллизации используются обломки образующихся гранул продукта. Одновременно с подачей продукта через центробежную форсунку 8 посредством реечного привода включается в работу ротор с лопастями 9. Лопасти ротора погружены в слой кристаллов (гранул). При вращении лопасти ротора захватывают кристаллы (гранулы) и разбрасывают их веерообразно в факел распыляемого форсункой 8 продукта. При таком направленном разбрасывании кристаллов (гранул) происходит увеличение поверхности контакта кристаллов (гранул) с подаваемым через форсунку 8 продуктом.