Сушилки с активным гидродинамическим режимом и области их применения

ISSN 1810-0198. Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки

УДК 667

DOI: 10.20310/1810-0198-2016-21-1-310-311

СУШИЛКИ С АКТИВНЫМ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

© А.М. Воробьев, Г.С. Кормильцин

Приведены конструкции сушилок, рекомендации по их применению и результаты исследования процесса сушки различных материалов.

Ключевые слова: сушка; активный режим; инерт; закрученный поток.

Разработка методов сушки различных материалов с использованием активных гидродинамических режимов требует разработки новых конструкций аппаратов для реализации этих методов.

Особое место занимают аппараты с закрученными потоками взаимодействующих фаз: сушильный агент -инертный носитель - влажный материал. Нами были разработаны и испытаны более десятка сушилок с активными гидродинамическими режимами для использования в различных отраслях промышленности от химической до пищевой, конструкции и принципы действия некоторых из них будут рассмотрены ниже.

В качестве сушильного агента при испытаниях аппаратов использовался нагретый воздух, в качестве инертного носителя - гранулы полиэтилена, поли-амида-610 и фторопласта с эквивалентным диаметром частиц 2; 2,5; 3; 5 мм. В качестве высушиваемых материалов были пасты и суспензии полупродуктов, азопигментов, дрожжей, премиксов и других кормовых добавок.

Разработанные сушилки с активным гидродинамическим режимом представляют собой цилиндроко-нические аппараты, нагретый воздух в которые подводится через завихритель в нижнюю коническую часть, куда также загружается инертный носитель. Влажный материал может подаваться в нижнюю или верхнюю части сушилки [1-2]. Закрученный поток, как правило, создается за счет тангенциального ввода сушильного агента в коническую часть аппарата.

Следует отметить, что имеется конструкция аппарата [3], в котором с помощью регулирующего устройства можно изменять в определенных пределах угол закрутки воздушного потока и, следовательно, время контакта сушильного агента и высушиваемого материала.

Исследования показали [4], что удельная производительность по влаге сушилок с закрученным слоем инертного носителя по сравнению с фонтанирующим в два раза больше. При этом процесс сушки в фонтанирующем слое инерта был реализован в том же аппарате, но при демонтированном завихрителе.

Сравнивая процесс сушки пастообразных материалов, например, азопигментов на ленточной сушилке и в аппарате с закрученным слоем, следует отме -

тить, что в первом случае сухой продукт необходимо измельчать, а во втором случае он не требует измельчения. Это, конечно, преимущество сушилок с активным гидродинамическим режимом, но необходимо учитывать, что такие аппараты работают с выносом тонкодисперсного готового продукта, что связано с последующим улавливанием его. Нами был разработан и исследован аппарат [5] для обезвоживания суспензии биопродуктов, который позволяет во многом решить вопросы, связанные с улавливанием готового продукта и комкованием его в процессе сушки.

Комкование - не единственный недостаток рассматриваемых аппаратов с активным гидродинамическим режимом. В нашей практике были попытки использования их для сушки вязких суспензий (свекловичная патока). Такие опыты привели к отрицательным результатам: влажный продукт налипал на внутренние стенки аппарата и инерт, что приводило к агломерации частиц инерта. Для сушки подобных продуктов предлагается аппарат, конструкция и принцип действия которого описаны в работе [6].

Поэтому перед использованием аппаратов с активным гидродинамическим режимом необходимо исследовать адгезионное взаимодействие в системе «высушиваемый материал - инерт - конструкционный материал аппарата».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сушилка для суспензий и пастообразных материалов / А.М. Воробьев и др. А. с. 1383067 СССР, МКИ F 26 B 17/10, № 4117862/24-06; заявл. 15.09.1986 // Изобретения (заявки и патенты).1988. Бюл. № 11. 23 марта.

2. Сушилка для суспензий и пастообразных материалов / Г.С. Кормильцин и др. А. с. 1170250 СССР, МКИ F 26 B 17/10, № 3743342/24-06; заявл. 23.05.1985 // Изобретения (заявки и па-тенты).1985. Бюл. № 28. 30 июля.

3. Сушилка / С.П. Рудобашта и др. А. с. 1295172 СССР, МКИ F 26 B 17/10, № 3980144/24-06; заявл. 22.10.1985 // Изобретения (заявки и патенты). 1986. Бюл. № 9. 7 марта.

4. Воробьев А.М. Сушка материалов в аппарате с двухфазным закрученным потоком: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Тамбов, 1989. 17 с.

5. Воробьев А.М., Кормильцин Г.С. Установка для сушки биопродуктов // Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов в различных отраслях промышленности и агропромышленном комплексе: материалы веб-конференции. Первые Международные Лыковские научные чтения, посвященные 105-летию академика А.В. Лыкова. М., 2015. С. 160-161.

2016. Т. 21, вып. 1. Техника

6. Воробьев А.М., Кормильцин Г.С., Першин В.Ф. Сушка свекловичной патоки // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2014. Т. 19. Вып. 3. С. 948-949.

Поступила в редакцию 15 января 2016 г.

Воробьев Александр Михайлович, Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, Российская Федерация, доктор технических наук, профессор кафедры «Техническая механика и детали машин», е-шаД: fvd56@mail.ru

Кормильцин Геннадий Сергеевич, Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, Российская Федерация, кандидат технических наук, профессор кафедры «Техническая механика и детали машин», е-шаД: gkorm402002@mail.ru

UDC 667

DOI: 10.20310/1810-0198-2016-21-1-310-311

DRIERS WITH ACTIVE HYDRODYNAMIC REGIME AND THEIR USE IN DIFFERENT SPHERES

© A.M. Vorobev, G.S. Kormiltsin

The design of driers, recommendations on their use and the results of drying process research of different materials is presented.

Key words: drying; active regime; inert; swirling flow.

REFERENCES

1. Vorobyev A.M. et al. Sushilka dlya suspenziy i pastoobraznykh materialov. Avtorskoe svidetelstvo 1383067 SSSR, MKI F 26 B 17/10, no. 4117862/24-06, 1988.

2. Kormiltsin G.S. et al. Sushilka dlya suspenziy i pastoobraznykh materialov. Avtorskoe svidetelstvo 1170250 SSSR, MKI F 26 B 17/10, no. 3743342/24-06, 1985.

3. Rudobashta S.P. et al. Sushilka. Avtorskoe svidetelstvo 1295172 SSSR, MKI F 26 B 17/10, no. 3980144/24-06, 1986.

4. Vorobyev A.M. Sushka materialov v apparate s dvukhfaznym zakruchennympotokom. Avtoreferat dissertatsii ... kandidata tehnicheskih nauk. Tambov, 1989. 17 p.

5. Vorobyev A.M., Kormiltsin G.S. Ustanovka dlya sushki bioproduktov. Materialy veb-konferentsii "PervyeMezhdunarodnye Lykovskie nauchnye chteniya, posvyashchennye 105-letiyu akademikaA.V. Lykova". Moscow, 2015, pp. 160-161.

6. Vorobyev A.M., Kormiltsin G.S., Pershin V.F. Sushilka sveklovichnoy patoki. Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya Estestvennye i tekhnicheskie nauki — Tambov University Reports. Series: Natural and Technical Sciences. Tambov, 2014, vol. 19, no. 3, pp. 948-949.

Received 15 January 2016

Vorobev Aleksander Mikhaylovich, Tambov State Technical University, Tambov, Russian Federation, Doctor of Technics, Professor of "Technical Mechanics and Machine's Details" Department, e-mail: fvd56@mail.ru

Kormiltsin Gennadiy Sergeevich, Tambov State Technical University, Tambov, Russian Federation, Candidate of Technics, Professor of "Technical Mechanics and Machine's Details" Department, e-mail: gkorm402002@mail.ru