СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ИЗ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к химической и пищевой отраслям промышленности, а именно к технике сушки жидких продуктов и может быть использована при производстве сухих дисперсных материалов.
Известна сушилка для пищевых продуктов (см. кн. Куцакова В.Е., Богатырев А.Н. Интенсификация тепло- и массообмена при сушке пищевых продуктов. - М:. Агропромиздат, 1987. С.153). Однако применяющаяся в данной установке газораспределительная решетка предполагает использование и регенерацию синтетических инертных тел, склонных к агрегированию в процессе сушки, что повышает гидродинамическое сопротивление псевдоожиженного слоя и уменьшает выход и качество готового продукта.
Самым близким по технической сути является установка для сушки и агломерации жидких материалов, позволяющая организовать конвективную сушку в псевдокипящем слое (см. патент РФ №93055236, 1997). Однако в данной сушилке не решены вопросы очистки стенок сушильной камеры от загрязнений образующихся в результате контакта капель или частиц продукта со стенками и исключения проваливания высушиваемого продукта сквозь газораспределительную решетку.
Техническая задача - создание устройства, позволяющего осуществить струйную подачу продукта без тонкого диспергирования, уменьшить загрязнение сушильной камеры и исключить использование инертных тел, склонных к агрегированию.
Технический результат - усовершенствование конструкции сушилки, увеличение интенсивности процесса сушки.
Он достигается тем, что в устройстве газораспределительная решетка, выполнена в виде пластины круглого сечения с отверстиями, по периметру которых жестко закреплены отрезки труб, которые накрыты колпачками с зазором для прохода теплоносителя и имеющие перфорации в боковых стенках, а гидравлические форсунки расположены на расстоянии не менее половины высоты сушильной камеры от газораспределительной решетки и направлены перпендикулярно на поверхность сушильной камеры..
На рисунке изображено предлагаемое устройство. Оно имеет сушильную камеру 1 с газораспределительной решеткой 2, выполненной в виде пластины круглого сечения с отверстиями, по периметру которых жестко закреплены отрезки труб, которые сверху накрыты колпачками 3. Устройство оснащено гидравлическими форсунками 4 для подачи жидкого продукта и циклоном 5 для отделения сухого продукта от потока отработавшего сушильного агента.
Устройство работает следующим образом. Подлежащий сушке жидкий продукт подается в сушильную камеру 1 с помощью гидравлических форсунок 4, направленных перпендикулярно на поверхность сушильной камеры и расположенных на расстоянии не менее половины высоты сушильной камеры 1 от газораспределительной решетки 2, благодаря чему обеспечивается непрерывное омывание стенок камеры вновь подаваемым на сушку продуктом и таким образом, осуществляется струйная подача продукта без тонкого диспергирования и исключается контакт псевдокипящих частиц или капель продукта со стенками сушильной камеры, а, следовательно, уменьшается ее загрязнение. Поток теплоносителя при поступлении в слой жидкого продукта через прорези клапанов 3 газораспределительной решетки 2 разбивается на струи, которые с большой скоростью входят в жидкий продукт. В пространстве между смежными клапанами газовые и жидкостные струи, сталкиваются, деформируясь, образуя слой газожидкостной системы (пены) с сильно развитой поверхностью контакта продукта и теплоносителя, при этом образуется псевдокипящий слой частиц продукта, которые, высыхая, транспортируются потоком теплоносителя в циклон 5, где за счет возникающей центробежной силы происходит отделение сухого продукта от отработавшего потока теплоносителя, что позволяет исключить использование инертных тел.
Сушильный агент подается под газораспределительную решетку 2, которая по принципу работы и конструкции подобна контактным элементам - барботажным тарелкам, применяемым в процессах ректификации парожидкостных систем, однако, в отличие, от барботажных тарелок, для которых область устойчивой работы ограничивается недопустимостью уноса продукта, в нашем случае скорость сушильного агента, соответствует режиму уноса частиц продукта с поверхности газораспределительной решетки.
Все пространство между смежными клапанами 3 может быть разбито на следующие основные зоны: небарботируемой жидкости (зона А); недеформируемых струй (зона В), деформируемых струй - пены (зона С), взвешенных частиц продукта (зона D).
С увеличением скорости теплоносителя в прорезях клапанов увеличивается вылет газовой струи в жидкости и сокращается путь струй до момента их столкновения, что приводит к уменьшению высоты зоны недеформируемых струй. Уменьшение расстояния между клапанами также приводит к сокращению зоны недеформируемых струй, увеличивает градиент уровня жидкости и может привести к повышению уноса жидкости с газораспределительной решетки потоком теплоносителя вследствие увеличения скорости выхода теплоносителя из слоя продукта между клапанами.
Для зоны пены С характерны наиболее развитая поверхность массообменного контакта продукта с теплоносителем. Высота зоны пены возрастает с увеличением слоя жидкого продукта на газораспределительной решетке и скорости потока теплоносителя. Вместе с тем необходимо иметь в виду, что при увеличении высоты слоя пены увеличивается гидравлическое сопротивление движению потока теплоносителя.
В зону взвешенных частиц продукта D вместе с потоком теплоносителя попадают частицы различных размеров. Крупные, вследствие того, что скорость теплоносителя меньше их скорости витания, как правило, под действием силы тяжести вновь возвращаются в зону деформируемых струй. Мелкие частицы, скорость витания которых меньше скорости движения теплоносителя в сушильной камере, транспортируются потоком теплоносителя в циклон 5, при этом происходит их досушка.
Положительный эффект предлагаемого устройства обеспечивается за счет усовершенствования конструкции сушилки и увеличения интенсивности процесса сушки.