СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА

Изобретение относиться к пищевой промышленности, в частности к установкам распылительной сушки для производства сухих твердых материалов в виде порошка из таких жидких исходных материалов как растворы, эмульсии и суспензии. Изобретение может найти применение и в других отраслях промышленного производства.
Известна сушильная камера, входящая в состав установки распылительной сушки /1/, для обезвоживания различных суспензий и растворов. Сушильная камера содержит вертикальный цилиндрический корпус с введенными внутрь соосно с корпусом трубопроводами подачи горячего воздуха и распыленного потока жидкого исходного вещества. В корпусе выполнено отверстие в основании для удаления порошка и отверстие для удаления газа с продуктами испарения жидкой основы раствора или суспензии. Существуют различные варианты конструкции данных сушильных камер. Основные отличия данных сушильных камер между собой /2/ в способе подачи воздуха в камеру, то есть начальное взаимодействие капель распыленной жидкости и осушающего воздуха, определяющего скорость испарения и температуру в сушилке. Существует три основных режима такого взаимодействия: прямоток (осушающий воздух и частицы двигаются в одном и том же направлении через сушильную камеру), противоток (осушающий воздух и частицы двигаются через сушильную камеру в противоположном направлении), смешанные потоки (движение частиц через сушильную камеру испытывает как прямоточные, так и противоточные фазы).
Способ сушки заключается в том, что в камере происходит распыление жидкого сырья для получения капельного потока и соприкосновение капель с горячим воздухом. Недостатком данных сушильных камер является высокая температура подаваемого воздуха 120-240°С, что обусловлено малым временем нахождения частиц распыленной жидкости в воздушном потоке до момента осаждения в камере. Этот способ сушки сказывается на качестве получаемого продукта и является причиной больших энергозатрат, что также является недостатком данных установок. Также в данных сушильных установках применяется предварительное сгущение исходного продукта в выпарном аппарате, что усложняет данную конструкцию и также увеличивает энергозатраты на сушку.
5
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является прямоточная распылительная сушильная установка типа РСМ /2/, состоящая из вертикальной цилиндрической сушильной башни, снабженной коническим днищем, циклонов и вспомогательных устройств. В центре верхней части сушильной башни смонтированы воздухораспределитель и дисковый распылитель. Воздух, подаваемый на сушку, нагревается в калорифере при давлении пара 11·10 Па. Расход пара на сушку
3
составляет 1460 кг/ч. Воздух подается нагнетательным вентилятором высокого давления производительностью 14200 м/ч. После прохождения калорифера воздух нагревается до температуры 180-200°С и сосредоточенно подается в корень факела распыла. При этом в воздухе распределителе поток воздуха подвергается закрутке в направлении, противоположном направлению движения частиц распыленного продукта. После потери частицами продукта высокой начальной скорости они совместно с потоком воздуха движутся по нисходящей спиралеобразной траектории. Отработавший воздух, имеющий температуру 85-96°С, с наиболее мелкими фракциями порошка через специальный патрубок выводится из сушильной башни в батарею циклонов для очистки. Воздух отсасывается вентилятором. Высушенный порошок по коническому днищу сушильной башни ссыпается в вибролоток.
Недостатками известного устройства являются высокие затраты на изготовление и эксплуатацию, не высокая технологичность производства порошка данным способом сушки, обусловленная большой температурой сушки и предварительным сгущением (сгущение при необходимости, если этого требует технология сушки исходной жидкости). Установка громоздка, требует агрегатирования в одно целое ряда узлов с самостоятельной функцией каждого.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство и способ сушки в нем позволяют при малой температуре подаваемого воздуха и распылением в сушильной камере жидкого исходного вещества без предварительного сгущения получать сухой продукт. Уменьшение температуры сушки позволяет получить более качественный продукт. Также к преимуществам изобретения можно отнести: простоту конструкции, малые затраты на производство, малые энергозатраты при эксплуатации и возможность использования данного устройства на подвижной платформе транспортного средства.
Изобретение поясняется следующим чертежом.
Сушильная камера имеет корпус 1, входной канал 2 для подачи воздуха в камеру, пластины 3 обеспечивающие необходимую скорость и направление воздушного потока в рабочей полости камеры 4, в которой происходит распыление исходной жидкости форсунками 5 и патрубок 6 для выхода отработанного воздуха к пылеуловителю (например, к циклону).
Способ сушки в камере заключается в том, что под воздействием воздушного потока в рабочей полости камеры 4, частицы распыленной жидкости совершают движение по окружности, что позволяет частице достаточно продолжительное время находится во взвешенном состоянии. Такое время витания частицы в камере позволяет значительно снизить температуру подаваемого воздуха. По мере осушения частица теряет массу и по спиралеобразной траектории устремляется с воздушным потоком к выходному патрубку 6, откуда воздух подается на пылеулавливающее устройство (циклон), где и происходит осаждение получаемого продукта (порошка).
На реально действующей экспериментальной установке было получено сухое молоко при распылении в камере исходного продукта (молока), без какого-либо предварительного сгущения. При этом температура подаваемого воздуха в камере не превышала 40°С. Данное изобретение позволяет решить задачу сушки жидкости без предварительного нагрева воздушного потока, поступающего в камеру, то есть температура поступающего воздуха может не превышать температуру окружающей среды.