РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА

Полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности, к технике сушки жидких и пастообразных продуктов и может быть использована при производстве сухих дисперсных материалов.
Известна сушилка распылительная, содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор, систему очистки отработанного воздуха и систему подачи высушиваемого раствора, (см. патент РФ №2328948, 2007). Однако использование данной конструкции ограниченно для широкого диапазона объектов сушки, так как при сушке распыленные частицы продукта в рабочей зоне сушильной камеры увлекаются потоком сушильного агента и двигаются прямолинейно вниз, что лимитирует время нахождения продукта в камере а, соответственно, и время сушки. Данная конструкция применима для быстросохнущих материалов.
Самым близким по технической сути решением является вихревая распылительная сушилка (см. патент РФ №2513077, 2014), которая содержит сушильную камеру, распылитель, систему отсоса и узел выгрузки. Однако эта конструкция не решает вопрос защиты внутренних стен сушильной камеры от нарастающего в процессе работы загрязнения, ввиду контакта распыленных частиц продукта со стенами. Кроме того, в данной конструкции подача сушильного агента производится только в верхней части сушилки, что обусловливает неравномерный энергоподвод и градиент температуры сушильного агента по высоте установки, что не позволяет интенсифицировать тепломассообменные процессы в заключительной стадии сушки частиц продукта и ограничивает время сушки.
Техническая задача - создание устройства, осуществляющего равномерную, по высоте сушильной камеры, подачу сушильного агента, позволяющего увеличить время пребывания распыленных частиц продукта в сушильной камере и исключить контакт частиц продукта со стенками сушильной камеры.
Технический результат - увеличение интенсивности процесса сушки за счет усовершенствования конструкции устройства.
Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем сушильную камеру, распылитель, систему отсоса и узел выгрузки, в полости цилиндрической части сушильной камеры установлены вертикальные прямоугольные перегородки, жестко закрепленные на внутренней поверхности цилиндрической части сушильной камеры, при этом перегородки и цилиндрическая часть сушильной камеры выполнены одинаковыми по высоте.
На чертеже изображено предлагаемое устройство (фиг. 1 - общий вид, фиг. 2 - сушильная камера в разрезе). Устройство содержит узел выгрузки сухого продукта 1, нижнюю коническую часть сушильной камеры 2, систему отсоса 3, цилиндрическую часть сушильной камеры 4, верхнюю часть сушильной камеры 5, верхний патрубок ввода сушильного агента 6, распылитель 7, патрубок ввода сушильного агента по касательной к окружности цилиндрической части сушильной камеры 8, циклон 9, сборник сухого продукта 10, вертикальные прямоугольные перегородки 11, сушильную камеру 12, стержневой крепежный элемент 13.
Сушильная камера 12 имеет три составные части: верхняя часть сушильной камеры 5 соединена с цилиндрической частью сушильной камеры 4, к которой присоединена нижняя коническая часть сушильной камеры 2. Верхняя часть 5 сушильной камеры оснащена верхним патрубком ввода сушильного агента 6 и распылителем 7. Цилиндрическая часть сушильной камеры 4 имеет патрубок ввода сушильного агента по касательной к окружности цилиндрической части сушильной камеры 8. К нижней конической части сушильной камеры 2 присоединен узел выгрузки сухого продукта 1. В полости нижней конической части сушильной камеры 2 установлена система отсоса 3, соединенная с циклоном 9 и сборником сухого продукта 10. Вертикальные прямоугольные перегородки 11 жестко закреплены на внутренней поверхности цилиндрической части 4 сушильной камеры 12 при помощи стержневых крепежных элементов 13. По высоте каждая перегородка 11 имеет по два крепежных элемента 13 для придания жесткости конструкции.
Устройство работает следующим образом. Продукт, подвергаемый сушке (поток I) диспергируется распылителем 7 в объем цилиндрической части 4 сушильной камеры 12. Ввод сушильного агента (потоки II) осуществляется по патрубкам 6 и 8 установленных соответственно в верхней части 5 и цилиндрической части 4 сушильной камеры 12. Благодаря вводу сушильного агента через патрубок 8 по касательной к окружности цилиндрической части 4 и наличию в ней вертикальных прямоугольных перегородок 11, осуществляется равномерная подача сушильного агента по высоте камеры между перегородками, при этом распыленные частицы продукта, увлекаемые потоками теплоносителя, начинают вращаться относительно оси камеры и совершают движения по нисходящей спиралевидной траектории.
Перегородки 11 установлены вертикально и выполнены одинаковыми по высоте с цилиндрической частью сушильной камеры 4 для равномерного подвода сушильного агента по всей траектории движения высушиваемого материала в зоне сушки и выравнивания температуры сушильного агента по высоте сушильной камеры, в результате чего достигается увеличение интенсивности процесса сушки.
Сушильный агент, проходя через пространство между перегородками 11, разделяется на несколько перекрещивающихся потоков, которые отталкивают распыленные частицы от поверхности перегородок и, следовательно, от стенок сушильной камеры. Перекрещивающиеся потоки сушильного агента компенсируют центробежную силу, действующую на частицы в процессе их спиралевидного движения. Таким образом, исключается контакт частиц продукта со стенками сушильной камеры и увеличивается интенсивность процесса сушки.
Распыленные частицы продукта при контакте с сушильным агентом высыхают и далее транспортируются потоком теплоносителя по системе отсоса 3 конической части 2 в циклон 9, где за счет возникающей центробежной силы происходит отделение отработавшего сушильного агента (поток IV) от сухого продукта (поток III), который накапливается в сборнике сухого продукта 10. Крупные частицы сухого продукта, не увлекаемые в систему отсоса 3, накапливаются в узле выгрузки 1 (поток III). Дополнительный ввод сушильного агента через патрубок 8 позволяет выровнять температуру сушки по высоте сушильной камеры и обусловливает более интенсивное обтекание частиц сушильным агентом, что значительно интенсифицирует процесс сушки.
Соотношение расходов сушильного агента подводимого через патрубки и количество перегородок зависят от ряда факторов: производительность установки, параметры факела распыла, время сушки, геометрические характеристики сушильной камеры.
Спиралевидная траектория движения частиц определяет большее время контакта продукта с сушильным агентом в камере по сравнению с традиционным прямолинейным движением вниз, что позволяет либо уменьшить высоту сушильной камеры при заданной производительности, либо увеличить интенсивность процесса и производительность установки.
Положительный эффект предлагаемого устройства обеспечивается за счет усовершенствования конструкции сушилки. Данное устройство позволяет увеличить интенсивность процесса сушки и повысить качество готового продукта.