РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА С ИНЕРТНОЙ НАСАДКОЙ
SPRAY DRYER WITH INERT NOZZLE

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка для сушки растворов, суспензий и паст в псевдоожиженном слое по патенту РФ №2328669, F26B 17/10, содержащая камеру с газораспределительной решеткой для размещения инертных тел, приводимых в псевдоожиженное состояние, и отбойник многоступенчатой конструкции для очистки инертных тел от материала, выполненный в виде системы струн, расположенных по всему сечению камеры и укрепленных на ее внутренних стенках (прототип).
Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.
Технический результат - повышение производительности сушки за счет интенсификации тепло- и массообмена путем многоступенчатой конструкции отбойника для очистки инертных тел, который выполнен в виде системы струн, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему сечению камеры.
Это достигается тем, что в распылительной сушилке с инертной насадкой, содержащей камеру с газораспределительной решеткой для размещения инертных тел, приводимых в псевдоожиженное состояние, и отбойник многоступенчатой конструкции для очистки инертных тел от материала, выполненный в виде системы струн, расположенных по всему сечению камеры и укрепленных на ее внутренних стенках, отбойник выполнен в виде системы струн, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему сечению конической расширяющейся части корпуса и укрепленных на ее внутренних стенках с помощью ободов, при этом струны могут быть закреплены между штырями с образованием геометрически правильных фигур, например треугольников и многоугольников, таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная перфорация и линейность сопротивления отбойника, или лучеобразно, с образованием конических поверхностей, направленных вершинами друг к другу, причем на каждом из ободов в их центре закреплен диск, к которому присоединяются струны, а форсунка выполнена акустической. Инертная насадка выполнена в виде цилиндрического кольца, на боковой внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или инертная насадка выполнена в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований, или инертная насадка выполнена в виде связанных между собой винтовых спиралей, вписываемых в сферическую поверхность с центром, лежащим на оси соединения спиралей, или инертная насадка выполнена в виде по крайней мере двенадцати соединенных в блок трехлопастных пропеллеров, проекция которых на плоскость чертежа вписывается в окружность с центром, совпадающим с центром одного из них.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемой сушилки; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б фиг. 1; на фиг. 4-7 - варианты выполнения инертных тел 4, выполняющих функции инертной насадки.
Распылительная сушилка с инертной насадкой содержит корпус, состоящий из цилиндрической части, в которой размещены газораспределительная решетка 3, инертные тела 4, отбойник 7 многоступенчатой конструкции в виде штырей и струн 10 для очистки инертных тел, которые расположены в горизонтальных плоскостях. Штыри укреплены на внутренних стенках цилиндрической части корпуса сушилки, которая оборудована акустической пневматической форсункой 1 и газораспределительной решеткой 3 для размещения инертных тел 4, приводимых в псевдоожиженное состояние теплоносителем, подаваемым под газораспределительную решетку 3. Для интенсификации процесса очистки инертных тел 4 от высушиваемого материала предусмотрен отбойник, выполненный в виде системы струн, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему сечению конической расширяющейся части 2 корпуса и укрепленных на ее внутренних стенках с помощью ободов 5 и 6. Струны 10 могут быть закреплены между штырями так, как показано на фиг. 2, т.е. с образованием геометрически правильных фигур, например треугольников и многоугольников, таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная перфорация и линейность сопротивления отбойника. Струны 10 могут быть закреплены между штырями ободов 5 и 6 так, как показано на фиг. 3, т.е. лучеобразно, с образованием конических поверхностей, направленных вершинами друг к другу, причем на каждом из ободов 5 и 6 в центре закреплен диск 11, к которому присоединяются струны 10. Замена инертных тел 4 производится через патрубки 8 и 9.
Распылительная сушилка с инертной насадкой работает следующим образом.
Раствор (суспензию, пульпу) подают с помощью по крайней мере одной акустической пневматической форсунки 1 в направленные под углом к оси корпуса сушилки потоки высокотемпературного теплоносителя. Основное удаление влаги происходит над кипящим слоем, а досушку образующихся гранул осуществляют в кипящем слое, что позволяет интенсифицировать процессы тепло- и массообмена и грануляции. При этом патрубки 8 и 9, установленные в цилиндрической части корпуса, могут служить для подачи влажного консистентного материала для его досушки, а также для выгрузки готового гранулированного продукта.
Исходный раствор распыляется, высушивается, скалывается и уходит через крышку сушилки в систему улавливания: сначала в акустическую установку 12, где происходит акустическая агломерация мелких частиц, а затем в циклон 13 и рукавный фильтр 14 с бункером 15. В результате сушки получают тонкие порошки продуктов с влажностью до 0,8%.
Возможно выполнение инертных тел 4 (фиг. 4) в виде цилиндрического кольца, на боковой внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца.
Возможно выполнение инертных тел 4 (фиг. 5) в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.
Возможно выполнение инертных тел 4 (фиг. 6) в виде связанных между собой винтовых спиралей, вписываемых в сферическую поверхность с центром, лежащим на оси соединения спиралей.
Возможно выполнение инертных тел 4 (фиг. 7) в виде по крайней мере двенадцати соединенных в блок трехлопастных пропеллеров, проекция которых на плоскость чертежа вписывается в окружность с центром, совпадающим с центром одного из них.