УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ РАСТВОРОВ, ЭМУЛЬСИЙ И СУСПЕНЗИЙ
DEVICE FOR SPRAY DRYING OF SOLUTIONS, EMULSIONS AND SUSPENSIONS

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к сушке растворов, эмульсий и суспензий, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Известны распылительные сушилки с использованием форсунок [Распылительные сушилки/ М.В.Лыков, Б.И. Леончик. М.: Машиностроение. 1966], которые состоят из корпуса, распылительного механизма и системы подачи сушильного агента под факел распыления.
Недостатками этих сушильных установок являются: невозможность проведения многоступенчатого процесса сушки термолабильных продуктов, высокие энергозатраты на распыление, низкие диапазоны регулирования расхода высушиваемого продукта, невозможность распыления крупнодисперсных суспензий, так как данные распылители часто забиваются и требуют тщательного технического обслуживания.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является распылительная сушилка марки СРЦ-3200 на основе распылительного диска [Очистка теплоносителя при сушке пищевых продуктов/ В.В.Варваров, Г.Б.Дворецкий, К.К.Полянский. Воронеж: Издательство Воронежского Университета. 1988 - с.136], состоящая из корпуса, внутри которого вверху расположен распылительный диск, а подача сушильного агента осуществляется под факел распыления через воздуховоды, расположенные под распылительным диском.
Недостатками данного устройства являются: неэффективное использование объема сушильной камеры, невозможность распыления крупнодисперсных суспензий и осуществления многоступенчатого режима сушки термолабильных продуктов, низкая эксплуатационная надежность распылителя, повышенные эксплуатационные требования к смазке и балансировке распылительного диска, быстрый износ подшипников из-за высокой скорости вращения вала распылительного диска, низкие диапазоны и сложность регулирования параметров распыления, высокие энергетические затраты на процесс распыления.
Техническая задача изобретения заключается в разработке устройства для распылительной сушки растворов, эмульсий и суспензий, позволяющего высушивать крупнодисперсные суспензии, повысить качество сушки термолабильных продуктов и более рационально использовать объем сушильной камеры, а также расширить диапазоны регулирования расхода продукта и его дисперсности, повысить надежность работы и снизить энергетические затраты.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в устройстве для распылительной сушки растворов, эмульсий и суспензий, состоящем из сушильной камеры, распылительного устройства, устройств подвода и отвода сушильного агента, устройства для сбора сухого продукта, новым является то, что в качестве распылительного устройства используют щеточный распылитель, сушильная камера состоит из двух симметричных полукамер, расположенных по обе стороны относительно щеточного распылителя, поперечное сечение которых представляет собой профиль факела, подачу сушильного агента осуществляют из двух и более устройств, разделенных между собой стенками, расположенных снизу в стенках полукамер, симметрично-щеточного распылителя, снабженных подводящими каналами и жалюзи, причем подача сушильного агента из соответствующих устройств осуществляется с различной скоростью и температурой, а досушивание продукта осуществляется во время осаждения потоками сушильного агента различной температуры, устройство для сбора сухого продукта представляет собой камеру, стенки которой оснащены устройствами подачи сушильного агента и жалюзи, через которые дополнительно подается сушильный агент.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества высушенного продукта, обладающего термолабильными свойствами, возможности высушивания крупнодисперсных суспензий, более рациональном использовании объема сушильной камер, снижении энергетических затрат на процесс распыления с помощью щеточного распылителя, а также большем диапазоне регулировании работы сушильного устройства.
На чертеже представлена схема устройства для распылительной сушки растворов, эмульсий и суспензий.
Устройство для распылительной сушки растворов, эмульсий и суспензий представляет собой сушильную камеру, состоящую из двух одинаковых полукамер 1, расположенных симметрично относительно щеточного распылителя. Их поперечное сечение соответствует профилю факела, что позволяет избежать образования «мертвых» зон и снизить материалоемкость сушилки. Щеточный распылитель состоит из щетки 2, закрепленной на валу, погруженной в корыто 3, в которое насосом 12 подается распыляемая жидкость по трубопроводу 4 из емкости 5. Корыто оснащено переливной трубой 6 для удаления лишней распыляемой жидкости. В боковых стенках полукамер со стороны падения продукта имеются устройства подачи сушильного агента 7, оснащенные жалюзи, через которые осуществляется подача сушильного агента, причем его подача осуществляется из двух и более каналов, где скорость греющего агента, выходящего из первого канала ω1, а скорость сушильного агента, выходящего из второго канала, ω2, причем ω1≠ω2. Каналы оснащены жалюзи 8, что позволяет сухим частицам удаляться из сушильной камеры, не оседая в ней. Унесенные сушильным агентом частицы осаждаются в устройстве для сбора сухого продукта 9. Стенка устройства для сбора сухого продукта также оснащена устройством для подачи сушильного агента 10, перекрытым жалюзи, через которые подается дополнительный сушильный агент со скоростью ω3, отличной от ω1 и ω2, для более качественного просушивания материала. Сушильный агент подается в сушильную камеру через каналы 7, в устройства для сбора сухого продукта по каналам 14, а выводится через общий отводной патрубок 11.
Для подвода жидкости в сушилку используется патрубок 13. Узлы подачи и подогрева сушильного агента условно не показаны.
Устройство для распылительной сушки растворов, эмульсий и суспензий работает следующим образом.
1
1
2
2
1
2
3
3
Распыляемая жидкость поступает в корыто 3 через трубопровод подачи 4 из емкости с распыляемой жидкостью 5 с помощью насоса 12. При уровне жидкости, больше чем требуется, жидкость переливается по переливной трубе 6 и возвращается в емкость с распыляемой жидкостью. После попадания жидкости в корыто она подвергается распылению щеточным распылителем. Распыление происходит по двум направлениям, по прямому и обратному факелу. При этом образуются прямой и обратный факелы, каждый из них поступает в свою полукамеру 1. Снизу в полукамеры подается сушильный агент, причем он подается не менее чем из двух каналов. Сушильный агент, выходящий из первого устройства подачи сушильного агента, имеет скорость ω и температуру t, а из второго устройства подачи сушильного агента скорость ω и температуру t, причем ω>ω. Температуры сушильного агента, выходящего из устройств подачи сушильного агента, отличаются между собой, что связано с термолабильностью материала. Устройства подачи сушильного агента оснащены жалюзи 8. Жидкость, распыленная щеточным распылителем, под действием сушильного агента сушится и потоком сушильного агента сносится в конец полукамеры, причем это происходит в обеих полукамерах. Сухой материал оседает в устройство для сбора сухого продукта 9, так как он теряет скорость. В устройство для сбора сухого продукта через боковую стенку, закрытую аналогичными с сушильной камерой жалюзи, подается сушильный агент со скоростью ω и температурой t с целью досушивания высушенного продукта.
Предлагаемое устройство позволяет:
- повысить качество сушки растворов, суспензий и эмульсий;
- высушивать крупнодисперсные суспензии;
- более рационально использовать объем сушильной камеры;
- применять дифференцированные по ходу продукта режимы сушки;
- обеспечить простоту регулировки и более широкие диапазоны управления распылением;
- снизить материалоемкость.