АППАРАТ 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 сушильная установка для получения порошков из жидких продуктов, позволяющая организовать конвективную сушку в псевдокипящем слое (см. патент РФ №86718, 2009 г.). Однако в данной установке не решены вопросы циркуляционного перемешивания и предварительного нагрева продукта для увеличения интенсивности процесса сушки.
Самым близким по технической сути решением является распылительная сушилка для жидких продуктов (см. патент РФ №2377485, 2009 г.). Однако в данной установке для диспергирования продукта в рабочую зону сушильной камеры применяется распылитель, требующий дополнительного оснащения установки насосом-дозатором и не позволяющий осуществить струйную подачу продукта без тонкого диспергирования, что снижает интенсивность процесса сушки.
Техническая задача - создание устройства, позволяющего осуществить циркуляционное перемешивание, предварительный нагрев и струйную подачу продукта при сушке.
Технический результат заключается в увеличении интенсивности процесса сушки.
Он достигается тем, что по периметру газораспределительной решетки, выполненной 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, жестко закреплены переливная перегородка, выполненная в виде обода и переливная перегородка, выполненная в виде перфорированного кольца, установленная в зазоре между полым цилиндром и газораспределительной решеткой и отделяющая емкость полого цилиндра от сушильной камеры.
На фиг.1 изображен предлагаемый аппарат; на фиг.3 - увеличенный разрез А-А аппарата; на фиг.3 - увеличенный вид I аппарата. Аппарат имеет вертикальную сушильную камеру, образованную двумя усеченными конусами 1, 2 и полым цилиндром 3, газоход 4 для подачи теплоносителя, трубчатый кольцевой питатель 5, оснащенный по периферии гидравлическими форсунками 6, вертикальную переливную перегородку 7 и горизонтальную переливную перегородку 14 с перфорациями 16, насос 8. Газораспределительная решетка 9, выполненная в виде пластины круглого сечения с отверстиями, по периметру которых жестко закреплены отрезки труб накрытые сверху колпачками 15, газоход отработавшего теплоносителя 10, циклон 11, трубопровод 12, вентиль 13.
Устройство работает следующим образом (фиг 1, фиг 2). Полый цилиндр сушильной камеры 3 от трубопровода 12 через трубчатый кольцевой питатель 5 и гидравлические форсунки 6 предварительно заполняется подлежащим сушке продуктом с помощью насоса 8, после чего по газоходу 4 производится подача сушильного агента в рабочий объем сушилки образованный двумя усеченными конусами 1 и 2. Далее производится открытие вентиля 13. Вентиль 13 позволяет непрерывно осуществлять посредством питателя 5 и гидравлических форсунок 6 циркуляционное перемешивание продукта подлежащего сушке, его дополнительный подвод от трубопровода 12 и предварительный нагрев, за счет теплоносителя.
Поток теплоносителя при поступлении в слой жидкого продукта через перфорации колпачков 15 газораспределительной решетки 9 разбивается на струи, которые с большой скоростью входят в жидкий продукт. В пространстве между смежными колпачками газовые и жидкостные струи, сталкиваются, деформируясь, образуя слой газожидкостной системы (пены) с сильно развитой поверхностью контакта продукта и теплоносителя, при этом образуется псевдокипящий слой распыленных частиц продукта.
Распыленные частицы продукта при контакте с сушильным агентом высыхают и транспортируются потоком теплоносителя по газоходу 10 в циклон 11, где за счет возникающей центробежной силы происходит отделение сухого продукта от отработавшего теплоносителя. При циркуляционном перемешивании продукт непрерывно подается гидравлическими форсунками 6 на стенки сушильной камеры, омывая их, за счет чего исключается налипание и контакт распыленных частиц продукта со стенками сушильной камеры, а, следовательно, нарастающее загрязнение стенок в процессе распылительной сушки.
При работе устройства, с целью непрерывного и качественного высушивания продукта, необходимо согласование расходов вновь подводимого по трубопроводу 12 продукта и продукта, диспергируемого на поверхности газораспределительной решетки 9. Количество гидравлических форсунок 6 в кольцевом питателе 5 определяется из условия полного смывания стенок сушильной камеры струями продукта без его диспергирования в зависимости от расхода продукта и размеров сушильной камеры. В рабочий объем сушилки при диспергировании попадают частицы продукта различных размеров. Мелкие частицы, скорость движения которых меньше скорости движения теплоносителя в рабочем объеме сушильной камеры, транспортируются потоком теплоносителя в циклон 11, при этом происходит их досушка. Крупные, вследствие того, что скорость теплоносителя меньше их скорости движения, под действием силы тяжести вновь возвращаются на газораспределительную решетку 9, благодаря чему обеспечивается надежная работа устройства при возможных технологических колебаниях режимов распыления и сушки продукта ввиду изменения расходных параметров процесса и физико-химических характеристик продукта.
Скорость теплоносителя, подаваемого под газораспределительную решетку 9 должна соответствовать режиму уноса частиц продукта с поверхности решетки.
Все пространство между смежными колпачками 15 может быть разбито на следующие основные зоны (фиг.3): небарботируемой жидкости (зона А); недеформируемых струй (зона Б), деформируемых струй - пены (зона В), взвешенных частиц продукта (зона Д). Для зоны пены (зона В) 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. Высота слоя жидкого продукта на газораспределительной решетке устанавливается и регулируется с помощью вертикальной переливной перегородки 7 и горизонтальной переливной перегородки 14. Вместе с тем необходимо иметь в виду, что при увеличении высоты слоя пены увеличивается гидравлическое сопротивление движению потока теплоносителя. Перфорация 16 в горизонтальной переливной перегородке 14 позволяет осуществить возврат части продукта в цилиндр 3 при циркуляционном перемешивании.