Многосекционная установка для термообработки сыпучих материалов
MULTISECTIONAL UNIT FOR HEAT TREATMENT OF BULK MATERIALS

Изобретение относится к сельскохозяйственной, пищевой и химической промышленности и может быть использовано для термической обработки сыпучих материалов.
Известна сушилка кипящего слоя для термолабильных сыпучих материалов, содержащая цилиндрический корпус, разделенный газораспределительными решетками, пересыпные окна, газоподводящий и газоотводящий коробы, радиальные перегородки, разделяющие кольцевые камеры на «горячий» и «холодный» отсеки [А.С. 1276888 SU, М.Кл.3 F26B 17/10, опубл. 15.12.86. Бюл. №46].
Недостатком известного технического решения является низкая интенсификация тепломассообмена из-за снижения разности температур сушильного агента и его увлажнение по мере прохождения поярусно расположенных кольцевых камер снизу вверх, невозможность использования для сушки полидисперсных материалов и зависимость скорости движения кипящего слоя от скорости агента.
Также известна многосекционная установка для сушки и охлаждения полидисперсных материалов, принятая за прототип, содержащая две сушильные и одну охладительную секции цилиндрической формы, включающие цилиндрический корпус, газораспределительные решетки, газораспределительные камеры, секторные переточные отверстия (окна), перегрузочные течки и разгрузочную течку [А.С. 492716 SU, М.Кл.3 F26B 17/10, опубл. 25.11.75. Бюл. №43].
Недостатками данного технического решения являются сложность устройства, невысокая интенсификация тепломассообмена, зависимость скорости движения кипящего слоя от скорости агента и неравномерный подвод сушильного агента -теплоносителя и охлаждающего воздуха- хладагента.
Целью изобретения является улучшение интенсификации тепломассообмена и повышение качества сушки за счет создания осциллирующего режима, равномерного вертикально-параллельного подвода сушильного агента - теплоносителя и охлаждающего воздуха- хладагента к газораспределительным решеткам всех секций цилиндрической формы, чередования псевдоожиженного и плотного малоподвижного слоев и возможности изменения скорости движения кипящего слоя без изменения скорости агента в зависимости от сыпучести, вида обрабатываемого материала, его состояния и от других факторов.
Задача изобретения достигается тем, что многосекционная установка для термообработки сыпучих материалов, содержащая секции
цилиндрической формы, включающие цилиндрический корпус, газораспределительные решетки, газораспределительные камеры, секторные переточные отверстия в виде окон, перегрузочные течки и разгрузочную течку согласно изобретению снабжена основным диффузором, внутренним газоподводящим цилиндром с нижними диффузорами, разделенными перегородкой на нагревательный и охладительный полукруг, шиберной заслонкой, загрузочным бункером и вентиляторами. Газораспределительные решетки выполнены из стандартных перфорированных решет с круглыми отверстиями, включают два расположенных радиально друг за другом разгонный сектор, продолжительностью с центральным углом λ°, выполненный с уклоном в направлении движения материала α° и основной сектор, расположенный горизонтально. В нагревательном полукруге установлен теплообменник.
На фиг.1. показана многосекционная установка для термообработки сыпучих материалов, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.2.
Многосекционная установка для термообработки сыпучих материалов состоит из загрузочного бункера 1, шиберной заслонки 2, секций цилиндрической формы 3, расположенных вертикально друг за другом, перегрузочных течек 4, разгрузочной течки 5, основного диффузора 6, вентиляторов 7. Секции цилиндрической формы 3 состоят из цилиндрического корпуса 8, внутреннего газоподводящего цилиндра 9, разделенного перегородкой 10 на нагревательный полукруг 11 и охладительный полукруг 12, разделяющих секцию цилиндрической формы на камеру нагрева 13 и камеру охлаждения 14, газораспределительной решетки 15 из стандартных перфорированных решет с круглыми отверстиями, включающей разгонный сектор 16, продолжительностью с центральным углом λ°, выполненный с уклоном в направлении движения материала α° и основной сектор 17, расположенный горизонтально, который прерывается секторными переточными отверстиями в виде окон 18. Под газораспределительной решеткой 15 расположен нижние диффузоры 19, образующий газораспределительную камеру 20, в нагревательном полукруге 11 установлен теплообменник 21.
Многосекционная установка для термообработки сыпучих материалов работает следующим образом. Вентиляторы 7 создают воздушный поток, который через диффузор 6 подается во внутренний газоподводящий цилиндр 9, разделенный перегородкой 10 на две равные части. В нагревательном полукруге 11 воздух нагревается с помощью теплообменника 21, в охладительном полукруге 12 температура воздуха остается неизменной. С помощью нижних диффузоров 19, образующих газораспределительные камеры 20, сушильный агент -теплоноситель из нагревательного полукруга 11 и охлаждающий воздух -хладагент охладительного полукруга 12
равномерно вертикально-параллельно подводятся к газораспределительным решеткам 15 и поступают соответственно в камеру нагрева 13 и камеру охлаждения 14 каждой секции цилиндрической формы 3. Отработанный сушильный агент и охлаждающий воздух выводятся в атмосферу через щель между цилиндрическим корпусом 8 и нижними диффузорами 19.
Сыпучий материал засыпается транспортером или ручной загрузкой в загрузочный бункер 1, с помощью шиберной заслонки 2 устанавливается необходимая подача. Сыпучий материал подается на газораспределительную решетку 15 в камеру нагрева 13, слой переходит в псевдоожиженное состояние, за счет разгонного сектора 16 кипящий слой начинает перемещаться по окружной траектории, поступает на основной сектор 17, где продолжается его движение за счет инерции в камеру охлаждения 14, после чего сыпучий материал через секторные переточные отверстия в виде окна 18 попадает в перегрузочную течку 4, пересыпается на разгонный сектор 16, где образуется плотный малоподвижный слой сыпучего материала, который постепенно переходит в псевдоожиженное состояние и кипящий слой перемещается по окружной траектории, где процессы нагрева и охлаждения повторяются. Количество процессов нагрева и охлаждения будет зависеть от количества используемых секций цилиндрической формы 3. После прохождения нижней секции цилиндрической формы 3 высушенный сыпучий материал выгружается через разгрузочную течку 5.
Количество секций цилиндрической формы 3 в установке принято условно и может быть любым в зависимости от производительности, вида, материала, его состояния и от других факторов.
Изменение скорости движения кипящего слоя без изменения скорости агента в зависимости от влажности, сыпучести, вида обрабатываемого материала и от других факторов возможно посредством изменения угла наклона разгонного сектора 16.
Устройство позволяет улучшить интенсификацию тепломассообмена и повышение качества сушки за счет создания осциллирующего режима, равномерного вертикально-параллельного подвода сушильного агента, например теплоносителя, и охлаждающего воздуха, например хладагента, к газораспределительным решеткам всех секций, чередования псевдоожиженного и плотного малоподвижного слоев и возможности изменения скорости движения кипящего слоя без изменения скорости агента в зависимости от сыпучести, вида обрабатываемого материала, его состояния и от других факторов.