установка для вихревой распылительной сушки

Формула изобретения

Установка для вихревой распылительной сушки, содержащая, по крайней мере, пару вихревых камер, сопряженных между собой с образованием в месте сопряжения переточного окна, подключенные к камерам тангенциальные патрубки для ввода теплоносителя, улитки для вывода газовзвеси, при этом стенки камер выполнены в виде усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями в противоположные стороны, а улитки подключены к большим основаниям конусов, отличающаяся тем, что она снабжена системой пневмоподачи дисперсного материала, связанной с дозатором, состоящей из пневматической форсунки с резонатором и гильзы, соединенной с корпусом форсунки посредством крепежного элемента, в гильзе выполнены, по крайней мере, два конических отверстия, связанные через трубопроводы дисперсного материала с дозатором, причем пневматическая форсунка состоит из корпуса, направляющей, контргайки, наконечника и сопла, а между корпусом форсунки и гильзы расположен резонатор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к установкам для вихревой распылительной сушки жидких и сыпучих материалов и может найти применение в химической, химико-фармацевтической и мясомолочной промышленности, например для сушки молочного сахара.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является установка для сушки растворов и суспензий по а.с. СССР №870874, 17.10.1981, содержащая цилиндрическую камеру и расположенные по ее оси навстречу один другому распылители, помещенные в трубы для подачи вторичного распыливающего агента, на трубах укреплены диафрагмы с отверстиями для циркуляции газовзвеси, а камера снабжена тангенциальным патрубком для дополнительного ввода теплоносителя к месту соударения распыливаемых струй материала (прототип).

Недостатком такой установки является относительно невысокая интенсивность сушки более влажных частиц материала, так как, обладая большей инерционностью, они под действием центробежной силы отжимаются к стенке сушильной камеры, т.е. в пристенный слой, в который крайне затруднен подвод сушильного агента.

Технический результат - интенсификация процесса сушки и предотвращение налипания материала на стенки камер.

Это достигается тем, что установка для вихревой распылительной сушки содержит, по крайней мере, пару вихревых камер, сопряженных между собой с образованием в месте сопряжения переточного окна, подключенные к камерам тангенциальные патрубки для ввода теплоносителя и улитки для вывода газовзвеси. Стенки камер выполнены в виде усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями в противоположные стороны, причем улитки подключены к большим основаниям конусов. Узел соединения пневматической форсунки с резонатором системы пневмоподачи дисперсного материала, связанного с дозатором, состоит из корпуса пневматической форсунки и гильзы, соединенной с корпусом форсунки посредством крепежного элемента. В гильзе имеются, по крайней мере, два конических отверстия, связанные через трубопроводы системы пневмоподачи дисперсного материала с дозатором, причем между корпусом форсунки и гильзы расположен резонатор, а пневматическая форсунка состоит из корпуса, направляющей, контргайки, наконечника и сопла.

На фиг.1 схематически изображена описываемая установка с одной парой камер; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - устройство подачи исходного раствора.

Установка для вихревой распылительной сушки содержит вихревые камеры 1, 2, 3, 4 в виде усеченных конусов (фиг.1 и 2), сопряженных между собой с образованием в месте сопряжения окна 5 гребней 6, 7 и обращенных меньшими основаниями 8 и 9 в противоположные стороны. К большим основаниям 10 и 11 камер подключены улитки 12 и 13 для отвода газовзвеси. Патрубок 14 служит для подачи в камеры сушильного агента (теплоносителя). Устройство подачи 15 исходного раствора представлено на фиг.3. Оно состоит из корпуса 16 пневматической форсунки 18 и гильзы 21, соединенной с корпусом 16 форсунки посредством крепежного элемента 22. В гильзе 21 имеется коническое отверстие 24, связанное через трубопровод 25 с улитками 12 и 13 для отвода газовзвеси (ретур), которая частично (с небольшой концентрацией конечного продукта) отводится в атмосферу, а часть поступает снова на досушку с исходным раствором в систему подачи 15 исходного раствора. Причем в качестве распыливающего агента используется теплоноситель, частично забираемый от магистрального патрубка 14.

Между корпусом форсунки и гильзы 21 расположен резонатор 26. Пневматическая форсунка (фиг.3) состоит из корпуса 16, направляющей 17, контргайки, наконечника 19 и сопла 20.

Установка для вихревой распылительной сушки работает следующим образом.

Влажный материал, например молочный сахар, подают по патрубкам, а сушильный агент (воздух) по тангенциальным патрубкам 14. Дисперсный влажный материал воздушными струями отбрасывается к стенкам камер 1-4 и перемещается потоком сушильного агента по спиральной траектории вдоль конических камер в сторону больших оснований 10 и 11, при этом частицы материала многократно рециркулируют в противоположно-направленных потоках газовзвеси вдоль камер, вследствие того что частицы материала непрерывно сбрасываются с гребней 6 и 7 в смежные камеры в соответствующих сечениях, в которых напряженность центробежного поля, для камеры, куда сбрасываются частицы, меньше из-за меньшего радиуса, т.е. радиуса крутки газовзвеси (см. напраление стрелок). Высушенный материал выводят из камер через улитки 12 и 13 на разделение, например, в циклонах (на чертеже не показаны).

В предпочтительном варианте (с двумя парами камер) выполнения установки обеспечивается более длительное время пребывания материала и большая равномерность сушки, вследствие того что и в пределах смежных камер 1 и 3 существуют встречные потоки газовзвеси. Вследствие многократного ударного слияния встречно-направленных потоков газовзвеси имеет место проникновение и многократная циркуляция частиц из одного потока в другой, при этом частицы материала под действием знакопеременного ускорения тормозятся, а затем вновь разгоняются вращающимся сушильным агентом и сбрасываются в смежные камеры в сечениях, в которых напряженность центробежного поля меньше. В смежных камерах 2 и 4 перемещение частиц осуществляется аналогично, но в противоположных направлениях, т.е. в стороны больших оснований конических камер.

Высокоскоростная воздушная струя, вытекающая из сопла распыливающего устройства, производит дробление жидкости и образует факел, в который подают сыпучий наполнитель. Кроме того, высокоскоростная воздушная струя, распространяющаяся внутри резонатора 26, является источником интенсивных акустических колебаний, интенсифицирующих процесс распыления и смешения.

В результате взаимодействия частиц наполнителя с каплями напыленной жидкости происходит перераспределение влаги, и влажность полученного агломерата уменьшается по сравнению с влажностью частиц чистого раствора.

Как показали испытания опытного образца описываемой установки, удельный съем влаги достигает 800...900 кг/м³ в час, что в 1,5...2 раза больше, чем для известных вихревых сушилок. Выявленный экспериментально предпочтительный угол конусности камер составляет 2...10°.