сушилка для пастообразных материалов

Формула изобретения

1. Сушилка для пастообразных материалов, содержащая аппарат кипящего слоя в виде цилиндрического корпуса с конической частью и опорной решеткой, установленной в самом узком сечении конуса, к которому присоединен короб с патрубком для подачи псевдоожижающего теплоносителя из топки или калорифера, а в коробе расположен конический бункер для сбора высушенного продукта, в верхней части которого, выполненной в виде обратного конуса с цилиндрической полостью, размещена мешалка, совершающая вертикальные перемещения, причем подача влажного материала производится с помощью пневматических или механических форсунок через патрубок, расположенный в крышке корпуса, или через штуцер, расположенный в конической части аппарата, а выгрузка сухого продукта осуществляется через центральную трубу, отличающаяся тем, что сушилка содержит топку со смесительной камерой, турбогазодувку, а также систему пылеочистки, состоящую из акустической установки, оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в потоке не менее 2 г/м ³, время озвучивания 1,5-2 с, и циклона с бункером, связанным с емкостями для высушенного продукта, причем в выхлопной трубе циклона предусмотрена задвижка для регулировки тяги вентилятора.

2. Сушилка для пастообразных материалов по п.1, отличающаяся тем, что в схему введен микропроцессор, который соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости псевдоожиженных потоков, установленными в элементах схемы сушки, и с исполнительными органами, регулирующими параметры всех элементов схемы сушки, который проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов схемы сушки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка по а.с. СССР №553424, F26В 17/10, 1975 г, содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру с опорной решеткой, топку со смесительной камерой, турбогазодувку и систему очистки отработанного воздуха (прототип).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат - повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в сушилке для пастообразных материалов, содержащей загрузочное устройство влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, топку со смесительной камерой, турбогазодувку и систему очистки отработанного воздуха, аппарат кипящего слоя выполнен в виде цилиндрического корпуса с конической частью и опорной решеткой, установленной в самом узком сечении конуса, к которому присоединен короб с патрубком для подачи псевдоожижающего теплоносителя из топки или калорифера, а в коробе расположен конический бункер для сбора высушенного продукта, в верхней части которого, выполненной в виде обратного конуса с цилиндрической полостью, размещена мешалка, совершающая вертикальные перемещения, причем подача влажного материала производится с помощью пневматических или механических форсунок через патрубок, расположенный в крышке корпуса, или через штуцер, расположенный в конической части аппарата, а выгрузка сухого продукта осуществляется через центральную трубу.

На чертеже показана сушилка для пастообразных материалов.

Сушилка для пастообразных материалов содержит цилиндрический корпус 3 с конической частью 4 и опорной решеткой, установленной в самом узком сечении конуса 4, к которому присоединен короб 9 с патрубком 8 для подачи псевдоожижающего теплоносителя из топки или калорифера (на чертеже не показан). В коробе 9 расположен конический бункер 10 для сбора высушенного продукта, в верхней части которого, выполненной в виде обратного конуса с цилиндрической полостью, размещена мешалка 6, совершающая вертикальные перемещения. Подача влажного материала производится с помощью пневматических или механических форсунок через патрубок 1, расположенный в крышке корпуса 3, или через штуцер 7, расположенный в конической части 4 аппарата. Выгрузка сухого продукта осуществляется через центральную трубу 10. Предусмотрено регулирование высоты слоя за счет перемещения мешалки 6. Отработанный воздух отводится через патрубок 2, расположенный в верхней части цилиндрического корпуса 3, в систему пылеочистки (на чертеже не показана), которая состоит из акустической установки, оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м³, время озвучивания 1,5...2 с, и циклона с отсасывающим вентилятором.

Микропроцессор соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости воздушных и псевдоожиженных потоков (на чертеже не показано), установленных в элементах сушилки, и с исполнительными органами (на чертеже не показано), регулирующими параметры всех элементов сушилки. Микропроцессор проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов сушилки.

Сушилка для пастообразных материалов работает следующим образом.

Сушилка для пастообразных материалов содержит цилиндрический корпус 3 с конической частью 4 и опорной решеткой, установленной в самом узком сечении конуса 4, к которому присоединен короб 9 с патрубком 8 для подачи псевдоожижающего теплоносителя из топки или калорифера (на чертеже не показано). В коробе 9 расположен конический бункер 10 для сбора высушенного продукта, в верхней части которого, выполненной в виде обратного конуса с цилиндрической полостью, размещена мешалка 6, совершающая вертикальные перемещения.

Подача влажного материала производится с помощью пневматических или механических форсунок через патрубок 1, расположенный в крышке корпуса 3, или через штуцер 7, расположенный в конической части 4 аппарата. Выгрузка сухого продукта будет происходить через центральную трубу 10. Предусмотрено регулирование высоты слоя за счет перемещения мешалки 6. Отработанный воздух отводится через патрубок 2, расположенный в верхней части цилиндрического корпуса 3, в систему пылеочистки (на чертеже не показана), которая состоит из акустической установки, оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м ³, время озвучивания 1,5...2 с, и циклона с отсасывающим вентилятором.

Микропроцессор соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости воздушных и псевдоожиженных потоков (на чертеже не показано), установленных в элементах сушилки, и с исполнительными органами (на чертеже не показано), регулирующими параметры всех элементов сушилки. Микропроцессор проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов сушилки.

Сушильный агент (теплоноситель - нагретый воздух или топочные газы) вместе с мелкими частицами продукта попадает в акустическую установку, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления. В акустической установке происходит отделение от теплоносителя пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в среде отработанного теплоносителя, пылевые частицы слипаются, то есть коагулируют, образуя крупные агрегаты, что значительно облегчает последующую очистку теплоносителя в газоочистных аппаратах. На взвешенные частицы при воздействии акустических колебаний действуют следующие основные факторы: совместное колебание частиц и газовой среды, динамические силы между соседними частицами. Крупные частицы оседают вниз либо в акустической установке, либо поступают в полость, связанную с инерционным пылеотделителем.

Оптимальными параметрами для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в потоке сушильного агента не менее 2 г/м, время озвучивания 1,5...2 с. Эти параметры обусловлены тем, что в зависимости от их величины взвешенная частица либо участвует в колебаниях среды (полностью или частично), либо не участвует, так как на частицу и среду действуют силы Стокса. Более того, при пропускании звуковых волн через объем газа, находящегося в некотором замкнутом сосуде, в последнем устанавливаются стоячие звуковые волны с образованием узлов (скорость колебаний равна нулю) и пучностей, в которых амплитуда колебаний скорости максимальна. Частота колебательного процесса, равная 900 Гц, создает для концентрации пыли в потоке теплоносителя, равной не менее 2 г/м ³, такую амплитуду звуковой волны, при которой амплитуда скорости газовой частицы, определяемая отношением интенсивности звука (уровень звукового давления 140 дБ и более) к скорости звука в среде, будет находиться в области пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде (акустической установке), что и определяет в конечном счете интенсивность акустической коагуляции, то есть скорость образования крупных частиц. Время озвучивания 1,5...2 с назначается из условия образования пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде. Если время озвучивания будет за пределами диапазона 1,5...2 с, то это приведет к образованию узлов в стоячих волнах (скорость колебаний равна нулю) и, как следствие, к ослаблению эффекта акустической коагуляции.

Предложенная установка допускает большие скорости газов при уменьшенном пылеуносе и предназначена для высушивания полимерных и полидисперсных материалов, минеральных солей и растворов. Такой аппарат успешно применяется для высушивания комкующихся (например, сульфата аммония) и волокнистых (асбестовое волокно, морская трава) материалов, а также раствора натриевой соли метадисульфокислоты бензола и для сушки пастообразных органических красителей.