Способ сушки термолабильных сыпучих материалов в многоярусных сушилках псевдоожиженного слоя

(51)5 1 26 В 3 ЗОБРЕТЕН ЬСТВУ ПИСАНИ СВИДЕТЕЛ К АВТОРСКО.Ишбков,шлен, с. 44. ЬНЫХ ЯРУС- НОГО ное псевдоожижение. М,: Химия, 1976 (54) СПОСОБ СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В МНОГО НЫХ СУШИЛКАХ ПСЕВДООЖИЖЕНСЛОЯ(57) Использование; сельское хозяйст щевая промышленность, в частности, пи- шка Изобретение относится к сушке термолабильных сыпучих материалов и можетбыть использовано в сельском хозяйстве ипищевой промышленности для сушки зерна, овощей, фруктов и других термолабильных продуктов,Цель изобретения - снижение удельныхэнергозатрат за счет рационального взаимодействия потоков материала и теплоносителя,Поставленная цель достигается тем, чтов способе сушки термолабильных сыпучихматериалов в многоярусном ПС, включающем загрузку влажного материала в верхний ПС, сушку материала восходящимпотоком газообразного теплоносителя в, поменьшей мере, трех ПС и выгрузку сухого.материала, согласно изобретения, с верхнеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Ж 1805269 А термолабильных материалов в псевдоожиженном слое. Сущность изобретенйя: способ сушки термолабильных материалов в многоярусных сушилках псевдоожиженного слоя включает загрузку влажного материала на верхний ярус, подачу материала через переточное устройство на нижерасположенный ярус, выгрузку сухого материала при одновременной сушке материала восходящим потоком теплоносителя с образованием псевдоожиженного слоя, при этом подачу материала с верхнего яруса осуществляют на нижний, а с нижнего, в режиме пневмотранспорта, на средний, с которого осуществляют выгрузку. 1 э.п. ф-лы, 1 ил,го ПС материал подают на нижний ПС, откуда затем его перемещают в пневмотранрпортном потоке частью теплоносителя,на вышележащий промежуточный ПС, а выгрузку сухого материала осуществляют с промежуточного ПС, расположенного непосредственно под верхним ПС. Для интенсификации процесса сушки создается пневмотранспортный рециркуляционный поток частью теплоносителя материала с нижнего ПС на верхний ПС в зону загрузки влажного материала,Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для осуществления способа сушки термолабильных сыпучих материалов в многоярусном ПС, содержащем вертикальный корпус, разделенный, по меньшей мере, Тремя ГРУ, разгрузочныйпатрубок,поменьшеймере,двепереточные печивается также кондуктивный (контакт- трубы, установленный в корпусе под ниж- ный) подвод теплоты к влажному материалу ним ГРУ патрубок ввода газообразного теп- от материала, поступившего из нижнего ПС. лоносителя и установленные в корпусе над Кроме того, при этом обеспечивается переверхнимГРУпатрубкивыводаотработанно распределение влаги между частицами маго теплоносителя и ввода влажного матери- . териала, т,к, нагретый материал, ала, согласно изобретению, входное поступивший с нижнего ГРУ, адсорбирует отверстие одной переточной трубы распо- на себя часть влаги свежего (влажного) маложено не ниже уровня верхнего ГРУ, а вы- териала, что увеличивает поверхность испаходное отверстие - над нижним ГРУ, "0 рения.входное отверстие второй переточной тру- Использование пневмотранспорта для бы расположено над нижним ГРУ, а выход- перетока частиц с нижележащего ГРУ на ное отверстие - над вышележащим . вышележащие обеспечивает селективный промежуточным ГРУ, при этом разгрузоч- переток(пневмосепарацию)частицматериный патрубок размещен не ниже уровня 15 ала, т,е. при этом переносятся только те промежуточного ГРУ, расположенного под частицы, которыеуже потеряли достаточное верхним ГРУ, Для интенсификации процес- количество влаги, А влажные частицы (как са сушки в него может быть введена рецир- более тяжелые) остаются на данном ГРУ с куляционная труба, входное отверстие более высокой температурой слоя до тех которой расположено над нижним ГРУ, а 20 пор, пока не подсохнутдотойстепени влаж. выходное отверстие - над верхним ГРУ. ности, при которой они могут быть перенеПредложенное техническое решение сены на следующую, вышележащую ступень позволяет снизить удельные энергозатраты (ГРУ). Пневмосепарация частиц материала за счет рациональной последовательности повышает качество готового материала (т,к. взаимодействия потоков материала и тепло исключаетего перегреви пережог) и снижаносителя, Подача влажного материала на ет удельные энергозатраты за счет снижеверхнее ГРУ (в верхний ПС) обеспечивает ния аэродинамическогосопротивления ПС. предварительный нагрев (прогрев) влажно- На чертеже показан пример устройства го материала влажным теплоносителем для осуществления предлагаемого способа (прошедшим до этого все другие ярусы ПС), З 0 сушки термолабильных сыпучих материалов что интенсифицирует процесс сушки и сни- в трехъярусном ПС.жаетудельные энергозатраты за счетувели- Устройство содержит вертикальный чения скорости подвода влаги изнутри корпус 1, разделенный тремя горизонталь- материала к его поверхности, Предвари- : ными ГРУ - решетками 2. В корпусе 1 под тельный нагрев влажного материала влаж- З 5 нижним ГРУ 2 установлен патрубок 3 ввода ным теплоносителем также предотвращает газообразного теплоносителя, а над верх- образование на поверхности частиц мате- ним ГРУ 2 - патрубок 4 вывода отработан- риала корки (оболочки), резко снижающей ного теплоносителя и патрубок 5 ввода испарениеизчастицматериала внутренней влажного материала, Разгрузочный патрувлаги, Образование на поверхности частиц 40 бок 6 размещен не ниже уровня среднего материала корки приводит к резкому увели- (промежуточного) ГРУ 2. Входное отверстие чению времени сушки и росту энергозатрат первой переточной трубы 7, предназначенна,поддержание слоя в псевдоожиженном ной для перегрузки материала с верхнего состоянии. Подача материала с верхнего ГРУ 2 на нижнее ГРУ 2, расположено не ГРУна нижнее ГРУ и последующее переме ниже уровня верхнего ГРУ 2, а выходное щение материала на вышележащие ГРУ по- отверстие - над нижним ГРУ 2. Входное зволяет сушить материал в прямотоке с отверстие второй переточной трубы 8, слутеплоносителем, что дает возможность ис- .жащейдля перегрузкиматериаласнижнего пользовать высокотемпературный теплоно- . ГРУ 2 на промежуточное ГРУ 2, расположеситель стемпературой, близкой к предельно 50 но над нижним ГРУ 2, а выходное отверстие допустимой, обеспечивающей высокую ско- - над промежуточным ГРУ 2, Первая пере- рость сушки и высокий тепловой КПД (что точная труба 7 снабжена затвором-питатетакже снижает удельные энергозатраты). лем 9. Входное отверстиеИспользование пневмотранспортной рециркуляционной трубы 10 расположенорециркуляции части материала с нижнего 55 над нижним ГРУ 2, а выходное отверстие - ГРУ на верхнее ГРУ в зону загрузки влажно- над верхним ГРУ 2, Входные отверстия втого материала интенсифицирует процесс рой переточной трубы 8 и рециркуляционсушки, т,к, при этом, кроме конвективного ной трубы 10 расположены в зоне, (потоком теплоносителя) нагрева материа- максимально удаленной от зоны располола, расположенного на верхнем ГРУ, обес- жения выходного отверстия первой переточной трубы 7, Выходное отверстие второйпереточной трубы 8 размещено в зоне, максимально удаленной от зсны размещенияразгрузочного патрубка 6. Патрубок 5 вводавлажного материала и выходное отверстие 5рециркуляционной трубы 10 расположенО взоне, максимально удаленной от эоны расположения входного отверстия первой переточной трубы 7, Разгрузочный патрубок 6снабжен затвором-питателем 11 для выгрузки сухого материала,Сушилка работает следующим образом,В качестве примера описан процесссушки фуражного зерна.Газообразный теплоноситель с температурой 140 С поступает через патрубок 3под нижнее ГРУ 2, Восходящий поток теплоносителя проходит последовательно снизу вверх через все три яруса (ГРУ 2),обеспечивая на них режим псевдоожижения слоя и отдавая зерну теплоту для испарения влаги, Температура теплоносителя,отработавшего в нижнем ПС и поступающего в промежуточный ПС (т.е, на промежуточное ГРУ 2), равна 85 С, а поступающего в 25верхний ПС, - 65 С. Температура отработанного теплоносителя, отводимого из сушилки через патрубок 4, равна 50 С.Влажное зерно с температурой 10 С и влажностью 200 через пэтрубок 5 загружается 30на верхнее ГРУ 2 в ПС со средней температурой 40 С, где происходит испарение частисвободной влаги с поверхности зерна и мягкий прогрев зерна, Прогрев зерна увлажненным теплоносителем предотвращает 35образование на поверхности зерна твердой, влагонепроницаемой корки (оболочки)и обеспечивает (интенсифицирует) подводвнутренней влаги к поверхности зерна, Вверхнем ПС происходит также отдув из зерна легких примесей. Прогретое и очищенное .от легких примесей зерно с влажностью19 О через первую переточную трубу 7 припомощи затвора-питателя 9 подается нанижнее ГРУ 2 в ПС с температурой 60 С, где 45происходит сушка зерна высокотемпературным теплоносителем с температурой140 С на входе в ПС и 85 С на выходе иэ ПС.Невысокая температура зерна (60 С) в никнем ПС объясняется его охлаждением за 50счет интенсивного испарения поверхностной влаги, Из нижнего ПС зерно с температурой 60 С и влажностью 15,5 О через .вторую переточную трубу 8 пневмотранспортным потокомсоздаваемым частью тепдоносителя, перегружается впромежуточный ПС с температурой 60 С,где происходит досушка зерна среднетемпературным теплоносителем с температурой 85 С на входе в ПСи 65 ОС на выходе из этого ПС. Пневмотранспортная перегрузка зерна из нижнего ПС в промежуточный ПС позволяет за счет изменения скорости теплоносителя в переточной трубе 8 создать пневмосепарацию (клэссифика.ию) зерна, что обеспечивает перегрузку преимущественно легких (т.е, высушенных до заданной влажности зерен), а более влажные (и, следовательно, более тяжелые зерна) остаются в нижнем ПС (где температура теплоносителя выше, чем в промежуточном ПС) до тех пор, пока не будут высушены до заданной влажности, Сухое зерно с температурой 60 С и влажностью 14; разгружается из ПС, расположенного на промежуточном ГРУ 2, через разгрузочный патрубок 6 при помощи затвора-питателя 11.Для того, чтобы интенсифицировать процесс сушки при переработке высоко- влажного зерна (с влажностью более 20) и обеспечить его сушку до необходимой влажности (14), за одну загрузку используют рециркуляцию части зерна, С этой целью открывают рециркуляционную трубу 10 и цасть зерна из ПС, расположенного на нижнем ГРУ 2,пневмотранспортным потоком, создаваемым частью теплоносителя, подается в верхний ПС, Таким образом, кроме конвективного (потоком теплоносителя) нагрева зерна, расположенного на верхнем ГРУ 2, обеспечивается также кондуктивный (контактный) подвода теплоты к влажному зерну от зерна, поступившего из нижнего П С. Кроме того, при этом обеспечивается перераспределение влаги между зернами, т.к. нагретое зерно, поступившее иэ нижнего ПС, адсорбирует на себя часть влаги свежего (влажного) зерна.Регулирование расхода зерна, транспортируемого через вторую переточную трубу 8 и рециркуляционную трубу 10, обеспецивается изменением их проходного сецения или высоты расположения их входных отверстий над нижним ГРУ 2.Промекутоцное ГРУ 2 может быть одно (как в рассмотренном случае) или их может быть больше (в настоящее время испытаны сушилки с 2-4 промежуточными ГРУ 2), цто позволяет полнее испольэовать теплоту теплоносителя и, следовательно, повысить тепловой КПД и снизить удельные энерго- затраты,Проведенные исследования показали возможность использования в предложенном техническом решении высокотемпературный теплоноситель (например, для фуражного зерна - до 180 С) при сохранении потребительских свойств материала,По сравнению с прототипом в предложенном решении более чем в 2 раза снижа1805269 ВпОНИУ 0 Рй 7 П 7 ЮИ 7 Л Сапы ДИ 7 Л у Тюл ставитель А,Косякохред М.Моргентал Редактор р А.Коз Ко каз 933 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ется расход ожижающего воздуха, при исключении потерьтеплоты на нагревохлаждающего воздуха, что позволяет снизить удельные энергозатраты в 1,2-1,5 раза (в зависимости от начальной температуры сушильного агента).Таким образом, совокупность существенных признаков предложенного.технического решения позволяет по сравнению с прототипом снизить удельные знергоэатраты в 1,2-1,5 раза. Формул а и за брете н ия1. Способ сушки термолабильных сыпучих материалов в многоярусных сушилках пневмоожиженного слоя, преимущественно трехьярусных, включающий загрузку влажного материала на верхний ярус, подачу материала через переточное устройство на нижерасположенный ярус, выгрузку сухого материала восходящим потоком тепло носителя с образованиемпсевдоожиженного слоя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, подачу материала с верхнего яруса осуществляют на нижний, а с нижнего 10 в режиме пневмотранспортера - на средний, с которого осуществляют выгрузку,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью интенсификации процесса сушки, создают пневмотранспортный ре циркуляционный ток с нижнего яруса наверхний в зону загрузки исходного материала.