Установка для сушки растворов и суспензий

АНИЕ Союз СоветскнкСоцналистическикРеспублик ВТОРС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) ополнитель е к авт. свид-ву -(51) М. Кл,зГ 26 В 17/10 Г 26 В 3/12 ударствеииый кавит Опубликовано 07.10.81. Бюллетень 3 о залам иэееретеиий и етирытий(53) УДК 66,047, .791.1 (088.8) вания описания 17.10.81 ата опубли 72) Авторы изобретения С. Федоров, А еляев Шульга, В. В. БурецЭ. В. Леляев огилевский технологический институт(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ РАСТВОРО И СУСПЕНЗИЯ1Изобретение относится к установкам дляраспылительновихревой сушки жидких и сыпучих материалов и может найти применение в химической, химико-фармацевтической и мясомолочной промышленности, например для сушки молочного сахара.Известны установки для сушки растворови суспензий, содержащие 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 1.Данные установки характеризуются высоким гидравлическим сопротивлением и они не могут обеспечить равномерное газораспределение.Известны также установки для сушки сыпучих материалов, содержащие циклонную камеру с цилиндрической перегородкой, патрубок для тангенциального ввода теплоносителя, питатель влажного материала и отводящие улитки, подключенные к торцовым стенкам камеры 2 .Недостатком таких установок являетсяотносительно невысокая интенсивность сушки более влажных частиц материала, так как, обладая большей инерционностью, они под действием центробежной силы отжима- ются к стенке сушильной камеры, т.е. ь пристенный слой; в который крайне затруднен подвод сушильного агента.Наиболее близкой по технической сущности к описываемой установке является установка для сушки растворов и суспензий, содержащая, по крайней мере, пару вихревых камер, сопряженных между собой с образованием в месте сопряжения переточного.окна, подключенные к камерам тангенци альные патрубки для ввода теплоносителя,и улитки для вывода газовзвеси 3.Вследствие того, что в известной установке в месте сопряжения камер при каждом обороте происходит гидродинамическое торможение двух вращающихся в одном направ- О ленин потоков газовзвеси, скорость процесса тепло- и массообмена между диспергированной твердой фазой и несущим ее сушиль870874 3ным агентом, повидимому, будет близка кмаксимально возможной,Однако и она не лишена недостатков,к которым относятся неравномерность процесса сушки и малое время пребывания частиц материала в зоне высокоактивного гидродинамического режима. Они обусловленытем, что в этой установке невозможен многократный переход частиц материала из одной камеры в другую, и наиболее влажныеи крупные частицы перемещаются по поверх 0ности камер, в пристенных слоях с невысокой относительной скоростью и только покруговым траекториям в условиях низкоэффективного контакта частиц с сушильнымагентом,Цель изобретения - интенсификация процесса сушки и. предотвращение налипанияматериала на станки камер.Поставленная цель достигается тем, чтокамеры выполнены в виде усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями впротивоположные стороны, причем улиткигоподключены к большим основаниям конусов.В смежных парах конусы соединены соответственно меньшими и большими основаниями,Такое выполнение камер позволяет су- дщественно интенсифицировать процессывнешнего тепло- и массообмена в результате увеличения относительной скоростифаз и постоянного обновления поверхностииспарения, так как в месте встречи плоских струй газовзвеси обеспечивается непрерывная рециркуляция частиц материала изодной камеры в другую. Относительная скорость взаимодействующих фаз повышаетсяпотому, что, под действием составляющейцентробежной силы, частицы материала Ч высокой скоростью перемещаются вдоль образующих камер в сторону больших основанийконусов. При этом угол между векторамискоростей продольного перемещения частици окружной скорости сушильного агента близок к 90, тогда как в известных установках 40мкторы скорости перемещения частиц материала и несущего их теплоносителя (сушильного агента) направлены в одну сторону, т,е. относительная скорость взаимодействующих фаз равна разности абсолютных значений соответствующих векторов скоростей и, как следствие, имеет небольшоезначение. Таким образом, вдоль камер сушествуют мощные, противоположно-направленные потоки газовзвеси, обеспечивающиесущественное увеличение межфазного трения, нарушающие гидродинамическую стационарность процесса, устраняющие опасность налипания материала на стенки камер.Так как напряженность центробежного поляпрямо пропорциональна радиусу соответствующего сечения камеры и квадрату угловой частоты вращения газовзвеси, частицы материала при своем спиральном перемещении вдоль конусных камер будут сбрасываться с гребней, образованных в месте сопряжения, в смежные камеры в соответствующих сечениях, в которых напряженность центробежного поля меньше, вследствие меньшего радиуса камеры (радиуса крутки газовзвеси).На фиг. 1 - схематически изображена описываемая установка с одной парой камер; на фиг. 2 - то же, вид сверху; фиг. 3 - описываемая установка с двумя парами камер; на фиг. 4 - разрез А - А на фиг. 3; фиг. 5 - аксонометрическое изображение установки с двумя парами камер.Установка содержит вихревые камеры 1, 2, 3, 4 в виде усеченных конусов, сопряженных между собой с образованием в месте сопряжения окна 5 кребней 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. Патрубки 14 и 15 служат для подачи в камеры сушильного агента (теплоносителя) и влажного материала соответственно. В предпочтительном варианте установка (фиг. 3, 4, 5) содержит две пары камер 1 и 2, 3 и 4, причем в смежных парах конусы соединены соответственно большими и меньшими основаниями.Установка работает следующим образом.Влажный материал, например молочный сахар, подают по патрубкам 15, 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 б ив 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 (направление стрелок на фиг. 2 и 3). Высушенный материал выводят из камер через улитки 12 и 13 на разделение, например в циклонах (не показаны),В предпочтительном варианте (с двумя парами камер фиг. 3, 4, 5) выполнения установки обеспечивается более длительное время пребывания материала и большая равномерность сушки, вследствие того, что и в пределах смежных конусных 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 вра870874 Формула изобретения 5щающимся сушильным агентом и сбрасываются в смежные камеры в сечениях, в которых напряженность центробежного поля меньше. В смежных камерах 2 и 4 переме.щение частиц осуществляется аналогично, но в противоположных направлениях, т.е, в стороны больших оснований конических камер.Как показали испытания опытного образца описываемой установки, удельный съем влаги достигает 800 - 900 кг/мз в час, что в 1,5 - 2 раза больше, чем для известных вихревых сушилок, Выявленный экспериментально, предпочтительный угол конусности камер составляет 2 - 10,1. Установка для сушки растворов и суспензий, содержащая по крайней мере пару вихревых камер, сопряженных между собой с образованием в месте сопряжения переточ 6ного окна, подключенные к камерам тангенциальные патрубки для ввода теплоносителя, и улитки для вывода газовзвеси, отли-чающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и предотвращения налипания материала на стенки камер, последние выполнены в виде усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями в противоположные стороны, причем улитки подключены к большим основаниям конусов.2. Установка по п, 1, отличающаяся тем, 1 О что в смежных парах конусы соединены соответственно меньшими и большими основаниями. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР438850, кл. Г 26 В 3/12, 1970.2. Авторское свидетельство СССР579514, кл. Г 26 В 17/10, 1973.3. Авторское свидетельство СССР20442352, кл. Г 26 В 3/12, 1971,/4 дактор Л. Гольдинаказ 8401/7ВНИИ ПИ Го по дела 113035, Москв Филиал ППП ПаСоставитель Техред А. Бой Тираж 743 сударственного м изобретений а, Ж - 35, Раутент, г. Ужгор Ю. Мартинчиккас Корректор Н. ШвыдкПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д, 4/5од, ул. Проектная, 4