Установка для сушки растворов и суспензий

Установка для сушки растворов и суспензий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНИЕ

Союз Советскнк

Соцналистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.01.80 (21) 2874652/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 26 В 17/10

F 26 В 3/12

Гееудерствеииый кемитет

СССР

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень №37

Дата опубликования описания 17.10.81 ио делам иэееретеиий

K еткрытий (53) УДК 66.047. .791.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Федоров, А. А. Шульга, В. В. Бурец, В. В. Леляев и Э. В. Леляев

Могилевский технологический институт (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ РАСТВОРОВ

И СУСПЕНЗИЯ

Изобретение относится к установкам для распылительновихревой 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 растворов и 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 вы- IS соким 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 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. 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 тангенциальные 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 направлении потоков газовзвеси, скорость процесса тепло- и массообмена между диспергированной твердой фазой и несущим ее сушиль870874

3 ным агентом, повидимому, будет близка к максимально 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 обусловлены тем, что в этой установке невозможен многократный переход частиц материала из одной камеры в другую, и наиболее влажные и крупные частицы перемещаются по поверх о ности камер, в пристенных слоях с невысокой относительной скоростью и только по круговым траекториям в условиях низкоэффективного контакта частиц с сушильным агентом.

Цель изобретения — интенсификация про- ð цесса сушки и. предотвращение налипания материала на станки камер.

Поставленная цель достигается тем, что камеры выполнены в виде усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями в противоположные стороны, причем улитки го подключены к большим основаниям конусов.

В смежных парах конусы соединены соответственно меньшими и большими основаниями.

Такое выполнение камер позволяет существенно интенсифицировать процессы внешнего тепло- и массообмена в результате увеличения относительной скорости фаз и постоянного обновления поверхности испарения, так как в месте встречи плоских струй газовзвеси обеспечивается непрерывная рециркуляция частиц материала из одной камеры в другую. Относительная скорость взаимодействующих фаз повышается потому, что, под действием составляющей центробежной силы, частицы материала Ч высокой скоростью перемещаются вдоль образу ющих камер в сторону больших оснований конусов. При этом угол между векторами скоростей продольного перемещения частиц и окружной скорости сушильного агента близок к 90, тогда как в известных установках 40 мкторы скорости перемещения частиц материала и несущего их теплоносителя (сушильного агента) направлены в одну сторону, т.е. относительная скорость взаимодействующих фаз равна разности абсолют- 4 ных значений соответствующих векторов скоростей и, как следствие, имеет небольшое значение. Таким образом, вдоль камер существуют мощные, противоположно-направленные потоки газовзвеси, обеспечивающие существенное увеличение межфазного тре- 50 ния, нарушающие гидродинамическую стационарность процесса, устраняющие опасность налипания материала на стенки камер.

Так как напряженность центробежного поля прямо 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 l, 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 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 (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

5 щающимся 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 кам ер.

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 переточ6 ного 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, 10 что в смежных парах конусы соединены соответственно меньшими и большими основаниями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 438850, кл. F 26 В 3/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 579514, кл. F 26 В 17/10, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

20 № 442352, кл. F 26 В 3/12, 1971.

870874

Фиг,1 ,4 -A 12

Составитель Ю. Мартинчик

Редактор Л. Гольдина Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 8401/7 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4