Установка для сушки жидких материалов в кипящем слое инертных тел
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - является повышение производительности установки и уменьшение налипания высушиваемого материала на инертные тела. Это достигается тем, что в установке для сушки растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел, содержащей, камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения, а в газоподводящем коробе расположен патрубок подвода вторичного теплоносителя со щелевым соплом, укрепленный на приводном валу, газораспределительная решетка выполнена в виде перфорированной шайбы, соединенной с перфорированным вытеснительным конусом, которая закреплена по внешнему диаметру между камерой и газоподводящим коробом, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса, при этом нижней опорой вала является подшипниковый узел, установленная в верхней части вытеснительного конуса.
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка для сушки растворов, суспензий и паст в псевдоожиженном слое по а.с. СССР №583358, F26В 17/10, 1976 г., содержащая, камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения, а в газоподводящем коробе расположен патрубок подвода вторичного теплоносителя со щелевым соплом, укрепленный на приводном валу (прототип).
Недостатком известных установок заключается в том, что при подаче исходного материала (раствора, суспензии) через фиксированную форсунку не удается достигнуть равномерного орошений всего слоя инертных тел, вследствие чего происходит залипание отдельных участков слоя, что вызывает неравномерность псевдоожижения и снижение производительности установок.
Технический результат - является повышение производительности установки и уменьшение налипания высушиваемого материала на инертные тела.
Это достигается тем, что в установке для сушки растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел, содержащей, камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения, а в газоподводящем коробе расположен патрубок подвода вторичного теплоносителя со щелевым соплом, укрепленный на приводном валу, газораспределительная решетка выполнена в виде перфорированной шайбы, соединенной с перфорированным вытеснительным конусом, которая закреплена по внешнему диаметру между камерой и газоподводящим коробом, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса, при этом нижней опорой вала является подшипниковый узел, установленная в верхней части вытеснительного конуса.
На фиг.1 изображена установка в продольном разрезе; на фиг.2 - вариант установки с подводом вторичного теплоносителя.
Установка содержит цилиндро-коническую камеру 1, снабженную в нижней части газораспределительной решеткой 2, под которой расположен газоподводящий короб 3 с патрубком 4 для подвода свежего теплоносителя. Сверху камера 1 закрыта крышкой 5, имеющей патрубок 6 для отработанного теплоносителя.
На решетке 2 закреплен вытеснительный конус 7, который выполнен перфорированным с коэффициентом перфорации, большим, чем у газораспределительной решетки 2, которая выполнена в виде перфорированной шайбы, закрепленной по внешнему диаметру между камерой 1 и газоподводящим коробом 3, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса 7.
По оси установки размещен полый приводной вал 8, который с помощью сальникового устройства 9 соединен с камерой 10 подвода исходного материала. На валу 8 укреплена траверса 11, на которой при помощи вертикальных трубок 12 установлена, по крайней мере, одна форсунка 13, прикрепленные к трубкам либо непосредственно, либо с помощью угольника. Форсунки 13 могут располагаться как в слое инертных тел, так и над слоем за счет перемещения траверсы 11 в вертикальном направлении. Кроме того, они могут быть установлены с разным шагом как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях,
в зависимости от объекта сушки.
В нижней части вал 8 установлен в подшипниковом узле 14, закрепленном в вершине вытеснительного конуса 7, и выполненном, например в виде подшипника качения или скольжения, а в верхней части - вращается в подшипниковом узле 15 и через пару конических зубчатых колес 16 и 17 соединен с приводом переменного числа оборотов (на чертежах не показан).
На фиг.2 представлен вариант установки с подводом вторичного теплоносителя.
В газоподводящем коробе 3 с патрубком 4 для подвода свежего теплоносителя, соосно камере 1, установлена цилиндрическая вставка 19, при этом в верхней части она соединена с внутренней поверхностью газораспределительной решетки 2, которая выполнена в виде перфорированной шайбы, а в нижней - с днищем газоподводящего короба 3, к которому прикреплен патрубок 20 вторичного теплоноситель с температурой более высокой, чем у основной части свежего теплоносителя, при этом он расположен соосно камере 1. Цилиндрическая вставка 19 образует в газоподводящем коробе 3 тороидальную полость 18 для подвода свежего теплоносителя.
Установка работает следующим образом.
Камера 1 заполняется инертными телами. Через патрубок 4 в тороидальную полость 18 газоподводящего короба 3 подают основную часть свежего теплоносителя, откуда последний через газораспределительную решетку 2 попадает в камеру 1 и создает кольцевой кипящий слой инертных тел. Исходный материал из камеры 10 через полый вал 8 подают к форсункам 13 для распыления в слой инертных тел или, при необходимости, на зеркало кипящего слоя. Благодаря вращению траверсы 11 происходит равномерное орошение всего слоя. Через патрубок 20, осесимметрично камере 1, подводят вторичный теплоноситель с температурой более высокой, чем у основной части свежего теплоносителя. Вторичный теплоноситель создает в слое инертных тел зону локального фонтанирования по всей конической поверхности вытеснительного конуса 7. Благодаря высокой температуре и большой относительной скорости теплоносителя и инертных тел процесс тепло- и массообмена в этой зоне идет весьма интенсивно, что приводит к почти мгновенной сушке пленки исходного материала на поверхности инертных тел. В остальной массе слоя в это время происходит досушка материала и отделение высушенного материала от инертных тел вследствие их соударений.
Предлагаемая установка обеспечивает более полное орошение слоя инертных тел, а также его перемешивание. Кроме того, подвод дополнительного вторичного теплоносителя создает зону локального фонтанирования, что не только предотвращает залипание слоя в месте орошения исходным материалом, но и способствует более эффективному протеканию процессов тепло- и массообмена в этой зоне. Все это приводит к увеличению удельной производительности установки, а также позволяет повысить гидродинамическую устойчивость режима кипящего слоя.
1. Установка для сушки растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел, содержащая, камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения, а в газоподводящем коробе расположен патрубок подвода вторичного теплоносителя со щелевым соплом, укрепленный на приводном валу, отличающаяся тем, что газораспределительная решетка выполнена в виде перфорированной шайбы, соединенной с перфорированным вытеснительным конусом, которая закреплена по внешнему диаметру между камерой и газоподводящим коробом, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса, при этом нижней опорой вала является подшипниковый узел, установленный в верхней части вытеснительного конуса.
2. Установка для сушки растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел по п.1, отличающаяся тем, что в газоподводящем коробе с патрубком для подвода свежего теплоносителя, соосно камере, установлена цилиндрическая вставка, при этом в верхней части она соединена с внутренней поверхностью газораспределительной решетки, которая выполнена в виде перфорированной шайбы, а в нижней - с днищем газоподводящего короба, к которому прикреплен патрубок вторичного теплоносителя, при этом он расположен соосно камере, а цилиндрическая вставка образует в газоподводящем коробе тороидальную полость для подвода свежего теплоносителя.
