Установка для сушки высоковлажных материалов

Полезная модель может найти применение в различных отраслях промышленности для сушки самых различных жидких, сыпучих дисперсных или гранулированных высоковлажных материалов, как неорганического, так и органического происхождения, например, при производстве удобрений, строительных сыпучих смесей, керамических пресс-порошков, при сушке биохимических и пищевых продуктов, например, сухих молочных продуктов, кофе и т.п.

Технической задачей является повышение производительности установок, уменьшение удельных затрат тепла на нагрев сушильного воздуха в расчете на один кг испаренной влаги и сухого продукта, снижение пожаропасности процесса сушки и негативного воздействия повышенных температур сушки на качество сухого продукта.

В заявляемой установке одностадийной сушки перед нагревателями сушильного воздуха установлены устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха и для отделения от охлажденного сушильного воздуха сконденсировавшейся влаги.

4 п.ф., 6 илл.

Полезная модель может найти применение в различных отраслях промышленности для сушки самых различных жидких, сыпучих дисперсных или гранулированных высоковлажных материалов, как неорганического, так и органического происхождения, например, при производстве удобрений, строительных сыпучих смесей, керамических пресс-порошков, при сушке биохимических и пищевых продуктов, например, сухих молочных продуктов, кофе и т.п.

Известные установки сушки в большинстве своем работают с применением в качестве сушильного агента воздуха из окружающего пространства. Влагосодержание воздуха существенно колеблется в зависимости от погоды и времени года, достигая часто высокого значения, близкого к состояния полного насыщения. Например, даже летом при температуре окружающей среды 25-35°С абсолютное содержание влаги может достигать от 20 до 36 г на 1 куб.м абсолютно сухого воздуха. Кроме того, даже при достаточно низком влагосодержании наружного воздуха при заборе непосредственно из помещения воздух попадает в установку сушки с увеличенной влажностью.

Градиент влагопереноса от высушиваемого материала к сушильному агенту можно увеличить, снизив его начального влагосодержания за счет конденсации содержащихся в нем паров путем предварительного охлаждения сушильного агента и удаления сконденсировавшейся влаги. Предварительное охлаждение до +5-6°С сушильного воздуха снижает его влагосодержание до 4-5 г на 1 кг абсолютно сухого воздуха, а охлаждение до минус 14-15°С позволяет снизить влагосодержание воздуха практически до нуля даже при его сто процентной начальной относительной влажности (см. I-х диаграмму для влажного воздуха).

Забор и подача сушильного воздуха непосредственно из окружающей среды, часто при достаточно высокой начальной его влажности, снижает его влагоемкость и существенно уменьшает потенциал производительности установки.

На входе в аппарат сушки высокая температура сушильного агента, достигающая часто несколько сот градусов, не может привести к возгоранию, поскольку высушиваемый материал имеет высокую начальную влажность. Например, при сушке жидких материалов концентрация воды в исходном растворе, как правило, составляет более 50%.

В то же время на действующих установках в промышленности при сушке некоторых материалов для получения продуктов сушки со стандартной влажностью необходимо на выходе из аппарата поддерживать температуру сушильного газа и продукта от 70-90°С до 100-125°С.При таких температурах возникают условия для самовозгорания в местах отложения продукта на конструкционных элементах внутри аппаратов сушки, в газоходах и в устройствах для выгрузки продукта.

Уменьшение температуры при применяемом начальном влазосодержании сушильного воздуха на выходе в аппарат сушки снизит поджароопасность, но приведет к недопустимому повышению влажности.

Предлагаемое в заявляемой полезной модели техническое решение позволит, наряду с ростом производительности за счет использования увеличенного потенциала влагоемкости предварительно охлажденного и таким образом осушенного воздуха, снизить температуру на выходе их аппарата сушки до 55-60°С.При этом не только уменьшится вероятность самовозгорания, но и снизится термическое воздействие на термочувствительные продукты сушки.

Аналог

За аналог может быть принята сушильная установка со скруббером (рис.30, стр.83, из книги Н.Н. Липатова и В.Д Харитонова. Сухое молоко. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. - 164 с.) Для утилизации низкотемпературного тепла отработанного сушильного воздуха в системе газоочистки имеется мокрый скруббер. Однако повторное применение скрубберной жидкости на установке усложняет ее конструкцию. В связи с этим низкотемпературное тепло отработанного сушильного воздуха не находит полезного применения. Поэтому для установки характерны большие удельные затраты тепла. В случаях сушки биологических и пищевых продуктов скрубберная жидкость становится непригодной в результате ее бактериологического обсеменения. Установка пожароопасна. Поэтому она снабжена быстродействующей системой пожаротушения.

Прототип

Наиболее близкой по технической сущности заявляемой установке является установка «сушилка РСМ-500» (рис.28, стр.81, из книги Н.Н. Липатова и В.Д Харитонова. Сухое молоко. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981.-164 с).

Недостатком является высокая температура отработанного сушильного воздуха и сухого продукта на выходе из сушильной камеры (аппарата сушки) 85-96°С. Это приводит к снижению производительность в результате неполного использования тепла сушильного воздуха, к высоким удельным затратам тепла и пожароопасности установки (рис.39, стр.90 из книги Н.Н.Липатова и В.Д.Харитонова. Сухое молоко. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981.-164 с).

Технической задачей заявляемой полезной модели является создание установки сушки, при эксплуатации которой будут повышена производительность установки за счет более полного использования влагемкости сушильного воздуха, устранены или существенно уменьшены затраты тепла на нагрев сушильного воздуха за счет утилизации непосредственно в технологическом процессе на этой же установке низкотемпературного тепла отработанного сушильного воздуха.

Технической задачей является также устранение неблагоприятного термического воздействия на продукт сушки и пожароопасности процесса на установке в результате снижения температуры на выходе из аппарата сушки.

Техническое решение задачи достигается тем, что в заявляемой установке будут использованы для предварительной осушки сушильного воздуха устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха и устройство для отделения сконденсировавшейся при его охлаждении влаги в виде конденсата или льда. Затем осушенный таким образом сушильный воздух перед подачей в аппарат сушки будет нагрет предварительно в теплообменнике за счет утилизации низкотемпературного тепла отработанного сушильного воздуха и в калорифере до заданной начальной температуры сушки. Благодаря таким образом выполненной предварительной осушке и восстановлению температурного потенциала сушильного воздуха, существенно возрастает потенциал сушки, т.к. увеличивается влагоемкость сушильного воздуха.

Расчеты с применением диаграммы теплосодержания влажного воздуха показывают, что затраты энергии на искусственное охлаждение сушильного воздуха от температуры +20°С до минус 15°С в два раза ниже затрат на нагрев сушильного воздуха второй стадии сушки на установке-прототипе от +20°С до +120°С (I-х диаграмма влажного воздуха, Дж. Г. Пери. Справочник инженера-химика. Т1. - Изд-во «Химия», Лен. отд., 1969, 640 с). Это приводит к дополнительной экономии энергии и к снижению удельных затрат энергии на заявляемой установке.

В холодный период затраты на искусственное охлаждение сушильного воздуха заметно снизятся, а в морозный период будут минимальными, поскольку абсолютная влажность воздуха, подаваемого из окружающей среды, будет близка к нулю.

Дополнительные расходы тепла на охлаждение сушильного воздуха, забираемого из окружающей среды, от +20°С до -15°С в теплый период лишь на 50-70% будут скомпенсированы утилизацией тепла отработанного сушильного воздуха. При этом его температура понизится от 65°С на выходе из аппарата сушки до (+15°С)-(+30°С) на выходе из рекуперативного теплообменника, в котором осуществляется подогрев свежего сушильного воздуха.

За счет утилизации низкотемпературного тепла отработанного сушильного воздуха температура предварительно охлажденного свежего сушильного воздуха восстановится от температуры -15°С до (0-+5)°С. Дальнейшее восстановление его температуры до начальной температуры +20°С произойдет за счет дополнительного тепла, подаваемого от внешнего источника или за счет дополнительного нагрева в калорифере.

Несмотря на дополнительные затраты тепла на восстановление температуры воздуха от (0-+5)°С до +20°С произойдет снижение удельных затрат тепла в расчете на один кг испаренной влаги и произведенного сухого продукта в результате роста производительности установки на 30% за счет увеличением влагоемкости сушильного воздуха благодаря его предварительной осушке.

Предусмотрено применение на установке запорно-регулирующих устройств (запорно-регулирующей арматуры) на газоходе и на штуцерах в схеме соединений устройства для забора и подачи сушильного воздуха, устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха, и устройства для отделения сконденсировавшейся при охлаждении влаги. Это позволяет изменять соотношение потоков сушильного воздуха в общем потоке сушильного воздуха, поступающего для нагрева в калорифер или в теплообменник для предварительного подогрева: - потока воздуха, забираемого непосредственно из атмосферы, и потока воздуха, пропускаемого через устройство для искусственного охлаждения воздуха. Соотношение этих потоков может регулироваться, вплоть до полной замены воздуха, охлаждаемого в устройстве для искусственного охлаждения воздуха, воздухом, поступающим непосредственно из атмосферы. В результате в период холодов можно отключать устройство для искусственного охлаждения воздуха или уменьшать его производительность по холоду, что позволит значительно снизить затраты энергии на производство искусственного холода.

Применение теплообменника для предварительного подогрева предварительно осушенного охлаждением сушильного воздуха дает возможность утилизировать низкотемпературное тепло отработанного сушильного воздуха из аппарата сушки.

При определенных условиях, особенно при модернизации действующих сушильных установок с недостаточной теплопроизводительностью установленных штатных калориферов, предназначенных для нагрева сушильного воздуха, целесообразно в теплообменник для предварительного подогрева осушенного охлаждением сушильного воздуха через штуцер для подачи теплоносителя подавать дополнительное количество тепла от постороннего источника.

Благодаря применяемым аппаратам в составе установке и схемам их соединений удается повысить производительность установки, уменьшить удельные затраты тела, снизить температуру процесса на выходе из аппарата сушки, избежать перегрева термочувствительных продуктов, снизить пожароопасность процесса сушки на установке.

Для более удобного ознакомления с излагаемым содержанием заявки приведем наименование обозначений, принятых в прилагаемых к заявке иллюстрациях.

ОБОЗНАЧЕНИЯ

1 - устройство для забора и подачи из окружающей среды сушильного воздуха;

2 - газоход, соединяющий устройство для забора и подачи из окружающей среды сушильного воздуха в устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха;

3 - запорно-регулирующее устройство;

4 - устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха;

5 - штуцер для входа охлаждаемого сушильного воздуха в устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха;

6 - газоход, соединяющий устройство для забора из окружающей среды и подачи сушильного воздуха с воздуховодом, соединяющим штуцер для выхода охлажденного воздуха из устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха со штуцером для входа нагреваемой среды в теплообменник или в калорифер;

7 - штуцер для выхода охлаждаемого воздуха из устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха;

8 - газоход между штуцером для выхода охлаждаемого воздуха из устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха и штуцером для входа охлажденного воздуха подачи в устройство для отделения влаги от охлажденного сушильного воздуха;

9 - штуцер для входа охлажденного воздуха подачи в устройство для отделения влаги в виде конденсата или льда от охлажденного сушильного воздуха;

10 - устройство для отделения от охлаждаемого сушильного воздуха влаги в виде конденсата или льда;

11 - штуцер для выхода охлажденного осушенного воздуха из устройства для отделения влаги от охлажденного сушильного воздуха;

12 - газоход между штуцером для выхода охлажденного осушенного воздуха из устройства для отделения влаги от охлажденного сушильного воздуха и штуцером для входа нагреваемой среды в теплообменник для предварительного подогрева сушильного воздуха или штуцером для входа нагреваемой среды в калорифер;

13 - штуцер для подачи сушильного воздуха в теплообменник для предварительного подогрева сушильного воздуха;

14 - теплообменник для предварительного подогрева осушенного охлаждением сушильного воздуха;

15 - штуцер для входа теплоносителя в теплообменник для предварительного подогрева осушенного охлаждением сушильного воздуха;

16 - штуцер для выхода нагреваемой среды (сушильного воздуха) из теплообменника для предварительного подогрева осушенного охлаждением сушильного воздуха;

17 - штуцер для входа в калорифер нагреваемого сушильного воздуха;

18 - калорифер для основного нагрева сушильного воздуха;

19 - газоход для передачи нагретого в калорифере сушильного воздуха в устройство для подачи сушильного газа в аппарат сушки;

20 - устройство для подачи сушильного газа в аппарат сушки;

21 - устройство для подачи влажного материала в аппарат сушки;

22 - аппарат сушки;

23 - штуцер для выхода сухого продукта из аппарата сушки;

24 - устройство для выгрузки сухого продукта из аппарата сушки;

25 - устройство для выгрузки из системы газоочистки уловленного дисперсного материала;

26 - система газоочистки отработанного сушильного воздуха, в состав которой могут входить циклоны, фильтры, другое газоочистное оборудование, вентиляторы или газодувки;

27 - газоход для передачи отработанного сушильного воздуха из аппарата сушки в систему газоочистки;

28 - штуцер для выхода отработанного очищенного сушильного воздуха из системы газоочистки;

29 - газоход, соединяющий штуцер для выхода очищенного сушильного воздуха из системы газоочистки со штуцером для подачи теплоносителя в теплообменник для предварительного нагрева сушильного воздуха.

Новизна

В установке, новым является то, что

в составе установки имеется устройство (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха, устройство (10) для отделения от охлажденного сушильного воздуха влаги, устройство (1) для забора и подачи сушильного воздуха из окружающей среды посредством газохода (2) соединено со штуцером (5) для подачи охлаждаемого воздуха в устройство (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха, штуцер (7) для выхода охлажденного воздуха из устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха посредством газохода (8) соединен со штуцером (9) для входа охлажденного воздуха в устройство (10) для отделения сконденсировавшейся влаги, а его штуцер (11) для выхода охлажденного и осушенного сушильного воздуха посредством газохода (12) соединен со штуцером (17) для входа охлажденного сушильного воздуха калорифера (18);

в составе установки имеется теплообменник (14) для предварительного подогрева сушильного воздуха, причем, штуцер (13) для выхода охлажденного осушенного сушильного воздуха из теплообменника (14) соединен посредством газохода (12) со штуцером (11) для выхода охлажденного воздуха из устройства (10) для отделения сконденсировавшейся влаги, штуцер (16) для выхода охлажденного осушенного сушильного воздуха соединен со штуцером для входа нагреваемой среды в калорифер (18);

штуцер (28) для выхода очищенного сушильного воздуха из системы газоочистки (26) отработанного сушильного воздуха соединен посредством газохода (29)), имеющим штуцер (23) для подачи теплоносителя от внешнего источника тепла, соединен со штуцером (15) для входа теплоносителя в теплообменник (14) для предварительного подогрева охлажденного сушильного воздуха;

на штуцере (5) для входа сушильного воздуха в устройство (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха, на штуцере (7) для выхода охлаждаемого сушильного воздуха из устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха и на газоходе (6), соединяющим газоход (2) для подачи сушильного воздуха из устройства (1) для забора и подачи сушильного воздуха с газоходом (8), соединяющим штуцер (7) для выхода охлажденного сушильного воздуха из устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха со штуцером (9) для входа сушильного воздуха в устройство (10) для отделения сконденсировавшейся влаги от охлажденного воздуха, установлены запорно-регулирующие устройства (3).

Полезная модель поясняется следующими рисунками:

Фиг.1. Схема установки с применением устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха.

Фиг.2. Схема установки с применением устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха и теплообменника для предварительного подогрева сушильного воздуха.

Фиг.3. Схема установки с применением устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха и использованием отработанного очищенного сушильного воздуха для нагрева свежего осушенного охлажденного сушильного воздуха.

Фиг.4. Схема установки с применением устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха и запорно-регулирующих устройств для переключения потоков сушильного воздуха из устройства для забора и подачи воздуха из окружающей среды и в устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха и в параллельный газоход;

Фиг.5. Схема установки с применением устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха, теплообменника для предварительного подогрева сушильного воздуха за счет внешнего источника тепла, запорно-регулирующих устройств для переключения потоков сушильного воздуха из устройства для забора и подачи воздуха из окружающей среды в устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха и в параллельный газоход.

Фиг.6. Схема установки с применением устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха, теплообменника для предварительного подогрева сушильного воздуха за счет тепла отработанного сушильного воздуха с воздуховодом, соединяющим штуцер для выхода очищенного отработанного сушильного воздуха из системы газоочистки со штуцером теплообменника для входа теплоносителя, и запорно-регулирующих устройств для переключения потоков сушильного воздуха из устройства для забора и подачи воздуха из окружающей среды в устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха и в параллельный газоход.

Описание установки в статике

Фиг.1.

Установка содержит аппарат (22) сушки, устройство (21) для подачи в него влажного материала, устройство (1) для забора и подачи из окружающей среды сушильного воздуха, калорифер (18) для его нагрева, газораспределительное устройство (20) для подачи в аппарат сушки сушильного газа, устройство для выгрузки (24) из него сухого продукта, систему (26) для газоочистки отработанного сушильного газа, устройство (25) для выгрузки из системы газоочистки (26) уловленного сухого дисперсного материала, устройство (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха, устройство (10) для отделения от охлажденного сушильного воздуха влаги, устройство (1) для забора и подачи сушильного воздуха из окружающей среды посредством газохода (2) соединено со штуцером (5) для подачи охлаждаемого воздуха в устройство (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха, штуцер (7) для выхода охлажденного воздуха из устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха посредством газохода (8) соединен со штуцером (9) для входа охлажденного воздуха в устройство (10) для отделения сконденсировавшейся влаги, а его штуцер (11) для выхода охлажденного и осушенного сушильного воздуха посредством газохода (12) соединен со штуцером (17) для входа охлажденного сушильного воздуха калорифера (18);

Фиг.2.

Кроме показанных на Фиг.1 устройств и технологических соединений с применением воздуховодов и штуцеров, на установке имеется теплообменник (14) для предварительного подогрева сушильного воздуха, штуцер (11) для выхода охлажденного осушенного сушильного воздуха из устройства (10) для отделения сконденсировавшейся влаги соединен посредством газохода (12) со штуцером (13) для входа охлажденного осушенного сушильного воздуха в теплообменник (14) для предварительного подогрева сушильного воздуха, штуцер (16) которого для выхода нагретого осушенного сушильного воздуха соединен со штуцером (17) для входа нагреваемой среды в калорифер (18).

Фиг.3.

Кроме показанных на Фиг.2 устройств и технологических соединений с применением воздуховодов и штуцеров, штуцер (28) для выхода очищенного сушильного воздуха из системы газоочистки (26) отработанного сушильного воздуха посредством газохода (29), имеющий штуцер (23) для подачи теплоносителя от внешнего источника тепла, соединен со штуцером (15) для входа теплоносителя в теплообменник (14) для предварительного подогрева охлажденного сушильного воздуха.

Фиг.4.

Кроме показанных на Фиг.1 устройств и технологических соединений с применением воздуховодов и штуцеров, на штуцере (5) для входа сушильного воздуха в устройство (4) для охлаждения сушильного воздуха, на штуцере (7) для выхода охлаждаемого сушильного воздуха из устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха и на газоходе (6), соединяющим газоход (2) для подачи сушильного воздуха из устройства (1) для забора и подачи сушильного воздуха с газоходом (8), соединяющим штуцер (7) для выхода охлажденного сушильного воздуха из устройства (4) для охлаждения сушильного воздуха со штуцером (9) для входа сушильного воздуха в устройство (10) для отделения сконденсировавшейся влаги от охлажденного воздуха, установлены запорно-регулирующие устройства (3).

Фиг.5.

Кроме показанных на Фиг.2 устройств и технологических соединений с применением воздуховодов и штуцеров, на штуцере (5) для входа сушильного воздуха в устройство (4) для охлаждения сушильного воздуха, на штуцере (7) для выхода охлаждаемого сушильного воздуха из устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха и на газоходе (6), соединяющим газоход (2) для подачи сушильного воздуха из устройства (1) для забора и подачи сушильного воздуха с газоходом (8), соединяющим штуцер (7) для выхода охлажденного сушильного воздуха из устройства (4) для охлаждения сушильного воздуха со штуцером (9) для входа сушильного воздуха в устройство (10) для отделения сконденсировавшейся влаги от охлажденного воздуха, установлены запорно-регулирующие устройства (3).

Фиг.6.

Кроме показанных на Фиг.3 устройств и технологических соединений с применением воздуховодов и штуцеров, на штуцере (5) для входа сушильного воздуха в устройство (4) для охлаждения сушильного воздуха, на штуцере (7) для выхода охлаждаемого сушильного воздуха из устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха и на газоходе (6), соединяющим газоход (2) для подачи сушильного воздуха из устройства (1) для забора и подачи сушильного воздуха с газоходом (8), соединяющим штуцер (7) для выхода охлажденного сушильного воздуха из устройства (4) для охлаждения сушильного воздуха со штуцером (9) для входа сушильного воздуха в устройство (10) для отделения сконденсировавшейся влаги от охлажденного воздуха, установлены запорно-регулирующие устройства (3).

Порядок работы установки

В общем случае любой сушильный газ (кроме водяного пара и паров других веществ, которые могли быть использованы в качестве сушильного агента), а в наиболее распространенном случае воздух, поступает в устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха. В качестве такого устройства-охладителя может быть использован один из типов широко распространенных в промышленности холодильных машин (Курылев Е.С.. Герасимов Н.А. Холодильные установки. - М.Л: Машгиз, 1961. - 380 с).

Для предварительного охлаждения воздуха до низких плюсовых температур можно применять устройство для искусственного охлаждения воздуха при использовании воды из скважин.

Воздух охлаждается в охладителе до температуры от +5°С до минус 14-15°С. Дальнейшее понижение температуры воздуха нецелесообразно, поскольку в диапазоне этих температур экономически оправдано нести затраты на осушку путем искусственного охлаждения сушильного газа. Далее, утилизируя низкотемпературное тепло отработанного сушильного газа и в необходимых случаях затрачивая дополнительное тепло на подогрев свежего сушильного газа предварительно осушенного охлаждением перед сушкой, можно решить все перечисленные выше технические задачи полезной модели.

Описание к схеме Фиг.1. Свежий сушильный воздух через устройство (1) для забора из окружающей среды поступает в устройство (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха второй стадии сушки. После охлаждения воздух поступает в устройстве (10), где от воздуха отделяется влага в виде конденсата или льда. Далее осушенный охлажденный воздух поступает в калорифер (18) и после нагрева до начальной температуры сушки сушильный воздух с влажностью, близкой к нулю, поступает в аппарат сушки (22). Сухой дисперсный продукт выгружается и аппарата сушки (22) посредством устройства (24), а отработанный сушильный воздух по газоходу (2) направляется в систему газоочистки (26). Очищенный отработанный сушильный воздух выбрасывается в атмосферу через штуцер (28), а уловленный дисперсный продукт выгружается через разгрузочное устройство (25).

Сушильный воздух имеет большую влагоемкость в сравнении с воздухом, применяемым на установке-прототипе. Таким образом, для достижения той же или большей производительности по испаренной влаге в аппарат сушки (22) можно подать предварительно осушенный охлаждением воздух при меньшей температуре, чем в установке-прототипе. Расчеты показывают, что на установке-прототипе с аппаратом распылительной сушки может быть получена стандартная влажность сухих молочных продуктов 3,5-4,5% при конечной температуре 80-90°С на выходе из аппарата сушки.

В то же время на выходе из аппарата сушки в заявляемой установке температура составит 55-65°С. В результате будет уменьшена пожароопасность процесса.

Может быть также улучшено качество некоторых термочувствительных продуктов благодаря снижению действия высокой температуры.

Описание к схеме Фиг.2. Осушенный сушильный воздух после охлаждения в устройстве (4) и отделения от него конденсата в виде влаги или льда поступает через штуцер (15) теплообменника (14) для предварительного, где подогревается за счет подачи в него теплоносителя от внешнего источника тепла. Далее сушильный воздух поступает в калорифер (18) для нагрева до начальной температуры сушки, после чего по газоходу (19) и через устройство (21) для подачи сушильного газа направляется в аппарат сушки (22). Сухой дисперсный продукт посредством устройства (24) выгружается из аппарата сушки (22), а отработанный сушильный газ по воздуховоду (27) направляется в систему газоочистки (26). Очищенный отработанный сушильный газ выбрасывается в атмосферу через штуцер (28) для выхода очищенного отработанного сушильного воздуха, а уловленный дисперсный продукт выгружается через разгрузочное устройство (25).

Описание к схеме Фиг.3. Установка работает по описанию работы установки согласно схеме фиг.2. Отличием хода процесса является то, что из штуцера (28) для выхода очищенный отработанный сушильный воздуха направляется по газоходу (29), имеющему штуцер (23) для подачи теплоносителя от постороннего источника тепла, в штуцер (15) для входа теплоносителя в теплообменник (14).

Описание к схеме Фиг.4. Установка работает по схеме фиг.1.

Отличием описанного хода процесса является то, что из устройства (1) для забора и подачи из окружающего пространства свежий сушильный воздух может направляться по воздуховоду (2) через штуцер (5) для входа охлаждаемого воздуха в устройство (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха или по параллельному воздуховоду (6) в обход устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха.

Благодаря запорно-регулирующим устройствам (3), установленным на этих газоходах и на штуцере (7) для выхода охлажденного сушильного воздуха из устройства (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха, можно изменять соотношение расходов потока, пропускаемого через устройство (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха, и потока сушильного воздуха, забираемого непосредственно из атмосферы.

Регулируя соотношение этих потоков, вплоть до полной замены в холодный период воздуха, охлаждаемого в устройстве (4) для искусственного охлаждения сушильного воздуха, воздухом из атмосферы, можно значительно сократить затраты энергии на получение искусственного холода.

Описание к схеме Фиг.5. Установка работает по схеме фиг.2 с отличием, изложенным в описании к схеме фиг.Фиг.4.

Описание к схеме Фиг.6. Установка работает по схеме фиг.3 с отличием, изложенным в описании к схеме фиг.4.

Пример выполнения полезной модели

Выполнены расчеты технико-экономических показателей для режимов сушки жидких молочных продуктов для двух установках:

- для установке-прототипе, где используется атмосферный воздух, забираемый из внешней среды при температуре +25°С (без осушки охлаждением);

- для предлагаемой установке, на которой применяются устройства с разным составом аппаратурно-технологических схем с осушкой охлаждением сушильного воздуха до +5°С и до минус 15°С.

Сушка реализуется в распылительной сушилке при начальной концентрации сгущенного молока 48% и начальной температуре сушильного воздуха 170-180°С.Конечная влажность дисперсного молочного порошка на выходе из аппарата сушки составляет 4,5%.

На установке прототипе температура на выходе из аппарата сушки 80-90°С.

При сушке на заявляемой установке с применением воздуха, предварительно осушенного охлаждением, температура на выходе из аппарата снижается до 55-65°С, увеличивается производительность установки на 12-32%, удельные затраты тепла уменьшаются на 12-23%.

Устраняется вероятность возникновения пожара, т.к. температура воздуха на выходе из аппарата сушки остается значительно ниже температуры, при которой могут возникнуть условия для самовозгорания продукта.

1. Установка для осуществления сушки высоковлажных материалов, в состав которой входят аппарат сушки, устройство для подачи в него влажного материала, устройство для забора и подачи из окружающей среды сушильного воздуха, калорифер для его нагрева, газораспределительное устройство для подачи в аппарат сушки сушильного воздуха, устройство для выгрузки из него сухого продукта, система для газоочистки отработанного сушильного воздуха, устройство для выгрузки из системы газоочистки уловленного сухого дисперсного материала, отличающаяся тем, что в составе установки имеется устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха, устройство для отделения от охлажденного сушильного воздуха влаги, устройство для забора и подачи сушильного воздуха из окружающей среды посредством газохода соединено со штуцером для подачи охлаждаемого сушильного воздуха в устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха, штуцер для выхода охлажденного воздуха из устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха посредством газохода соединен со штуцером для входа охлажденного воздуха в устройство для отделения сконденсировавшейся влаги, а его штуцер для выхода охлажденного и осушенного сушильного воздуха посредством газохода соединен со штуцером для входа охлажденного сушильного воздуха в калорифер.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в составе установки имеется теплообменник для предварительного подогрева сушильного воздуха, причем штуцер для выхода охлажденного осушенного сушильного воздуха из теплообменника соединен посредством газохода со штуцером для выхода охлажденного воздуха из устройства для отделения сконденсировавшейся влаги, а штуцер для выхода охлажденного осушенного сушильного воздуха соединен со штуцером для входа сушильного воздуха в калорифер.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что штуцер для выхода очищенного сушильного воздуха из системы газоочистки отработанного сушильного воздуха посредством газохода, имеющего штуцер для подачи теплоносителя от постороннего источника тепла, соединен со штуцером для входа теплоносителя в теплообменник для предварительного подогрева охлажденного сушильного воздуха.

4. Установка по пп.1-3, отличающаяся тем, что на штуцере для входа сушильного воздуха в устройство для искусственного охлаждения сушильного воздуха, на штуцере для выхода охлаждаемого сушильного воздуха из устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха и на газоходе, соединяющим газоход для подачи сушильного воздуха из устройства для забора и подачи сушильного воздуха с газоходом, соединяющим штуцер для выхода охлажденного сушильного воздуха из устройства для искусственного охлаждения сушильного воздуха со штуцером для входа сушильного воздуха в устройство для отделения сконденсировавшейся влаги от охлажденного воздуха, установлены запорно-регулирующие устройства.