Сушильная камера

Изобретение относиться к пищевой промышленности, в частности к установкам распылительной сушки для производства сухих твердых материалов в виде порошка из таких жидких исходных материалов как растворы, эмульсии и суспензии. Изобретение может найти применение и в других отраслях промышленного производства. В корпусе сушильной камеры подаваемый воздух проходит через пластины закручивающие поток в рабочую полость, в которой обеспечивается условие для данного способа сушки. Способ заключается в продолжительном нахождении частиц распыленного вещества во взвешенном состоянии, что позволяет значительно снизить температуру осушающего воздуха и распылять жидкий продукт без предварительного сгущения.

Изобретение относиться к пищевой промышленности, в частности к установкам распылительной сушки для производства сухих твердых материалов в виде порошка из таких жидких исходных материалов как растворы, эмульсии и суспензии. Изобретение может найти применение и в других отраслях промышленного производства.

Известна сушильная камера, входящая в состав установки распылительной сушки /1/, для обезвоживания различных суспензий и растворов. Сушильная камера содержит вертикальный цилиндрический корпус с введенными внутрь соосно с корпусом трубопроводами подачи горячего воздуха и распыленного потока жидкого исходного вещества. В корпусе выполнено отверстие в основании для удаления порошка и отверстие для удаления газа с продуктами испарения жидкой основы раствора или суспензии. Существуют различные варианты конструкции данных сушильных камер. Основные отличия данных сушильных камер между собой /2/ в способе подачи воздуха в камеру, то есть начальное взаимодействие капель распыленной жидкости и осушающего воздуха, определяющего скорость испарения и температуру в сушилке. Существует три основных режима такого взаимодействия: прямоток (осушающий воздух и частицы двигаются в одном и том же направлении через сушильную камеру), противоток (осушающий воздух и частицы двигаются через сушильную камеру в противоположном направлении), смешанные потоки (движение частиц через сушильную камеру испытывает как прямоточные, так и противоточные фазы).

Способ сушки заключается в том, что в камере происходит распыление жидкого сырья для получения капельного потока и соприкосновение капель с горячим воздухом. Недостатком данных сушильных камер является высокая температура подаваемого воздуха 120-240°С, что обусловлено малым временем нахождения частиц распыленной жидкости в воздушном потоке до момента осаждения в камере. Этот способ сушки сказывается на качестве получаемого продукта и является причиной больших энергозатрат, что также является недостатком данных установок. Также в данных сушильных установках применяется предварительное сгущение исходного продукта в выпарном аппарате, что усложняет данную конструкцию и также увеличивает энергозатраты на сушку.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является прямоточная распылительная сушильная установка типа РСМ /2/, состоящая из вертикальной цилиндрической сушильной башни, снабженной коническим днищем, циклонов и вспомогательных устройств. В центре верхней части сушильной башни смонтированы воздухораспределитель и дисковый распылитель. Воздух, подаваемый на сушку, нагревается в калорифере при давлении пара 11·10⁵ Па. Расход пара на сушку

составляет 1460 кг/ч. Воздух подается нагнетательным вентилятором высокого давления производительностью 14200 м³/ч. После прохождения калорифера воздух нагревается до температуры 180-200°С и сосредоточенно подается в корень факела распыла. При этом в воздухе распределителе поток воздуха подвергается закрутке в направлении, противоположном направлению движения частиц распыленного продукта. После потери частицами продукта высокой начальной скорости они совместно с потоком воздуха движутся по нисходящей спиралеобразной траектории. Отработавший воздух, имеющий температуру 85-96°С, с наиболее мелкими фракциями порошка через специальный патрубок выводится из сушильной башни в батарею циклонов для очистки. Воздух отсасывается вентилятором. Высушенный порошок по коническому днищу сушильной башни ссыпается в вибролоток.

Недостатками известного устройства являются высокие затраты на изготовление и эксплуатацию, не высокая технологичность производства порошка данным способом сушки, обусловленная большой температурой сушки и предварительным сгущением (сгущение при необходимости, если этого требует технология сушки исходной жидкости). Установка громоздка, требует агрегатирования в одно целое ряда узлов с самостоятельной функцией каждого.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство и способ сушки в нем позволяют при малой температуре подаваемого воздуха и распылением в сушильной камере жидкого исходного вещества без предварительного сгущения получать сухой продукт. Уменьшение температуры сушки позволяет получить более качественный продукт. Также к преимуществам изобретения можно отнести: простоту конструкции, малые затраты на производство, малые энергозатраты при эксплуатации и возможность использования данного устройства на подвижной платформе транспортного средства.

Изобретение поясняется следующим чертежом.

Сушильная камера имеет корпус 1, входной канал 2 для подачи воздуха в камеру, пластины 3 обеспечивающие необходимую скорость и направление воздушного потока в рабочей полости камеры 4, в которой происходит распыление исходной жидкости форсунками 5 и патрубок 6 для выхода отработанного воздуха к пылеуловителю (например, к циклону).

Способ сушки в камере заключается в том, что под воздействием воздушного потока в рабочей полости камеры 4, частицы распыленной жидкости совершают движение по окружности, что позволяет частице достаточно продолжительное время находится во взвешенном состоянии. Такое время витания частицы в камере позволяет значительно снизить температуру подаваемого воздуха. По мере осушения частица теряет массу и по спиралеобразной траектории устремляется с воздушным потоком к выходному патрубку 6, откуда воздух подается на пылеулавливающее устройство (циклон), где и происходит осаждение получаемого продукта (порошка).

На реально действующей экспериментальной установке было получено сухое молоко при распылении в камере исходного продукта (молока), без какого-либо предварительного сгущения. При этом температура подаваемого воздуха в камере не превышала 40°С. Данное изобретение позволяет решить задачу сушки жидкости без предварительного нагрева воздушного потока, поступающего в камеру, то есть температура поступающего воздуха может не превышать температуру окружающей среды.

Сушильная камера для производства порошков из жидких продуктов, содержащая отверстие для подачи воздуха, форсунки для распыления исходной жидкости, патрубок для выхода отработанного воздуха к пылеуловителю, отличающаяся тем, что камера имеет корпус и пластины, обеспечивающие необходимое направление и многозаходность воздушного потока в рабочую полость камеры, в которой происходит распыление исходной жидкости форсунками.