Сушилка для суспензий и пастообразных материалов на инертных телах

 

Использование: для сушки суспензий и пастообразных материалов во взвешенном закрученном слое инертных частиц. Сущность изобретения: биконическая камера 1, сопряженная с цилиндрической сепарационной камерой 2, устройство для подвода теплоносителя с диффузором 7, внутри биконической камеры 1 по ее оси размещен полый ротор 3 с насадком, выполненным из двух частей, имеющих криволинейную образующую боковой поверхности и сопряженных большими основаниями, нижняя поверхность насадка снабжена перфорацией , а ротор 3 установлен с возможностью вертикального перемещения. 2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕС(ИХ

РЕСПУБ11ИК

ni>s F 26 В 17/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/

4

СО ф

00 (21) 4817993/06 (22) 06.04.90 (46) 30,11,92. Бюл, N 44 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) В.М.Дмитриев, С.П.Рудобашта. Г.С.Кормильцин, Л.С.Тарова и А.М.Воробьев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1170250, кл. F 26 В 17/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР

К 1666898, кл, F 26 В 17/

ОБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИНЕРТНЫХ

ТЕЛАХ .Ы, 1778478 A l (57) Использование: для сушки суспензий и пастообразных материалов во взвешенном закрученном слое инертных частиц. Сущ.ность изобретения; биконическая камера 1, сопряженная с цилиндрической сепарационной камерой 2, устройство для подвода теплоносителя с диффузором 7, внутри биконической камеры 1 по ее оси размещен полый ротор 3 с насадкам, выполненным из двух частей, имеющих криволинейную образующую боковой поверхности и сопряженных большими основаниями, нижняя поверхность насадка снабжена перфорацией, а ротор 3 установлен с возможностью вертикального перемещения. 2 ил.

1778478

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к сушилкам с активным гидродинамическим режимом, предназначенным для сушки суспензий и пастообразных материалов во взвешенном закрученном слое инертных частиц, и может найти применение в производстве красителей, медицинских препаратов и других продуктов.

Известна сушилка для суспензий и пастообразных материалов на инертных телах, содержащая цилиндроконическую камеру взвешенного слоя с барабаном в нижней части, патрубки для тангенциального ввода теплоносителя и конус с форсунками для подачи влажного материала. . К недостаткам этой сушилки следует отнести подачу влажного пастообразного материала в виде частиц размером 3 — 5 мм, которые продолжительно истираются в слое ,инерта, склонность к агрегатированию инерта и налипанию на стенки аппарата.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является сушилка для пастообразных материалов на инертных телах, содержащая цилиндроконическую камеру взвешенного слоя, барабан для тангенциального ввода теплоносителя с конусом, соосные с камерой диффузор и кольцо и боковое фильерное устройство.

Теплоноситель, подаваемый через тангенциальные вводы барабана, делится при помощи диффузора и кольца на два потока: пристеночный и центральный. Эти потоки воздействуют на инертный носитель и приводят его во взвешенное состояние. В образующийся плотный кол ьцеобразный закрученный поток инертных частиц через боковое фильерное устройство вводится пастообразный материал, высушивается и в виде гаэовэвеси отводится с отработанным теплоносителем.

К недостаткам этой сушилки следует от" нести следующее. Низкая интенсивность распределения высоковязких пастообразных материалов по поверхности инерта; недостаточная кинетическая энергия частиц инерта для удаления высохших пленок материалов, проявляющих при. высыхании ощутимую адгезию к поверхности инерта; попытки дальнейшего увеличения производительности сушилки за счет увеличения общего расхода теплоносителя приводят к прорыву слоя инерта в центральной осевой области, нарушению общей гидродинамической обстановки в аппарате.

Указанные недостатки снижают в целом производительность сушилки. инертных частиц 8.

Сушилка работает следующим образом.

35 В биконическую камеру 1 загружается инертный материал в виде частиц размером (3-5) 10 м (гранулы из фторопласта, полиэтилена, полипропилена и т,п.). Теплоноси тель, подаваемый через тангенциальные

40 вводы барабана 4, делится при помощи кольца 6 и диффуэора 7 на два потока: пристеночный и центральный. Диффузор 7 и кольцо 6 имеют по два прямоугольных, диаметрально противоположных окна. Кольцо 6

45 и диффузор 7 имеют возможность осевого поворота относительно друг друга для регулирования соотношения расходов пристеночного и центрального потоков теплоносителя; Теплоноситель, проходя50 . щий через кольцевой зазор между диффузором 7 и конической частью камеры 1, образует пристеночный поток теплоносителя. Теплоноситель, попадающий через окна в кольце 6 и диффуэоре 7 внутрь диффузора

55 7. образует центральный йоток. Пристеночный и центральный потоки теплоносителя воздействуют на инертный носитель и приводят его во взвешенное состояние. При этом образуется плотный кольцеобраэный закрученный слой 8 инертных частиц. Гра10

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки.

Цель достигается тем. что сушилка, содержащая биконическую камеру, сопряженную в верхней ее части с цилиндрической сепарационной камерой, устройство для подвода теплоносителя с диффузором, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, внутри биконической камеры по ее оси, над диффузором размещен полый ротор с насадком, выполненным из двух частей, имеющих криволинейную образующую боковой поверхности и сопряженных большими основаниями, причем поверхность нижней части насадки снабжена перфорацией, а ротор установлен с возможностью вертикального перемещения.

При анализе известных технических решений не обнаружены решения, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого изобретения, На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что заявленное техническое решение обладает существенными отличиями.

На фиг,1 схематически изображена предлагаемая сушилка; на фиг.2 — разрез

А — А на фиг.1.

Сушилка содержит биконическую камеру 1, цилиндрическую сепарационную камеру 2, ротор 3. барабан 4, конус 5, кольцо 6 и диффузор 7, взвешенный закрученный слой

1778478

15

25

35

50

55 ине рта. ницы этого слоя инерта на фиг,1 показаны пунктирной линией. Внутри камеры 1, соосно с ней, размещен ротор 3 с насадкам, BblfloIIHoHHbIM из двух частей, имеющих криволинейную образующую боковой поверхности. Параметрические уравнения для верхней части насадка:

У,-(025-0,28(R (саид Ыр — )

Ч вЂ” (с а ь

Y= R sin(g

Для нижней части насадка: х-(4,06-0,951 R (со1срentg — 1

Ч

P.

0iipa—

У=к einq, Р

Причем Вр=(0,3-0,35) Rc, где Rp — радиус ротора;

Rc — радиус конической части сушилки в плоскости сопряжения конических частей ротора.

Ротор 3 имеет возможность вращения вокруг оси (Π— 400 мин ) и вертикального

-1 перемещения. При взаимодействии вращающегося ротора, погруженного в слой нижней csoeA частью, со слоем инертного материала образуются дополнительно два контура интенсивной циркуляции инерта (на фиг.1 показаны стрелками). Инерт, набегающий на нижнюю часть ротора, отбрасывается к стенке корпуса 1, образуя первый контур циркуляции. Поток инерта в пристеночной зоне корпуса 1, в верхней его части, попадает на верхнюю часть ротора и центробежными силами отбрасывается к стенке корпуса 1. Таким образом возникает второй контур циркуляции. Влажный материал подается через полый вал ротора и фильеры, имеющие выход на нижнюю поверхность ротора. При подаче материала через вращающийся ротор существенно увеличивается относительная скорость в системе "инерт— наносимый влажный материал" и достигает

7-8 м/с. Для сравнения, в прототипе указанная скорость в пределах 0,6-1 м jc. Большая относительная скорость в системе

"инерт - наносимый влажный материал" существенно улучшает условия нанесения материала на поверхность инерта. При этом происходит постоянная локальная замена инерта в зоне нанесения, обкатка инерта с нанесенным материалом по нижней поверхности ротора, активное вбрасывание инерта с нанесенным материалом в основной, слой инерта. Инерт с высохшим материалом. попадая на верхнюю часть ротора, подвергается ударной очистке поверхности и. покидая поверхность ротора, активно контактирует с инертом, выходящим из зоны нанесения влажного материала. Смешение инерта двух.циркуляционных контуров существенно снижает вероятность агрегатирования инерта в основном слое инерта в зонах с менее активным гидродинамическим режимом. Кроме того, движение инерта в циркуляционных контурах с повышенными скоростями (по сравнению с основным слоем инерта) приводит к локальному увеличению коэффициентов тепломассопереноса.

По сравнению с прототипом при одинаковых размерах конической камеры взвешенного слоя достигнуто увеличение общего расхода теплоносителя на 28 — 30 при более полной его отработке.

Экспериментальная проверка приводилась при сушке лизина на инертных телах (гранулы полистирола и фторопласта).

По сравнению с прототипом производительность предлагаемой сушилки больше на

35 — 42% за счет интенсификации процесса нанесения влажного материала на инерт, обкатки влажного слоя по поверхности инерта, равномерного распределения влажного материала по поверхности инерта. активного истирания высохшего слоя материала, локальной интенсификации процессов тепломассообмена, Использование предлагаемой сушилки обеспечивает по сравнению с существенными конструкциями следующие преимущества: существенная интенсификация процесса нанесения вязких пастообразных материалов на поверхность инерта за счет высокой относительной скорости в системе

"инерт - наносимый влажный .материал"; равномерное распределение влажного материала на поверхности инерта за счет об. катки по нижней поверхности ротора;

45 постоянная очистка фильерного устройства от наплывов пастообразного материала и потоков суспенэии эа счет большой относительной скорости в системе "инерт — поверхность ротора"; интенсивное истирание и отслаивание высохшего слоя материала при контакте с верхней частью ротора за счет высокой скорости ротора; локальная интенсификация процессов тепломассообмена в контурах циркуляции инерта за счет повышенных скоростей движения инерта: существенное снижение вероятности агрегатообраэования в зоне нанесения влажного материала на поверхность инерта за счет интенсивной локальной циркуляции

1778478

Формула изобретения

Составитель В.Дмитриев

Техред M,Moðãåíòàë Корректор С,Юско

Редактор

Заказ 4180 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Сушилка для суспензий и пастообразных материалов на инертных телах, содержащая биконическую камеру, сопряженную с цилиндрической сепарационной камерой, устройство для подвода теплоносителя с диффузором, отличающаяся тем, что,с целью интенсификации процесса сушки, внутри биконической камеры по ее оси, над диффузором размещен полый ротор с насадком, выполненным из двух частей, имеющих криволинейную образующую боковой

5 поверхности и сопряженных большими основаниями, причем поверхность нижней части насадка снабжена перфорацией, а ротор установлен с возможностью вертикального перемещения.