Аэрофонтанная сушилка
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. В аэрофонтанной сушилке, содержащей загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного теплоносителя, в камере сушки соосно расположен внутренний конус, а теплоноситель подается вентилятором от камеры смешения, в которую подается теплоноситель от калорифера и из системы рециркуляции, содержащий клапан, причем подача теплоносителя в камеру осуществляется по двум каналам: первый по нижнему патрубку соосно внутреннему конусу, второй - по боковому патрубку перпендикулярно оси внутреннего конуса в верхнюю его часть, при этом шнековый питатель расположен в нижней части камеры у входа патрубка в камеру сушки, на выходе которой установлена акустическая установка для улавливания пыли, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки. Технический результат - повышение производительности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка по а.с. СССР №553424, Р26В 17/10,1975 г., содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха (прототип).
Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.
Технический результат - повышение производительности сушки.
Это достигается тем, что в аэрофонтанной сушилке, содержащей загрузочный бункер влажного материала, камеру сушки, калорифер, вентилятор, систему очистки отработанного теплоносителя, в камере сушки соосно расположен внутренний конус, а теплоноситель подается вентилятором по двум каналам: первый - по нижнему патрубку соосно внутреннему конусу, второй - по боковому патрубку перпендикулярно оси внутреннего конуса в верхнюю его часть, при этом теплоноситель подается вентилятором от камеры смешения, в которую подается теплоноситель от калорифера и из системы рециркуляции, содержащей клапан, при этом шнековый питатель загрузочного бункера расположен в нижней части камеры у входа патрубка в камеру сушки, на выходе которой установлена акустическая установка для улавливания пыли, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки.
На чертеже показана схема аэрофонтанной сушилки.
Аэрофонтанная сушилка содержит камеру 1 сушки с соосно расположенным в ней внутренним конусом 2. Теплоноситель подается вентилятором 5 от камеры смешения 6, в которую подается воздух от калорифера (на чертеже не показан) и из системы рециркуляции, содержащей клапан 11. Подача теплоносителя в камеру 1 сушки осуществляется по двум каналам: первый - по нижнему патрубку 4 соосно внутреннему конусу 2, второй - по боковому патрубку 3 перпендикулярно оси внутреннего конуса 2 в верхнюю его часть. Шнековый питатель 7 расположен в нижней части камеры 1 сушки у входа патрубка 4 в камеру сушки, на выходе которой установлена акустическая установка 8 для улавливания пыли, соединенная с циклоном 9, связанным с устройством для выгрузки 10. Оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке среднедисперсной пыли с концентрацией ее в воздушном потоке не менее 2 г/м3 являются: уровень звукового давления в диапазоне 140...150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 800...1000 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,5...2 с.
Аэрофонтанная сушилка работает следующим образом.
Влажный материал из загрузочного бункера шнековым (или другой конструкции) питателем 7 непрерывно подается в камеру 1 сушки. Нагретый в калорифере теплоноситель в смеси с отработанным теплоносителем из смесительной камеры 6 подаются с помощью вентилятора 5 в камеру 1 сушки. Разгрузка высушенного продукта производится через устройство для выгрузки 10, соединенное с бункером циклона 9. Отработавшие запыленные газы подвергаются предварительной акустической обработке в акустической установке 8 для улавливания пыли.
Теплоноситель подается снизу через патрубок 4 и сбоку через патрубок 3, в результате чего высушиваемый во взвешенном состоянии материал подвергается интенсивному перемешиванию. Благодаря вихревому движению теплоносителя несколько увеличивается время пребывания материала в зоне сушки.
За счет конусообразной формы внутренней вставки 2 при малых скоростях газа интенсивность перемешивания всегда выше, чем в цилиндрических аппаратах. Удаление высушенных частиц происходит за счет разности скоростей перемещения сухого и влажного продукта. Для таких сушилок очень важна однородность гранулометрического состава материала. Для равномерного высушивания материала аэрофонтанные сушилки снабжены устройством для регулирования времени пребывания частиц в зависимости от их влажности и размера (на чертеже не показано). Поток теплоносителя захватывает влажный материал во внутренний конус, где происходит высушивание. Скорость недосушенных частиц на выходе из конуса мала и они падают вниз, а сухие легкие частицы выносятся из камеры 1 сушки.
Теплоноситель вместе с мелкими частицами материала попадает в акустическую установку, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления. В акустической установке происходит отделение от теплоносителя пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в среде теплоносителя, пылевые частицы слипаются, то есть коагулируют, образуя крупные агрегаты, что значительно облегчает последующую очистку теплоносителя в газоочистных аппаратах. На взвешенные частицы при воздействии акустических колебаний действуют следующие основные факторы: совместное колебание частиц и теплоносителя, динамические силы между соседними частицами. Крупные частицы оседают вниз либо в акустической установке либо поступают в полость, связанную с инерционным пылеотделителем.
Оптимальными параметрами для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются:
уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в потоке теплоносителя не менее 2 г/м, время озвучивания 1,5...2 с. Эти параметры обусловлены тем, что в зависимости от их величины взвешенная частица либо участвует в колебаниях среды (полностью или частично) либо не участвует, так как на частицу и среду действуют силы Стокса. Более того, при пропускании звуковых волн через объем газа, находящегося в некотором замкнутом сосуде, в последнем устанавливаются стоячие звуковые волны с образованием узлов (скорость колебаний равна нулю) и пучностей, в которых амплитуда колебаний скорости максимальна. Частота колебательного процесса, равная 800-1000 Гц, создает для концентрации пыли в потоке теплоносителя, равной не менее 2 г/м3, такую амплитуду звуковой волны, при которой амплитуда скорости частицы, определяемая отношением интенсивности звука (уровень звукового давления 140 дБ и более) к скорости звука в среде, будет находиться в области пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде (акустической установке), что и определяет в конечном счете интенсивность акустической коагуляции, то есть скорость образования крупных частиц. Время озвучивания 1,5...2с назначается из условия образования пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде. Если время озвучивания будет за пределами диапазона 1,5...2 с, то это приведет к образованию узлов в стоячих волнах (скорость колебаний равна нулю) и как следствие к ослаблению эффекта акустической коагуляции.
Аэрофонтанная сушилка может быть использована в фармацевтической промышленности для сушки норсульфазола, сульгина, анестезина, сульфадимезина.
1. Аэрофонтанная сушилка, содержащая загрузочный бункер влажного материала, камеру сушки, калорифер, вентилятор, систему очистки отработанного теплоносителя, в камере сушки соосно расположен внутренний конус, а теплоноситель подается вентилятором по двум каналам: первый по нижнему патрубку соосно внутреннему конусу, второй - по боковому патрубку перпендикулярно оси внутреннего конуса в верхнюю его часть, отличающаяся тем, что теплоноситель подается вентилятором от камеры смешения, в которую подается теплоноситель от калорифера и из системы рециркуляции, содержащей клапан, при этом шнековый питатель загрузочного бункера расположен в нижней части камеры у входа патрубка в камеру сушки, на выходе которой установлена акустическая установка для улавливания пыли, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки.
2. Аэрофонтанная сушилка по п.1, отличающаяся тем, что оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке среднедисперсной пыли с концентрацией ее в потоке теплоносителя не менее 2 г/м3 являются: уровень звукового давления в диапазоне 140...150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 800...1000 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,5...2 с.
