Пневмосушилка спиральная
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение производительности сушки. Это достигается тем, что в пневмосушилке спиральной, содержащей спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, которая соединена с осадителем, выполненным в виде конуса, в нижней части к которому подсоединен патрубок для подвода дополнительного теплоносителя, а в верхней части осадителя расположена камера досушки, выполненная в виде усеченного конуса и соединенная в верхней части с выхлопным патрубком для вывода сухого продукта, при этом внутри камеры досушки соосно расположен полый конус, закрепленный на кронштейнах, связывающих внутреннюю поверхность камеры с внешней поверхностью полого конуса, а к виткам спирального канала тангенциально подсоединен входной патрубок для подачи через него влажного продукта в смеси с сушильным агентом, число витков спирального канала лежит в оптимальном диапазоне от 4 до 6, а на днище спирального канала закреплен вибратор, который может быть закреплен также на крышке или непосредственно на стенке спирального канала, при этом оптимальными параметрами для вибрационной обработки являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек. 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 пневмосушилка комбинированная спирально-вихревая по а.с. СССР №553424, F26В 17/10, 1975 г., содержащая спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, входной и выходной патрубки (прототип).
Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.
Технический результат - повышение производительности сушки.
Это достигается тем, что в пневмосушилке спиральной, содержащей спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, которая соединена с осадителем, выполненным в виде конуса, в нижней части к которому подсоединен патрубок для подвода дополнительного теплоносителя, а в верхней части осадителя расположена камера досушки, выполненная в виде усеченного конуса и соединенная в верхней части с выхлопным патрубком для вывода сухого продукта, при этом внутри камеры досушки соосно расположен полый конус, закрепленный на кронштейнах, связывающих внутреннюю поверхность камеры с внешней поверхностью полого конуса, к виткам спирального канала тангенциально подсоединен входной патрубок для подачи через него влажного продукта в смеси с сушильным агентом, а число витков спирального канала лежит в оптимальном диапазоне от 4 до 6, а на днище спирального канала закреплен вибратор, который может быть закреплен также на крышке или непосредственно на стенке спирального канала, при этом оптимальными параметрами для вибрационной обработки являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек.
На днище корпуса пневмосушилки закреплен вибратор (на чертеже не показан) для улучшения гидродинамики процесса, удаления налипшего на стенки спирального канала влажного или неготового продукта. Оптимальными параметрами для вибрационной обработки являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек.
Гидродинамика процесса сушки в предложенных аппаратах определяется в основном параметрами процесса пневмотранспорта влажного и высушиваемого материала, одним из основных параметров которого является гидравлическое сопротивление движущемуся двухфазному потоку частиц дисперсного материала и теплоносителя.
Для минимизации гидравлического сопротивления движущемуся двухфазному потоку необходимо периодическое удаление налипшего на стенки спирального канала влажного или неготового продукта.
Для этого на днище корпуса пневмосушилки закреплен вибратор. В качестве вибратора при частотах 31,5...125 Гц следует использовать электромагнитные вибраторы. Частота колебаний днища корпуса пневмосушилки в зависимости от технологического процесса, свойств материала и скорости его перемещения, изменяется от 31,5 до 125 Гц. Соответственно: амплитуда колебаний днища корпуса составляет 10...0,7 мм, а уровень вибрации лежит в диапазоне 70...85 дБ. Собственную частоту колебаний днища аппарата выбирают близкой к резонансу системы. В последнем случае осуществляется постоянный обмен кинетической и потенциальной энергий между колеблющейся массой двухфазного потока частиц дисперсного материала аппарата и системой «днище корпуса - вибратор». Качество этой системы определяет коэффициент передачи, который определяет отношение амплитуды силы, воспринимаемой днищем корпуса пневмосушилки, к амплитуде возмущающего воздействия, исходящего от вибратора.
На чертеже представлен общий вид пневмосушилки спиральной.
Пневмосушилка спиральная содержит спиральный канал 1, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, соединенной с осадителем 8, выполненным в виде конуса, в нижней части к которому подсоединен патрубок 7 для подвода дополнительного теплоносителя. В верхней части осадителя 8 расположена камера досушки 2, выполненная в виде усеченного конуса 6 и соединенная в верхней части с выхлопным патрубком 3 для вывода сухого продукта. Внутри камеры досушки 2 соосно ей расположен полый конус 4, закрепленный на кронштейнах 5, связывающих внутреннюю поверхность камеры 2 с внешней поверхностью полого конуса 4. К виткам спирального канала 1 тангенциально подсоединен входной патрубок для подачи через него влажного продукта в смеси с сушильным агентом, а число витков n спирального канала лежит в оптимальном диапазоне от 4 до 6.
На днище спирального канала закреплен вибратор (на чертеже не показан) для улучшения гидродинамики процесса, удаления налипшего на стенки спирального канала 1 влажного или неготового продукта. Вибратор может быть закреплен также на крышке или непосредственно на стенке спирального канала 1 (на чертеже не показано). Оптимальными параметрами для вибрационной обработки являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек.
При сушке дисперсных материалов с длительным вторым периодом целесообразно после удаления свободной влаги проводить сушку в более «мягких» режимах. Для обеспечения таких режимов необходимо соблюдение оптимальных соотношений конструктивных параметров сушилки, а именно: отношение диаметра D1 сепарационной камеры к диаметру D2 вихревой камеры лежит в оптимальном интервале величин: D1/D2=0,57...0,84; отношение диаметра D1 сепарационной камеры к диаметру D3 выхлопного патрубка лежит в оптимальном интервале величин D1/D3=1,6...1,8; отношение высоты Н спирального канала к его ширине В лежит в оптимальном интервале величин Н/В=1,5...4,0; отношение ширины В спирального канала к его длине L лежит в оптимальном интервале величин B/L=3,3×10-3...7,2×10-3; отношение диаметра DH аппарата к его высоте Нн лежит в оптимальном интервале величин. DH/Нн=0,58...0,82.
Пневмосушилка спиральная работает следующим образом.
Влажный материал поступает вместе с теплоносителем через входной патрубок, проходит спиральный канал 1 и поступает в камеру досушки 2, а затем в выхлопной патрубок 3.
Газовзвесь дисперсного материала подают в спиральный канал на периферийном витке. Двигаясь по каналу, материал подсушивается, попадает в центральную часть спирали, откуда «стекает» на стенки осадителя 8. Из осадителя 8 материал увлекается потоком газа в камеру досушки 2. Через патрубок 7 в аппарат вводят свежий поток теплоносителя, что обеспечивает взвешивание частиц в камере досушки 2 и их циркуляцию в контуре полый конус 4 - зазор между конусами 4 и 6. Частицы по мере высыхания выводят из аппарата через выхлопной патрубок 3.
Пневмосушилка спиральная, содержащая спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, которая соединена с осадителем, выполненным в виде конуса, в нижней части к которому подсоединен патрубок для подвода дополнительного теплоносителя, а в верхней части осадителя расположена камера досушки, выполненная в виде усеченного конуса и соединенная в верхней части с выхлопным патрубком для вывода сухого продукта, при этом внутри камеры досушки соосно расположен полый конус, закрепленный на кронштейнах, связывающих внутреннюю поверхность камеры с внешней поверхностью полого конуса, отличающаяся тем, что к виткам спирального канала тангенциально подсоединен входной патрубок для подачи через него влажного продукта в смеси с сушильным агентом, а число витков спирального канала лежит в оптимальном диапазоне от 4 до 6, а на днище спирального канала закреплен вибратор, который может быть закреплен также на крышке или непосредственно на стенке спирального канала, при этом оптимальными параметрами для вибрационной обработки являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 с с интервалом 30 с.
