Пневмосушилка-смеситель
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 пневмосушилка-смеситель содержит спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, входной патрубок для теплоносителя и патрубки для дополнительной подачи теплоносителя, входной патрубок для подачи влажного продукта в смеси дисперсных компонентов, которые поступают в канал по параллельным ветвям и в поток теплоносителя, расположенный тангенциально к виткам спирального канала, и выходной патрубок газовзвеси компонентов, расположенный тангенциально к виткам спирального канала, при этом патрубки для дополнительной подачи теплоносителя расположены перпендикулярно плоскости симметрии спирального канала, образованного наклонными крышками, причем на начальном участке ввода компонентов размещена перегородка для обеспечения раздельной сушки компонентов. Число витков спирального канала лежит в оптимальном диапазоне от 4 до 6, а на крышке закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются: уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 с с интервалом 30 с. 3 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-смесителе, содержащей спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, входной патрубок для теплоносителя и патрубки для дополнительной подачи теплоносителя, входной патрубок для подачи влажного продукта в смеси дисперсных компонентов, которые поступают в канал по параллельным ветвям и в поток теплоносителя, расположенный тангенциально к виткам спирального канала, и выходной патрубок газовзвеси компонентов, расположенный тангенциально к виткам спирального канала, при этом патрубки для дополнительной подачи теплоносителя расположены перпендикулярно плоскости симметрии спирального канала, образованного наклонными крышками, причем на начальном участке ввода компонентов размещена перегородка для обеспечения раздельной сушки компонентов, число витков спирального канала лежит в оптимальном диапазоне от 4 до 6, а на крышке закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются: уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 с с интервалом 30 с.
Заявляемые аппараты наиболее эффективны для сушки дисперсных материалов 3-4 группы по классификации Сажина Б.С. Оптимальный диапазон спирального канала в 4-6 витков определяется физическими свойствами этих материалов.
На днище корпуса пневмосушилки закреплен вибратор (не показан) для улучшения гидродинамики процесса, удаления налипшего со стенок 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 с с интервалом 30 с.
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 со стенок спирального канала налипшего 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 фиг.1 представлен общий вид пневмосушилки-смесителя, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1, на фиг.3 - вид Б фиг.1.
Пневмосушилка-смеситель содержит спиральный канал 1, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышками 5. Тангенциально к виткам спирального канала 1 расположен входной патрубок для подачи влажного продукта в смеси дисперсных компонентов А (влажный материал 1) и Б (влажный материал 2), которые поступают в канал по параллельным ветвям 4 и 7 в поток теплоносителя, подаваемого в патрубки 8 и 9. Патрубки 2 для дополнительной подачи теплоносителя расположены перпендикулярно плоскости симметрии спирального канала 1, образованного наклонными крышками 5. Число витков n спирального канала лежит в оптимальном диапазоне от 4 до 6. На начальном участке ввода компонентов А и Б, благодаря перегородке 6, обеспечивается их раздельная сушка, а потом они смешиваются, так как на остальном протяжении канала 7 перегородка 6 отсутствует. Использование переменного сечения канала из-за установки крышек 5 под углом одна к другой обеспечивает переменные скорости движения, что интенсифицирует процесс сушки и смешения. После сушки газовзвесь компонентов А и Б выходит через патрубок 3, который расположен тангенциально к виткам спирального канала 1.
На крышке 5 закреплен вибратор (не показан) для улучшения гидродинамики процесса, удаления налипшего со стенок спирального канала 1 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 с с интервалом 30 с.
Для обеспечения режимов сушки и смешения необходимо соблюдение оптимальных соотношений конструктивных параметров сушилки, а именно 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 комбинированная спирально-вихревая работает следующим образом.
Дисперсные компоненты А и Б поступают в канал по параллельным ветвям 4 и 7 в поток теплоносителя, подаваемого в патрубки 8 и 9. В зависимости от технологии сушки компонентов А и Б параметры теплоносителей подбирают соответствующим образом. Также подбирают и параметры теплоносителей, подаваемых в патрубки 2. На начальном участке ввода компонентов А и Б благодаря перегородке 6 обеспечивается их раздельная сушка. Затем, по мере усреднения параметров компонентов А и Б, они смешиваются, так как на остальном протяжении канала 7 перегородка 6 отсутствует. Использование переменного сечения канала из-за установки крышек 5 под углом одна к другой обеспечивает переменные скорости движения, что интенсифицирует процесс сушки и смешения. После сушки газовзвесь компонентов А и Б выходит через патрубок 3.
Пневмосушилка-смеситель, содержащая спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, входной патрубок для теплоносителя и патрубки для дополнительной подачи теплоносителя, входной патрубок для подачи влажного продукта в смеси дисперсных компонентов, которые поступают в канал по параллельным ветвям и в поток теплоносителя, расположенный тангенциально к виткам спирального канала, и выходной патрубок газовзвеси компонентов, расположенный тангенциально к виткам спирального канала, при этом патрубки для дополнительной подачи теплоносителя расположены перпендикулярно плоскости симметрии спирального канала, образованного наклонными крышками, причем на начальном участке ввода компонентов размещена перегородка для обеспечения раздельной сушки компонентов, отличающаяся тем, что число витков спирального канала лежит в оптимальном диапазоне от 4 до 6, а на крышке закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются уровень вибрации в диапазоне 70...85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5...125 Гц, время воздействия 5 с с интервалом 30 с.
