Горизонтальная спиральная вибросушилка
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Горизонтальная спиральная вибросушилка содержит загрузочный патрубок влажного материала, систему очистки отработанного теплоносителя и сушильную камеру, выполненную в виде спиральной сушильной камеры, в верхней части которой расположена крышка, образующая сепарационную камеру, а загрузочный патрубок расположен в крышке осесимметрично спиральной сушильной камере и проходит через сепарационную камеру таким образом, что срез патрубка расположен в камере над вершиной распределительного конуса, установленного в днище камеры, осесимметрично патрубку, при этом паровой спиральный канал имеет в верхней части камеры перфорированные ограничители, а днище спиральной камеры установлено на платформе с двухвальными вибраторами, которая в свою очередь размещена на упругих элементах, причем со стороны основания к днищу прикреплен патрубок для отвода конденсата, а на выходе патрубков для отвода теплоносителя установлена акустическая установка для улавливания среднедисперсных частиц материала, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки, причем оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке с концентрацией частиц в потоке не менее 2 г/м3 являются: уровень звукового давления в диапазоне 145...150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 900...1100 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,0...2 с. Технический результат - повышение производительности сушки за счет устранения неоднородности кипящего слоя путем наложения вибрации на газораспределительную решетку и получения виброкипящего слоя, который позволяет расширить круг обрабатываемых материалов. 2 з.п. ф-лы. 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 сушилка по а.с. СССР №553424, F26B 17/10, 1975 г., содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековьм питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха (прототип).
Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта. Кипящий слой обладает рядом недостатков. Так, при сушке высоковлажных и склонных к слипанию материалов в слое возникает неоднородная структура; появляются газовые пузыри, неустойчивые каналы, свищи, что отрицательно сказывается на процессе сушки. Такие явления в кипящем слое вызваны неравномерным распределением газового потока по сечению сушильного пространства, образованием застойных зон и областей взаимодействия материала с сушильным агентом.
Технический результат повышение производительности сушки за счет устранения неоднородности кипящего слоя путем наложения вибрации на газораспределительную решетку и получения виброкипящего слоя, который позволяет расширить круг обрабатываемых материалов.
Это достигается тем, что в горизонтальной спиральной вибросушилке, содержащей загрузочный патрубок влажного материала, систему очистки отработанного теплоносителя и сушильную камеру, последняя выполнена в виде спиральной сушильной камеры, в верхней части которой расположена крышка, образующая сепарационную камеру, а загрузочный патрубок расположен в крышке осесимметрично спиральной сушильной камере и проходит через сепарационную камеру таким образом, что срез патрубка расположен в камере над вершиной распределительного конуса, установленного в днище камеры, осесимметрично патрубку, при этом паровой спиральный канал имеет в верхней части камеры перфорированные ограничители, а днище спиральной камеры установлено на платформе с двухвальными вибраторами, которая в свою очередь размещена на упругих элементах, причем со стороны основания к днищу прикреплен патрубок для отвода конденсата, а на выходе патрубков для отвода теплоносителя установлена акустическая установка для улавливания среднедисперсных частиц материала, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки, причем оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке с концентрацией частиц в потоке не менее 2 г/м3 являются: уровень звукового давления в диапазоне 145...150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 900...1100 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,0...2 с.
Вибросушилка может содержать рыхлители, размещенные на теплоизолированном днище, выполненные в виде подпружиненных инерционных масс с лопастями, причем инерционная масса выполнена с центральным отверстием, на боковой поверхности которой имеется винтовая канавка для соединения ее с винтовой пружиной посредством крепежного элемента, причем на каждой инерционной массе размещено, по крайней мере, три лопасти, оси которых расположены в плоскости, параллельной теплоизолированному днищу, а сами лопасти установлены в, по крайней мере, трех закрепленных кронштейнах, и выполнены в виде шнека.
Лопасти рыхлителя могут быть установлены в кронштейнах подвижно с возможностью вращения вокруг своей оси, например посредством подшипникового узла трения или качения.
На фиг.1 показана схема сушильной установки, на фиг.2 представлен общий вид рыхлителя, на фиг.3 - узел крепления лопасти.
Горизонтальная спиральная вибросушилка содержит спиральную сушильную камеру 1, в верхней части которой расположена крышка, образующая сепарационную камеру 2. Загрузочный патрубок 3 расположен в крышке осесимметрично спиральной сушильной камере 1 и проходит через сепарационную камеру 2 таким образом, что срез патрубка 3 расположен в камере 1 над вершиной распределительного конуса, установленного в днище 6 камеры 1, осесимметрично патрубку 3. Паровой спиральный канал 4 имеет в верхней части камеры 1 перфорированные ограничители 5 для предотвращения уноса крупных фракций материала. Теплоизолированное днище 6 камеры 1 установлено на платформе с двухвальными вибраторами 7, которая в свою очередь размещена на упругих элементах 8. Со стороны основания к днищу 6 прикреплен патрубок для отвода конденсата.
Спиральная вибросушилка представляет собой легкоразъемный корпус в форме диска, являющийся непосредственно сушильной камерой 1, состоящей из двух частей: спиральной сушильной камеры 1 и сепарационной камеры 2. Направленные винтовые колебания сообщаются сушилке двухвальным вибратором 7, жестко прикрепленным к теплоизолированному днищу 6. Упругой подвеской 8 служат витые пружины сжатия-растяжения. Теплоноситель удаляется через пространство камеры 2 и покидает сушилку через патрубки, закрепленные в крышке, на выходе которых установлена акустическая установка (на чертеже не показано) для улавливания среднедисперсных частиц материала, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки (не показано). Оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке с концентрацией частиц в воздушном потоке не менее 2 г/м3 являются: уровень звукового давления в диапазоне 145...150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 900...1100 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,0...2 с.
Рыхлители (фиг.2 и 3) установлены на теплоизолированном днище 6. Каждый из них выполнен в виде подпружиненной упругим элементом 10 инерционной массы 9 с лопастями 11, например, пластинчатого или стержневого типа. В качестве упругого элемента 10 может быть использована коническая или цилиндрическая винтовая пружина, один конец которой посредством втулки 12 и гайки 13 закреплен на теплоизолированном днище 6, а другой соединен с инерционной массой 9. Инерционная масса 9 выполнена, например, в виде перевернутого стакана с центральным отверстием, на боковой поверхности которого имеется винтовая канавка для соединения ее с винтовой пружиной 10 посредством крепежного элемента (не показано), причем на каждой инерционной массе 9 размещено, по крайней мере, три лопасти 11, оси которых расположены в плоскости, параллельной теплоизолированному днищу 6, а сами лопасти 11 установлены в, по крайней мере, трех закрепленных на торце стакана кронштейнах 14, и могут быть выполнены в виде шнека 15. Лопасти 11, выполненные в виде шнека, установлены в кронштейнах 14 подвижно с возможностью вращения вокруг своей оси, например посредством подшипникового узла трения (отверстие 16, палец 17) или качения.
Горизонтальная спиральная вибросушилка работает следующим образом. Влажный материал поступает в центральную часть спиральной камеры через загрузочный патрубок 3 и под действием направленной вибрации движется в виброкипящем состоянии вдоль канала, контактируя по пути с днищем 6 лотка и боковыми обогреваемыми стенками спирального канала 4. Тормозящее действие перфорированных ограничителей 5 обусловливает создание зон различной высоты, возрастающей ступенчато, при перемещении материала по спиральному каналу. Возможность регулирования высоты виброкипящего слоя материала позволяет учесть особенности кинетики сушки. Зона с минимальной высотой слоя, расположенная в начале спирального канала, соответствует периоду постоянной скорости сушки. В период падающей скорости сушки с ростом высоты слоя увеличивается время обработки материала, что способствует повышению производительности установки и уменьшению конечной влажности продукта.
Сушилка работает таким образом, что при передаче ее теплоизолированному днищу 6 вибрационных колебаний в заданном диапазоне частот от вибропривода рыхлители, содержащие подпружиненную инерционную массу 9 с лопастями 11, совершают колебательное движение в вертикальной плоскости и передают энергию колебаний в верхние слои материала, одновременно перемешивая его в нижележащих слоях. Еще большее перемешивание частиц материала по высоте слоя обеспечивают лопасти шнекового типа, установленные подвижно в кронштейнах 14. Предлагаемая вибросушилка отличается компактностью и высокой степенью заполнения объема материалом.
1. Горизонтальная спиральная вибросушилка, содержащая загрузочный патрубок влажного материала, систему очистки отработанного теплоносителя и сушильную камеру, отличающаяся тем, что последняя выполнена в виде спиральной сушильной камеры, в верхней части которой расположена крышка, образующая сепарационную камеру, а загрузочный патрубок расположен в крышке осесимметрично спиральной сушильной камере и проходит через сепарационную камеру таким образом, что срез патрубка расположен в камере над вершиной распределительного конуса, установленного в днище камеры, осесимметрично патрубку, при этом паровой спиральный канал имеет в верхней части камеры перфорированные ограничители, а днище спиральной камеры установлено на платформе с двухвальными вибраторами, которая в свою очередь размещена на упругих элементах, причем со стороны основания к днищу прикреплен патрубок для отвода конденсата, а на выходе патрубков для отвода теплоносителя установлена акустическая установка для улавливания среднедисперсных частиц материала, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки, причем оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке с концентрацией частиц в потоке не менее 2 г/м3 являются: уровень звукового давления в диапазоне 145...150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 900...1100 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,0...2 с.
2. Вибросушилка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит рыхлители, размещенные на теплоизолированном днище, выполненные в виде подпружиненных инерционных масс с лопастями, причем инерционная масса выполнена с центральным отверстием, на боковой поверхности которой имеется винтовая канавка для соединения ее с винтовой пружиной посредством крепежного элемента, причем на каждой инерционной массе размещено, по крайней мере, три лопасти, оси которых расположены в плоскости, параллельной теплоизолированному днищу, а сами лопасти установлены в, по крайней мере, трех закрепленных кронштейнах и выполнены в виде шнека.
3. Вибросушилка по п.2, отличающаяся тем, что лопасти рыхлителя установлены в кронштейнах подвижно с возможностью вращения вокруг своей оси, например посредством подшипникового узла трения или качения.
