Способ сушки дисперсных материалов

 

Оп ИСАКИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 пи 5006

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Р

Г 26 В 3/08 (22) Заявлено,. 22.01.75. (21) 2099501/24 — 6 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.76. Бюллетень № 19 (46) Дата опубликования описания 09.06.76. уввудврствеииый ивиитет

Воавтв Миниетрев СССР ив делам изебретеиий и вткрытий (БЗ) УДК 66.047.751.. 096.5 (038.8) л (72) Авторы изоб етени Г. Л. Сироткин Г. С. Кабалдин и А. С. Зелепут»

Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена

АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к сушильной технике и может найти применение при сушке пищевых, фармаевтических и других материалов.

Известны способы сушки дисперсных материалов в кипящем слое путем продувки его восходящим пульсирующим потоком теплоносителя. При этом процесс ведут с постоянной частотой пульсаций теплоносителя.

Известна также продувка.слоя дислерсного материала с целью его псевдоожижения путем импульсной подачи газообразного агента в разные точки слоя. 10

Импульсы при этом быстро передаются от части цы к частиц" и состояние псевт,оожиженпя распростpalmercs; в толщу слоя, а после отсечки агентаявлеиие псевдоожижения затухает в обратном направле15

Под действием пульсирующей (прерывистой) продувки материала восходящим потоком теплоносителя со значением частоты, например, до 5 гц каждой стадии расширения слоя предшествует его уплотнение, вследствие чего при расширенном слое происхо- О дит выброс части материала на значительную высо- ту от решетки и рассеивание его по всей площади ее.

При этом часть влажного материала, попадает сразу к месту выгрузки и выводится из сушильной камеры едосушенной, т. е. имеет место недостаточная равномерность сушки, вследствие различного времени пре- яа

2 бывання материала в зоне обработки, неупорядоченное продольное перемешивание его в слое и неодно. родное псевдоожижение. Эти обстоятельства приводят к снижению качества сухого материала и ттовышен ,:ному уносу его из камеры.

В случае продувки материала потоком теплоносителя с более высокой, чем 5 гц частотой, возникают агломераты, крупные газовые пузыри и каналы; вызывающие всплески материала в виде фонтанов с частотой, примерно в два раза меньшей частоты пуль,саций потока. Это также приводит к преждевремен ному выводу частиц материала из камеры и неравномерной их сушке.

Кроме того, использование известных способов сушки требует проведения значительного объема экспериментальных исследований, поскольку ь них н раскрывается принцип и возможность выбора оптимальной частоты пульсаций потока теплоносителя для конкретных дисперсных материалов.

По таким способам процесс сушки материалов ведут при определенной и постоянной частоте пульсации потока теплоносителя. Однако по мере уменьшения влажности материала его аэродинамические харак.теристики изменяются яз-за усадкн, уменьшения веса, изменения формы и т. п. Это приводит к ухудшению тепло- и массобмена между пульсирующим потоком газа н материалом, который но мере высушиэ1С(К)6 муле

ЦНИИПИ Закаэ 1275/101 Тираж 8б4 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,101 вания все большее время пребывает в состоянии непродуваемого плотного слоя нежели тогда, когда имеет более высокую влажность.

Цель изобретения - интенсификация тепло- и массообмена. . Это достигается тем, что процесс ведут в режиме резонанса. с увеличением в зависимости от влажности материала частоты пульсации потока теплоносителя ц поддержанием ее равной средней частоте собственных колебаний плотности кипящего слоя

Нод собственной частотой колебаний плотности кипящего слоя понимают количество изменений (колебаний) насыпной плотности псевдоожиженного материала в единицу времени.

В связи со спецификой псевдоожиженного слоя на, протяжении всего процесса псевдоожижения в различ- ные моменты времени собственная частота пульсаций плотности псевцоожиженного слоя колеблется oTHocH) тельно среднего для конкретного материала и режимных параме=ров зпаче1шя. В соответствии с этим различают среднюю собствеш1ую частоту пульсаций плотности кипящего слоя, определяемую по известной форC

1с.ср= p / k, dt, о

roc fc - истинная частота пульсаций плотности пвсвдоожиженпого слоя, гц; С - промежуток времени, эа который определяется средняя частота, сек;

jc са - средняя собственная частота пульсацИй-плотносги псевдоожижеппого слоя, гц, 11а газораспрсделительную решетку с живым" сечением до 70% насылают слой влажного дисперсного материала, например солода, псевдоожижают его непрерывным потоком газа, а затем с помощью, напримср, опущеппого в середину кипящего слоя емкостпо о да гни ка, подключе к мостовой измерительной и регистрирующей схеме, определяют среднюю собственную част зту пульсаций плотности кпплгцего слоя.

Такое измерение частоты пульсаций плотности ки слоя проводят для дисперсного материа- ла с различной влажностью и получают значение соб стве1шой частоты пульсаций плотности материала в зависимости от его влажности. При этом с уменьшением влажности значение собственной частоты пульсаций плотности возрастает, Так, например, для солода получена зависимость вида 5с су -16-0,167 М, где fc,ср - средняя часгота пульсаций плотности кипящего слоя солода;

М - влажность в%, отнесенная к сухой массе.

После этого слой исходного влажного материала, помещенного на гаэораспределительную решетку, продувают пульсирующим потоком теплоносителя с начальной частотой, равной средней собственной частоте пульсаций плотности псевдоожиженного слоя исходного материала, и в течение процесса сушки увеличивают частоту пульсаций потока теплоносите ля до значения, равного средней собственной частоте пульсаций плотности кипящего слоя высушенного материала при непрерывной продувке. Например, солоду влажностью W= 60% соответствует частота пульсаций потока теплоносителя равная 6 гц., для

1 = 30% - гс.c>.=10 п1, а для 6%- fc .=14 ï1.

При этом в слое на протяжении всего процесса сушки наблюдается совпадение значений средней собственной частоты пульсаций плотности псевдоожиженного слоя материала и частоты пульсаций потока теплоносителя, что вызывает своеобразное резонансное яв

l ление, которое интенсифицирует тепло- и массообмен1 и позволяет получить кипящий слой с хорошим качеством псевдоожижения и равномерно высушить материал. В этом случае интенсификация процесса объясняется тем, что степень расширения слоя материала, 11 например солода, меньше примерно в 2-3 раза, чем при частоте пульсации потока теплоносителя, отличной от резонансной, при одной и той же средней скорости теплоносителя, т. е. в этом случае скорость. фильтрации теплоносителя в слое также возрастает

® примерно в "-3 раза. Равномерность обработки до:тигается тем, что в слое при резонансной частоте пульсации потока отсутствуют всплески материала в ви-, це фонтанов, поверхность кипящего слоя ровны и по вне1инему виду кипящий слой напоминает вибро30 кипящий.

Использование описанного способа помимо улучшения качества обработки и интенсификации теплои массообмена позволяет вести процесс с меньшим уносом материала иэ слоя и меньшим гидравличес15 ким сопротивлением, поскольку при этом практически отсутствует фаза уплотнения слоя и последний характеризуется одинаковым значением порозности в течение всего процесса, Для выбора оптимальной частоты пульсаций потока теплоносителя требуется

49 для каждого высушиваемого материала провести всего лишь несколько: опытов.

Формула изобретения

Способ сушки дисперсньгх материалов, например солода, в кипящем слое путем продувки его восходящим пульсирующим потоком .еплоносителя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена, продувку ведут в режиме резо ©панса с увеличением в зависимости от влажности ма- териала частоты пульсаций потЬка теплоносителя, на- пример для солода 6-14 гц, и поддержанием. ее равной средней частоте собственных колебаний плотности кипящего слоя.