Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ И АГЛОМЕРАЦИИ ПИЩЕВЫХ СРЕД

Изобретение относится к сушке дисперсных материалов и может быть использовано для сушки сыпучих материалов в пищевой, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известна распылительная сушилка [Пат. РФ №2328676, F26B 3/12, опубл. 10.07.2008, бюл. №19], содержащая камеру цилиндрической формы с хордально размещенными соплами для подачи теплоносителя, оси которых расположены по касательной к мнимой окружности, и распылитель, установленный по оси камеры.

Недостатком известной распылительной сушилки является возможность налипания материала на стенки камеры, неэкономичность и низкое качество сушки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предполагаемой является вихревая распылительная сушилка [Пат. РФ №2513077, МПК Кл⁷ F26B 17/10, F26B 3/12, В05В 1/34, опубл. 20.04.2014, бюл. №11], содержащая сушильную камеру цилиндрической формы с хордально размещенными соплами для подачи нагретых газов, оси которых расположены по касательной к мнимой окружности, и распылитель, установленный по оси камеры, причем сушильная камера выполнена в виде двух последовательно соединенных цилиндров разного диаметра, меньший из которых составляет 1,0-1,5 диаметра вышеуказанной мнимой окружности, причем сопла расположены от выходного сечения меньшего цилиндра на расстоянии, не превышающем два диаметра сопла, в ней на уровне сопел в плоскостях, параллельных ее оси, на расстоянии от нее h=aR установлены лопатки, наклоненные навстречу потоку выходящих из сопел газов, где а - хордальность сопел, R - радиус камеры, причем лопатки установлены с возможностью перемещения вдоль оси камеры и с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси камеры, в сушилке предусмотрены, по крайней мере, два щелевых сопла, расположенные на внутренней стенке большого цилиндра, причем сопла расположены в коллекторах, соединенных посредством трубопроводов с коллектором для подачи нагретых газов, и направлены по касательной к окружности большого цилиндра в точке контакта коллектора с внутренней стенкой большого цилиндра, при этом распылитель жидкости содержит полый цилиндрический корпус с каналом для подвода жидкости и соосную жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части, и соосным с ней полым конусом, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а к конусу, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта распылитель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора между соплом и полым конусом, при этом на боковой поверхности конуса выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнены по крайней мере три отверстия, причем оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15÷60°, а на внутренних поверхностях цилиндрических дроссельных отверстий, выполненных на боковой поверхности конуса с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, имеются винтовые канавки.

Недостатками известной вихревой распылительной сушилки являются ограниченные функциональные возможности сушилки, ненадежность в работе, высокие энергозатраты.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей сушилки за счет напыления сухого материала на распыляемый продукт, что обеспечивает процесс агломерации, высокую надежность и снижение энергозатрат на проведение процесса.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в установке для сушки и агломерации пищевых сред, содержащей сушильную камеру с размещенными на внутренней поверхности ее цилиндрической части щелевыми соплами, соединенными посредством трубопроводов с коллектором для подачи нагретых газов, оси которых расположены по касательной к мнимой окружности, узел подачи исходного продукта, распылитель, установленный по оси камеры, калорифер, систему для улавливания частиц продукта и узел выгрузки, новым является то, что узел подачи исходного продукта состоит из вибропитателя, эжекторного устройства и нагнетательного насоса для создания и подачи газовзвеси в сушильную камеру, причем ввод газовзвеси осуществляется тангенциально к внутренней поверхности цилиндрической части сушильной камеры, в сушильной камере установлены три щелевых сопла, одно, расположенное в верхней части камеры, для ввода газовзвеси и два - для подачи теплоносителя, на выходе из сушильной камеры дополнительно установлено устройство для создания аэро-вибро-псевдоожиженного слоя с патрубками ввода теплоносителя, охлаждающего агента и патрубками вывода отработанного теплоносителя и агломератов.

Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей сушилки за счет напыления сухого материала на распыляемый продукт, что обеспечивает процесс агломерации, в высокой надежности и снижении энергозатрат на проведение процессов агломерации и сушки.

На фиг. 1 представлена установка для сушки и агломерации пищевых сред, на фиг. 2 - общий вид сушилки, а на фиг. 3 - схема осуществления в ней процесса агломерации.

Установка для сушки и агломерации пищевых сред (фиг. 1) содержит сушильную камеру 1 цилиндрической формы с конусообразной верхней частью 2, конусообразной нижней частью 3 и патрубок для выгрузки 4, распылитель 5, щелевое сопло 6 для подачи высокодисперсного материала и два щелевых сопла 7 для подачи теплоносителя, устройство для создания аэро-вибро-псевдоожиженного слоя 8, циклон 9, скруббер 10, сборник высокодисперсной фракции 11 и вентилятор 12, вибропитатель 13, эжекторное устройство 14, нагнетательный насос 15, трубопровод подачи высокодисперсной фракции 16 возвращаемой из системы улавливания, калорифер 17, коллектор 18, узел выгрузки агломератов 19.

Установка для сушки и агломерации пищевых сред работает следующим образом.

Высокодисперсный исходный продукт вибропитателем 13 с помощью эжекторного устройства 14 через щелевое сопло 6 тангенциально подается в цилиндрическую часть сушильной камеры 1. Суспензия продукта с помощью распылителя 5 диспергируется в верхней конической части 2 сушильной камеры 1. Нагретый теплоноситель подается через коллектор 18 в щелевые сопла 7. За счет истечения из щелевых сопел 7 струй нагретого теплоносителя, направленных по касательной к окружности корпуса сушильной камеры 1 и подачи газовзвеси из сопла 6, образуется дополнительный интенсивный вихрь, соединяющийся с основным вихрем, образованным тангенциальной подачей теплоносителя в верхнюю конусообразную часть сушильной камеры калорифером 17. Направление основного и дополнительного вихрей организовано одинаковым для того, чтобы получить максимальную энергию суммарного вращающегося вихря, который вместе с высушиваемым материалом выходит на оптимальный режим вращающегося кольца, наиболее предпочтительный для распылительных сушилок.

Жидкая фракция продукта (фиг.3) смешивается с сухой высокодисперсной фракцией, тангенциально подаваемой через сопло 6, и в процессе совместного движения агломерируется и подсушивается, а затем поступает в нижнюю коническую часть 3 сушильной камеры 1, откуда удаляется через патрубок выгрузки 4 и поступает в устройство для создания аэро-вибро-псевдоожиженного слоя 8 для дополнительной окончательной агломерации, досушивания и охлаждения. Охлажденные агломераты удаляются через узел выгрузки агломератов 19.

Высокодисперсная фракция, унесенная отработанным теплоносителем в процессе агломерирования, отделяется от отработанного теплоносителя системой удаления частиц, состоящей из циклона 9, скруббера 10 и сборника 11, и возвращается по трубопроводу подачи высокодисперсной фракции 16, нагнетательным насосом 15, через эжекторное устройство 14 и щелевое сопло 6 в сушильную камеру 1 для продолжения процесса агломерирования.

Отработанный теплоноситель удаляется в атмосферу с помощью вентилятора 12.

Установка для сушки и агломерации пищевых сред позволяет:

- расширить ее функциональные возможности за счет напыления сухого материала на распыляемый продукт;

- снизить энергозатраты на проведение процесса;

- интенсифицировать процессы сушки и агломерации.