×
08.11.2019
219.017.df8b

Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области химической промышленности и служит для сушки высоковлажных пастообразных материалов. Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел содержит биконическую камеру, сепарационную камеру, фильерный питатель влажного материала, слой полидисперсных инертных тел, барабан с тангенциальными вводами теплоносителя и центральным конусом. Выходной патрубок оснащен центробежным классификатором с электрическим приводом и подвижным регулировочным кольцом. Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса сушки, повышение производительности аппарата и повышение качества готовой продукции. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к сушилкам с активным гидродинамическим режимом, предназначенным для сушки пастообразных материалов, и может найти применение в производстве пищевых продуктов, медицинских препаратов и красителей.

Аналогом является сушилка (см. а.с. СССР №1170250 по классу F26B 17/10) для суспензий и пастообразных материалов на инертных телах, содержащая цилиндро-коническую камеру взвешенного слоя с барабаном в нижней части, патрубки для тангенциального ввода теплоносителя и конус с форсунками для подачи влажного материала. К недостаткам этой сушилки следует отнести: а) возникновение локальных прорывов (каналов) вследствие неоднородности закрученного потока воздуха, подающегося в закрученный слой материала. В аппаратах этого типа при максимально носимом количестве инертных тел наблюдается нарушение однородности гидродинамики слоя, что приводит к образованию каналов и прорывов теплоносителя и выбросу инертных тел в выходной патрубок; б) появление застойных зон, в которых наблюдается агрегатирование влажного материала при количестве инертных тел, близком к максимально возможному.

Прототипом является сушилка для пастообразных материалов на инертных телах (SU 1666898 А1), содержащая цилиндро-коническую камеру взвешенного слоя, барабан для тангенциального ввода теплоносителя с конусом, соосные с камерой диффузор и кольцо и боковое фильерное устройство.

Сушилка работает следующим образом. Теплоноситель, подаваемый через тангенциальные вводы барабана, делится при помощи конической вставки и цилиндрической вставки на два потока - пристеночный и центральный, вставки имеют прямоугольные окна, позволяющие задавать соотношение потоков теплоносителя. Пристеночный и центральный потоки теплоносителя воздействуют на инертные телп и приводят его во взвешенное состояние. При этом образуется плотный кольцеобразный закрученный поток инертных тел, в который через боковое фильерное устройство вводится пастообразный материал, высушивается и в виде аэровзвеси отводится с отработанным теплоносителем. Пристеночный поток имеет большую, чем центральный поток, скорость, что способствует истиранию высохшего слоя материала. Организация оптимального гидродинамического режима выполняется за счет регулирования соотношения потоков теплоносителя.

К недостаткам этой сушилки следует отнести следующее:

Незначительная высота рабочего слоя инертных тел; недостаточная кинетическая энергия взаимодействующих инертных тел для удаления высохших пленок материалов, проявляющих при высыхании ощутимую адгезию к поверхности инертных тел; при дальнейшем увеличении производительности сушилки за счет увеличения общего расхода теплоносителя и носимых инертных тел наблюдается существенное увеличение количества уносимого с отработанным теплоносителем еще влажного материала в виде чешуйчатых частиц, а также ощутимого количества инертных тел, что отражается на качестве продукта (наличие инертных тел в готовом продукте) и приводит к большой неоднородности по конечной влажности продукта.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки пастообразных материалов.

Цель достигается тем, что установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел, содержащая биконическую камеру, сепарационную камеру, фильерный питатель влажного материала, слой полидисперсных инертных тел, барабан с тангенциальными вводами теплоносителя и центральным конусом, отличающаяся тем, что с целью интенсификации процесса сушки и повышения качественных показателей готового продукта выходной патрубок оснащен центробежным классификатором с электрическим приводом и подвижным регулировочным кольцом.

При анализе известных технических решений не обнаружены решения, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого изобретения. На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что заявленное техническое решение обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая установка для сушки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - увеличенный вид В на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - дисперсный состав целевого продукта: А - при отсутствии вращения центробежного классификатора; Б - при вращении центробежного классификатора со скоростью 1000 оборотов в минуту.

Установка для сушки содержит биконическую камеру 1, сепарационную камеру 2, фильерный питатель влажного материала 3. слой полидисперсных инертных тел 4. барабан 5 с тангенциальными вводами теплоносителя и центральным конусом 6, подвижное регулировочное кольцо 7, центробежный классификатор 8; патрубок выхода отработанного теплоносителя 10 и электрический привод центробежного классификатора 11.

Сушилка работает следующим образом.

В биконическую камеру 1 загружаются полидисперсные инертные тела (гранулы округлой формы, близкой к сферической, плотностью 1050…2400 кг/м3, диаметром (3,0…5,1)* 10-3 м (гранулированные полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат, фторопласт)). Теплоноситель, подаваемый через тангенциальные вводы барабана 5, воздействует на слой инертных тел и приводит его во взвешенное состояние. При этом образуется плотный кольцеобразный закрученный полидисперсный слой 4 инертных тел. Высота слоя инертных тел при такой организации подачи теплоносителя является характерной для аппаратов с конической формой рабочей камеры и полидисперсными инертными телами. В верхней части сушилки преимущественно находятся более мелкие инертные тела. В нижней части сушилки располагаются, в основном, крупные инертные тела. Полидисперсность инертных тел позволяет создавать устойчивый высокий закрученный слой по всей конической части сушилки. Затем в слой инертных тел через питатель 3 вводится влажный материал, который распределяется по поверхности инертных тел и подвергается процессу конвективной сушки.

В ходе непрерывного процесса удаления влаги высохший материал отслаивается с поверхности инертных тел, дополнительно истирается в слое инертных тел и удаляется из установки в виде аэровзвеси вместе с отработанным теплоносителем.

В отличие от прототипа, выходной патрубок оснащен центробежным классификатором с электрическим приводом и подвижным регулировочным кольцом. Центробежный классификатор имеет радиальные пластины, закрепленные на оси (практически полный аналог рабочего колеса центробежных насосов), и регулируемый электрический привод с числом оборотов 500…3000 в минуту. Таким образом, возможно применение внутри сушильной установки регулируемой закрутки отработанного теплоносителя с целью использования принципа центробежного классифицирования удаляемого высушенного продукта в отработанном теплоносителе.

При вращении центробежного классификатора отходящий поток отработанного теплоносителя с пылевидным высушенным материалом, проходя по патрубку 9, подвергается интенсивному закручиванию лопастями классификатора, что приводит к выбрасыванию через окна в выходном патрубке за счет центробежной силы (на фиг.4 показано тонкими стрелками) и возврату в слой крупных или тяжелых (недостаточно высохших) частиц материала. В дальнейшем эти частицы материала досушиваются или измельчаются в закрученном слое инертных тел. Также происходит и возврат в слой той части инертных тел, которая случайным образом попала в выходной патрубок.

При этом на поверхности лопастей классификатора крупные частицы материала подвергаются трем видам воздействия:

а) интенсивному ударному;

б) деформирующему при условии достаточной пластичности высушиваемого продукта с образованием новых поверхностей тепломассообмена;

в) истирающему;

Инертные тела, попавшие в отработанный теплоноситель, также подвергаются интенсивной ударной очистке в классификаторе и возврату в закрученный слой инертных тел.

В установке в зависимости от свойств высушиваемого материала предусмотрено три вида регулирования фракционного состава целевого продукта:

а) подвижное кольцо 9 установлено с возможностью вертикального перемещения по выходному патрубку 10 для регулирования высоты открытия окон, что позволяет регулировать ширину диапазона дисперсности возвращаемого в сушилку продукта;

б) вертикальное перемещение центробежного классификатора позволяет регулировать высоту зоны центробежного разделения (показано фигурной скобкой на Фиг. 3)

в) регулируемое вращение центробежного классификатора позволяет подобрать необходимый режим работы в зависимости от плотности целевого продукта, вида частиц высушенного материала (чешуйчатый, волокнистый) и т.д.

Гибкая система регулирования позволяет решать многие задачи воздействия на качество продукта.

Например, нежелательно излишнее измельчение целевого продукта. В этом случае ротор центробежного классификатора опускает до верхнего среза окон в патрубке во избежание излишнего истирания высушенного материала. При необходимости получения большего количества мелкодисперсной фазы в высушенном продукте можно увеличить высоту зоны центробежного разделения (Фиг. 3).

Таким образом, дополнительная регулируемая сепарация отработанного теплоносителя позволяет существенно увеличить расход теплоносителя и количество носимых инертных тел в слое с соответствующим увеличением производительности сушилки без ущерба для качества полученного сухого материала.

По сравнению с прототипом при одинаковых габаритах сушилки более полно используется рабочая зона сушилки, увеличивается количество носимых инертных тел, активнее применяется ударно-истирающее воздействие на инертные тела, что в целом обусловливает увеличение производительности сушильной установки.

Кроме того, улучшается однородность дисперсного состава высохшего материала, полученная продукция не содержит посторонних включений (инертные тела) за счет обработки выходящего из сушилки теплоносителя.

Экспериментальная проверка проводилась (по аналогии с прототипом) при сушке лизина. По сравнению с прототипом при равных габаритных размерах производительность предлагаемой сушилки больше на 35…38% (в зависимости от начальной влажности продукта) за счет:

- существенного увеличения (до 30…35%) количества носимых инертных тел в рабочей зоне установки и связанного с этим увеличения эффективной площади тепло- и массообмена аппарата;

- увеличение расхода теплоносителя без опасности массового выноса инертных тел из аппарата при использовании циклонного эффекта обработки отработанного теплоносителя;

- использования циклонного эффекта воздействия на отходящий теплоноситель с целью возврата крупных или высоковлажных частиц вновь в слой для дополнительной обработки (измельчение и досушка).

Как показано на Фиг. 5, включение в работу установки для сушки центробежного классификатора позволяет активно воздействовать на дисперсный состав целевого продукта. Так, при отсутствии вращения центробежного классификатора генеральный размер высушенного материала равен 328 мкм (А), а при работе центробежного классификатора (Б) - 247 мкм (Б). В высушенном продукте увеличилась доля мелкодисперсной фазы и уменьшилось конечное влагосодержание в процессе сушки (режим А - 6.34%, режим Б - 4.15%).

Использование предлагаемой сушилки обеспечивает по сравнению с существующими конструкциями следующие преимущества:

- более полное использование рабочего объема сушильной камеры при существенном увеличении эффективной площади тепломассообмена (до 40%);

- более активный гидродинамический режим без риска выноса из аппарата инертных тел;

- повышение производительности аппарата на 35…40%;

- появляется возможность обработки отходящего теплоносителя с целевым продуктом для регулирования таких показателей, как дисперсный состав и уменьшение неоднородности по влагосодержанию готового продукта;

- увеличение степени отработки теплоносителя за счет увеличенной высоты закрученного слоя инертных тел;

- эффективная защита готового продукта от загрязнения инертными телами.

Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел, содержащая биконическую камеру, сепарационную камеру, фильерный питатель влажного материала, слой полидисперсных инертных тел, барабан с тангенциальными вводами теплоносителя и центральным конусом, отличающаяся тем, что с целью интенсификации процесса сушки и повышения качественных показателей готового продукта выходной патрубок оснащен центробежным классификатором с электрическим приводом и подвижным регулировочным кольцом.
Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел
Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел
Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел
Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел
Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое полидисперсных инертных тел
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 118.
13.01.2017
№217.015.8551

Перекрытие здания, сооружения

Предложение относится к области строительства и может быть использовано при возведении жилых, общественных и административных зданий и сооружений, а также при их восстановлении или реконструкции. Технический результат предложения заключается в сокращении трудо- и материалозатрат и обеспечении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603106
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.88f8

Интегратор постоянного напряжения

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике. Технический результат - способность определять не только интегральное значение входного сигнала, но и скорость его изменения. Интегратор постоянного напряжения содержит генератор 1 импульсов, двоичный счетчик 2,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602675
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8932

Устройство для регистрации суммарного значения параметра

Изобретение относится к измерительной технике. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение быстродействия и надежности работы устройства. Устройство для регистрации суммарного значения параметра содержит датчик параметра и усилитель, а также последовательно соединенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602673
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.b128

Способ измерения теплофизических свойств анизотропных материалов методом линейного импульсного источника теплоты

Изобретение относится к области исследования теплофизических характеристик анизотропных материалов. Заявлен способ измерения теплофизических свойств анизотропных материалов методом линейного импульсного источника теплоты, заключающийся в том, что образец исследуемого материала изготавливают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613194
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.b1d0

Способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса в капиллярно-пористых материалах для определения коэффициента диффузии растворителей в строительных материалах и конструкциях, а также в пищевой, химической и других отраслях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613191
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.b26b

Способ определения удельной теплоемкости сыпучих материалов

Изобретение относится к области технической физики, в частности к тепловым методам исследования материалов. Способ определения удельной теплоемкости сыпучих материалов заключается в том, что герметизируют объем с образцом известной массы, образец приводят в тепловой контакт по плоскости с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613591
Дата охранного документа: 17.03.2017
25.08.2017
№217.015.b441

Способ охлаждения дыхательной газовой смеси в средствах индивидуальной защиты органов дыхания

Изобретение относится к области спасательной техники, а именно к средствам индивидуальной защиты органов дыхания, преимущественно маятникового типа, работающим на химически связанном кислороде. Дыхательную газовую смесь (ДГС) пропускают между волокнистыми подложками, на которые предварительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614028
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b5ae

Линия приготовления сухой хмелево-тыквенной закваски

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, в частности к производству хлебопекарных заквасок, и может быть использовано в производстве хлеба функционального назначения. Линия предусматривает приготовление двух фаз, фазы порционного приготовления жидкой хмелево-тыквенной закваски и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614364
Дата охранного документа: 24.03.2017
26.08.2017
№217.015.e217

Гидродинамический смеситель

Изобретение относится к устройствам для перемешивания, гомогенизации, эмульгирования жидких сред и может быть использовано для проведения и интенсификации различных физико-химических, гидромеханических, тепломассообменных процессов в системах "жидкость-жидкость". Смеситель содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625874
Дата охранного документа: 19.07.2017
26.08.2017
№217.015.e4c4

Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для очистки, разделения и концентрирования растворов электрогиперфильтрационным и электронанофильтрационным методами. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа состоит из двух фланцев и камер корпуса с каналами ввода и вывода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625668
Дата охранного документа: 18.07.2017
Показаны записи 1-10 из 24.
20.07.2014
№216.012.e186

Способ энергосберегающей сушки гранулированных полимерных материалов

Способ относится к области химической промышленности и служит для сушки гранулированных полимерных материалов и композитов на их основе. В способе энергосберегающей сушки гранулированных полимерных материалов, включающем раздельную подачу гидрофобных и гидрофильных материалов сверху вниз в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523520
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.12.2014
№216.013.0d12

Сушилка периодического действия для гранулированных полимерных материалов с адаптивным объемом сушильной камеры

Сушилка относится к области химической промышленности и служит для сушки гранулированных полимерных материалов и композитов на их основе. Сушилка периодического действия для гранулированных полимерных материалов с адаптивным объемом рабочей камеры содержит питающий бункер, верхний затвор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534763
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.04.2015
№216.013.415c

Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов

Изобретение относится к области сушки растительных материалов, в частности к вакуумным сушилкам периодического действия, и может быть использовано для сушки пищевых продуктов, а именно овощей, грибов, фруктов, зелени и др. Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548230
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.07.2015
№216.013.5dcd

Способ извлечения липидов из биомассы

Изобретение относится к области переработки биомассы. Предложен способ извлечения липидов из биомассы. Способ включает разрушение клеточных оболочек микроводорослей Chlorella в вихревом электромагнитном поле ферромагнитными частицами с последующей экстракцией липидной фракции. Экстрагирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555554
Дата охранного документа: 10.07.2015
27.12.2015
№216.013.9d37

Установка для сушки дисперсных растительных материалов в полидисперсном слое инертных тел

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к сушилкам с активным гидродинамическим режимом, предназначенным для сушки дисперсных растительных материалов с использованием инертных тел, и может найти применение в производстве пищевых продуктов, медицинских препаратов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571877
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.02.2016
№216.014.c26b

Способ двухстадийной обработки полимерных материалов методом твердофазной экструзии и ультразвуковым воздействием

Изобретение относится к способу двухстадийной обработки полимерных материалов методом твердофазной экструзии и ультразвуковым воздействием. Область применения - технологии переработки пластических масс методами обработки давлением в твердой фазе. Технической задачей способа является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574267
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.08.2016
№216.015.517f

Способ разрушения цунами

Изобретение относится к области защиты от волн и может применяться для разрушения цунами. При осуществлении способа разрушения цунами на волну оказывают механическое воздействие. Механическое воздействие производят путем модуляции цунами. Модуляцию проводят регулярным периодическим воздействием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596137
Дата охранного документа: 27.08.2016
25.08.2017
№217.015.a7fb

Установка для культивирования микроводорослей

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к получению биомассы. Установка для культивирования микроводорослей состоит из фотобиореактора, выполненного в виде последовательно соединенных труб из светопрозрачного материала, источника света, выполненного из светодиодных модулей, баллона с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611177
Дата охранного документа: 21.02.2017
26.08.2017
№217.015.e16b

Сушилка для пастообразных материалов на полидисперсном инертном носителе

Сушилка относится к области химической промышленности и служит для сушки гранулированных полимерных материалов и композитов на их основе. Сушилка для суспензий и пастообразных материалов на инертном носителе содержит биконическую камеру, сопряженную с цилиндрической сепарационной камерой, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625629
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e176

Инертный носитель для сушки суспензий и пастообразных материалов

Изобретение относится к области химической промышленности и служит для сушки суспензий и высоковлажных пастообразных материалов. Инертный носитель для сушки суспензий и пастообразных материалов во взвешенном слое выполнен из эластичного полимерного материала с размещенным внутри частиц инерта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625628
Дата охранного документа: 17.07.2017
+ добавить свой РИД