Принцип действия вихревой сушилки

Обновлено: 25.04.2024

Попытка использовать сушильные установки взвешенного слоя, для сушки молочных продуктов, дала положительные результаты. Преимуществом, установок вихревого слоя перед остальными, является применение больших скоростей воздуха, что особенно важно при сушке вязких продуктов. Аппараты взвешенного слоя, используемые в молочной промышленности, предназначены для досушки молока после распылительных сушилок. Недостатком таких аппаратов, при сушке белковых продуктов, является то, что в процессе сушки происходит налипание продукта и тем интенсивнее, чем выше температура теплоносителя. Как правило, такие аппараты эксплуатируют при температуре воздуха не более 130. С, в связи, с чем их производительность и КПД очень низкие. В настоящее время эксплуатируются аппараты кипящего слоя типа: " ВС-КПИ-150 ", " ВС - КПИ - 300 ", " КС - 50 ". За последние годы созданы сушильные установки типов: " СГ - 500 "," Я2 - ОПЕ ", " Я2 - ОПЖ ". Сушилка " СГ - 500 " предназначена для сушки и гранулирования сгущенного обезжиренного молока. Она отличается невозможностью получения сухого молока пищевого назначения, отвечающего требованиям действующих стандартов по структуре и растворимости, увеличение начальной температуры теплоносителя, следовательно, установка имеет низкий КПД и невысокую производительность.

Следующая установка этой серии, агрегат " Я2-ОHЕ " спроектированный на базе " А1-ФМУ ". Он предназначен для сушки материалов любой вязкости и получения, гранулированных и порошкообразных продуктов (обезжиренное молоко, ЗЦМ и другие) (см. рис.2). Исходный продукт может быть получен любым способом концентрирования, сгущением, ультрафильтрацией, сквашиванием, а так же без предварительного сгущения. Сухие продукты, получаемые агрегатом "Я2-ОHЕ", отвечают требованиям к техническим и пищевым продуктам высшего сорта. По результатам проверки, СОМ и ЗЦМ, высушенные в сушилке "Я2-ОHЕ", по растворимости не уступают образцам, полученных при распылительной сушке, а по сыпучести превосходят их. Аппарат может работать как в паре с вакуум - выпарным аппаратом, так и без него. Вихревая сушилка " Я2 - ОHЕ " отличается от других установок такого типа тем, что в конструкции воздуховода отсутствуют дополнительные направляющие решетки, с которыми соприкасается продукт. Это дало возможность увеличить температуру сушки до 250-300. С и резко поднять эффективность использования теплоносителя. Кроме того, высокая начальная температура сушилки позволила оснастить сушилку, теплогенератором прямого сгорания газа. Для увеличения производительности оборудования разработан сушильный агрегат " Я2 - ОНЖ ", состоящий из трех сушилок " Я2-ОHЕ " (трех модулей) установленных параллельно. Производительность агрегата " Я2 - ОНЖ " составляет 450 кг испаренной влаги в час.

Однако в вихревых сушилках возможно сушить только сыпучие, невязкие материалы, иначе вращающиеся лопасти и вся внутренняя часть сушилки быстро замажутся налипшим материалом и работа сушилки прекратится. Вторым недостатком сушилок этого типа является быстрый износ лопастей, так как они работают в условиях высокой температуры и сильного истирающего действия высушиваемого материала. Лопасти изготовляют из высокопрочной жаростойкой стали. Конструкция вихревых сушилок осложняется также из-за необходимости принудительного охлаждения подшипников и валов. С этой целью валы делают полыми, а в подшипниках предусматриваются специальные каналы. Через подшипники и валы непрерывно циркулирует холодная вода. [16]

Кроме того, вихревые сушилки более компактны и экономичны. Однако они более металлоемки и сложны в эксплуатации и ремонте. У них наблюдается частый износ лопаток, валов и футеровки. Поэтому вихревые сушилки не нашли пока широкого распространения и используются лишь для сушки шлака. [17]

Схема установки с вихревой сушилкой ВС-800 , разработанной в ВНИИХИММАШе, дана на рис. II 1.16. Сушилка 6 состоит из цилиндрической камеры дискового типа диаметром 800 мм и шириной 250 мм. Одна из торцевых стенок сушильной камеры представляет собой крышку с люком и смотровым окном. К другой торцевой стенке крепится улитка для выхода газовзвеси. В корпусе со стороны улитки консольно расположен вал с мешалкой, на гребнях которой укреплены цепи. Вал мешалки с подшипниками имеет воздушное охлаждение. Снизу предусмотрен тангенциальный штуцер для ввода теплоносителя через поворотные лопасти, позволяющие регулировать его скорость и направление. Воздух в установку нагнетается и отсасывается вентиляторами ВВД-8. [18]

Условия сушки в вихревых сушилках очень благоприятные. Находясь в рассеянном ( взвешенном) состоянии, зерна материала со всех сторон омываются с большой скоростью проходящими газами, что создает наиболее интенсивный теплообмен между газом и материалом. [20]

Для тонкопористых материалов разработаны вихревые сушилки ( рис. 10 - 24) [60] и аппараты с направленно-перемещающимся виброкипящим слоем. [21]

С целью выбора конструкции вихревой сушилки нами проведены предварительные опыты по сушке катализаторной суспензии в скоростном потоке газа в стандартной трубе Вентури. Выяснилось, что необходимо внести изменения в конструкцию трубы и режим ее работы. [22]

Несмотря на перечисленные недостатки, вихревые сушилки все-таки оказываются более экономичными по сравнению с сушильными барабанами. [23]

Во ВНИИХИММАШе разработан ряд типоразмеров вихревых сушилок ( серия ВС) с диаметром камеры от 500 до 1500 мм. [25]

Это исключает налипание материала на стенки вихревой сушилки . [27]

На рис. 5.2.25, б показана схема вихревой сушилки аналогичной конструкции , но с горизонтальной осью вращения газовзвеси материала и с вводом ее в нижнюю часть камеры. Вертикальная плоскость вращения кольца газовзвеси позволяет высушивать в вихревых сушилках материалы, содержащие крупные комки или склонные к образованию наносов на горизонтальной плоскости. [29]

Изобретение относится к технике сушки, к устройствам для проведения тепло- и массообменных процессов, а именно к сушке дисперсных материалов, и может быть использовано в пищевой, химической и смежных с ними отраслях промышленности. В вихревой сушилке, содержащей корпус, устройство для ввода сушильного агента, выполненное в виде улитки, центральную трубу, имеющую конический насадок, выполненный в виде раструба, с возможностью осевого перемещения, новым является то, что корпус выполнен в виде гиперболоида вращения, а центральная труба служит для выгрузки высушенного материала и ее перемещение в осевом направлении обеспечивает регулирующее устройство, установленное в нижней части корпуса, а раструб используется в качестве диффузора. Технический результат заключается в интенсификации процесса сушки, предотвращении комкования материала, повышении качества высушиваемого продукта, возможности регулирования времени пребывания продукта в сушильной камере. 1 ил.

Формула изобретения

Вихревая сушилка, содержащая корпус, устройство для ввода сушильного агента, выполненное в виде улитки, центральную трубу, имеющую конический насадок, выполненный в виде раструба, с возможностью осевого перемещения, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде гиперболоида вращения, а центральная труба служит для выгрузки высушенного материала и ее перемещение в осевом направлении обеспечивает регулирующее устройство, установленное в нижней части корпуса, а раструб используется в качестве диффузора.

Описание изобретения к патенту

В промышленности широко используется техника взвешенного (кипящего, псевдоожиженного, фонтанирующего) слоя в качестве одного из наиболее эффективных средств интенсификации процесса сушки материалов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является аэрофонтанная сушилка, содержащая цилиндроконическую камеру с патрубком вывода газовзвеси в верхней части, центральную трубу, имеющую на входе конфузор, расположенный над устройством ввода теплоносителя соосно с пневмосоплом, а на выходе - конический насадок, и подъемный механизм. Устройство ввода теплоносителя выполнено в виде улитки с выходным патрубком, соосным трубе и входящим с зазором в ее конфузор, а пневмосопло, в свою очередь, с зазором установлено внутри указанного выходного патрубка улитки с возможностью осевого перемещения, при этом с подъемным механизмом соединена труба, а ее конический насадок выполнен в виде раструба [А.С. №1383066, Бюл. №11, публ. 23.03.88, F 26 В 17/10].

Известная конструкция имеет ряд существенных недостатков:

- не позволяет регулировать время пребывания продукта в сушильной камере;

- не позволяет обеспечить получение высушиваемого материала высокого качества из-за возврата его части закрученным потоком в рециркуляционное устройство, что приводит к перегреву крупных высушенных частиц, имеющих массу, равную массе мелких, но влажных частиц;

- возможно комкование высушиваемого материала из-за его рециркуляции и смешивания с влажным продуктом;

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса сушки, предотвращение комкования материала, повышение качества высушиваемого продукта, возможность регулирования времени пребывания продукта в сушильной камере.

Поставленная задача достигается тем, что в вихревой сушилке, содержащей корпус, устройство для ввода сушильного агента, выполненное в виде улитки, центральную трубу, имеющую конический насадок, выполненный в виде раструба, с возможностью осевого перемещения, новым является то, что корпус выполнен в виде гиперболоида вращения, а центральная труба служит для выгрузки высушенного материала и ее перемещение в осевом направлении обеспечивает регулирующее устройство, установленное в нижней части корпуса, а раструб используется в качестве диффузора.

Технический результат заключается в интенсификации процесса сушки, предотвращении комкования материала, в повышении качества высушиваемого продукта, в возможности регулирования времени пребывания продукта в сушильной камере.

На чертеже изображен общий вид вихревой сушилки.

Сушилка состоит из корпуса 1 в виде гиперболоида вращения, который снабжен устройством, выполненным в виде улитки 2 и патрубком 4 для ввода исходного материала и сушильного агента в виде газовзвеси, патрубка 3 для вывода отработанного сушильного агента, центральной трубы 5 для выгрузки высушенного материала, установленной соосно с корпусом 1 и имеющей в верхней части конический насадок, выполненный в виде раструба 6, используемого в качестве диффузора, регулирующего устройства 7, с помощью которого осуществляется перемещение центральной трубы в осевом направлении.

Сушилка работает следующим образом.

Исходный материал в виде газовзвеси подается через патрубок 4 в улитку 2. Поток газа, двигаясь по спирали, взаимодействуя с частицами твердой фазы, заставляет их двигаться по замкнутым траекториям. По мере высыхания частицы поднимаются вверх потоком сушильного агента, скорость которого увеличивается вследствие плавного уменьшения проходного сечения, обусловленного конфигурацией корпуса 1, выполненного в виде гиперболоида вращения, и диффузором 6 центральной трубы 5.

При дальнейшем движении сушильного агента через корпус 1 его скорость падает, вследствие увеличения проходного сечения, обусловленного конфигурацией корпуса 1. Скорость движения частиц также уменьшается, и под действием силы тяжести они попадают в диффузор 6 центральной трубы 5 и выгружаются из сушильной камеры, а отработанный сушильный агент отводится через патрубок 3.

За счет изменения высоты центральной трубы 5, которое осуществляется регулирующим устройством 7, достигается регулирование времени пребывания материала в сушильной камере, следовательно, и расширяется диапазон применения сушилки, которую можно применять для сушки дисперсных материалов в пищевой, химической и смежных с ними отраслях промышленности.

Таким образом, предлагаемая вихревая сушилка имеет следующие преимущества:

- выполнение корпуса в виде гиперболоида вращения позволяет повысить качество высушиваемого материала за счет обеспечения необходимой длительности нахождения частиц материала во взвешенном состоянии;

- обеспечение закономерного движения частиц высушиваемого материала;

- исключение комкования высушиваемого материала и перегрева крупных высушенных частиц из-за отсутствия рециркуляции и смешивания с влажным продуктом;

- обеспечение регулирования времени пребывания материала в сушильной камере за счет изменения высоты центральной трубы;

- предлагаемая вихревая сушилка является универсальной, то есть она может использоваться во всех отраслях промышленности.

Вихревая сушилка с мгновенным испарением

Вихревая сушилкас мгновенным испарением

Вихревая сушилка с мгновеннымиспарением является новым и высокоэффективным сушильным оборудованием, котороеразработано с целью замены низкоэффективного статического сушильногооборудования с высоким потреблением энергии. Мы воспользовались свойствамиобычного процесса сушки, такими, как сушка потоком воздуха, и создали сушилку смгновенным испарением, которая является гораздо более эффективнымоборудованием.

Принцип работы вихревой сушилки с мгновенным испарением

Горячийвоздух снизу поступает в камеру перемешивания, дробления и сушки на высокойскорости. С помощью воздуха происходит сдувание материала со стенок, свободноеперемещение материала внутри камеры и вращательное движение материалов. Такимобразом, гранулирование сырья происходит посредством центробежной обработки,сдувания, соударения частиц материала, а эффект трения усиливает процесстеплообмена. В нижней части сушилки с мгновенным испарением, большие и влажныегранулы измельчаются с помощью мешалки. После этого гранулы малого размера сменьшей степенью влажности поднимаются вращающимся потоком воздуха, после чегопроцесс сушки завершен . Этот двухэтапный процессобеспечивает высокую эффективность и скорость сушки.

Особенности вихревой сушилки с мгновенным испарением
1. Существует множество типов оборудования подачи материала, с непрерывнымили статическим методами подачи материалов.
2. Сырье не соприкасается непосредственно с нагревающей поверхностью, чтопозволяет предотвратить карбонизацию или изменение цвета материала.
3. Сушилка оснащена оборудованием подачи воздушного давления и оборудованиемдля охлаждения вала, что продлевает срок службы сушилки.
4. Для увеличения количества горячего воздуха используется специальноеоборудование.
5. Сушильная камера вихревой сушилки с мгновенным испарением оснащенаисточником вращающегося потока воздуха. Вращающийся поток обеспечивает контрольуровня влажности и гранулирования сырья.
6. Высокая эффективность сушки достигается за счет высокой скорости циркуляциивнутри сушильной камеры.

Технологическая схема

1.вентилятор 2.паровойрадиатор 3.главныйкорпус 4. циклонныйфильтр

5.разгрузочный клапан 6.пневматический молот 7. пылеуловительный мешок 8.трубопровод

Читайте также: