Патент на изобретение №2303758

(54) ДИСПЕРСИОННАЯ СУШИЛКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. В дисперсионной сушилке, содержащей загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, по крайней мере, две камеры сушки, соединенные между собой последовательно, теплоноситель в которые подается вентилятором, и систему очистки отработанного теплоносителя, шнековый питатель расположен в нижней части циклона, откуда недосушенный продукт направляется вновь в камеру сушки через бункер, в который также подается влажный материал, при этом циклон также связан с устройством для выгрузки, согласно изобретению теплоноситель подается вентилятором в камеры сушки от камеры смешения, в которую подается воздух от калорифера, и из системы рециркуляции, содержащей клапан, причем подача теплоносителя в камеры осуществляется по двум каналам – первый общий канал по нижнему патрубку соосно камерам, второй – по боковому патрубку перпендикулярно осям камер сушки, а на выходе последней из цепочки камер сушки установлена акустическая установка для улавливания пыли, соединенная с циклоном. Технический результат – повышение производительности сушки. 1 з.п. ф-лы, 1 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, F26В 17/10, 1975 г., содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха (прототип).

Недостаток прототипа – сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат – повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в дисперсионной сушилке, содержащей загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, по крайней мере, две камеры сушки, соединенные между собой последовательно, теплоноситель в которые подается вентилятором, и систему очистки отработанного теплоносителя, шнековый питатель расположен в нижней части циклона, откуда недосушенный продукт направляется вновь в камеру сушки через бункер, в который также подается влажный материал, при этом циклон также связан с устройством для выгрузки, согласно изобретению теплоноситель подается вентилятором в камеры сушки от камеры смешения, в которую подается воздух от калорифера и из системы рециркуляции, содержащей клапан, причем подача теплоносителя в камеры осуществляется по двум каналам: первый общий канал – по нижнему патрубку соосно камерам, второй – по боковому патрубку перпендикулярно осям камер сушки, а на выходе последней из цепочки камер сушки установлена акустическая установка для улавливания пыли, соединенная с циклоном.

На чертеже показана схема дисперсионной сушилки.

Дисперсионная сушилка содержит, по крайней мере, две камеры сушки 3 и 4, соединенные между собой последовательно. Теплоноситель подается вентилятором 5 от камеры смешения 1, в которую подается воздух от калорифера (на чертеже не показан), и из системы рециркуляции, содержащий клапан 11. Подача теплоносителя в камеры 3 и 4 осуществляется по двум каналам: первый общий канал по нижнему патрубку 9 соосно камерам, второй по боковому патрубку 2 – перпендикулярно осям камер 3 и 4 сушки. Шнековый питатель расположен в нижней части циклона 6, откуда недосушенный продукт направляется вновь в камеру сушки 3 через бункер 8, в который также подается влажный материал. Высушенный продукт удаляется устройством выгрузки 7.

На выходе последней из цепочки камер сушки установлена акустическая установка 10 для улавливания пыли, соединенная с циклоном 6, связанным с устройством для выгрузки 7. Оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке среднедисперсной пыли с концентрацией ее в потоке не менее 2 г/м являются: уровень звукового давления в диапазоне 140…150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 800…1000 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,5…2 с.

Дисперсионная сушилка работает следующим образом.

Влажный материал из загрузочного бункера 8 шнековым (или другой конструкции) питателем непрерывно подается в камеры 3 и 4 сушки. Нагретый в калорифере теплоноситель в смеси с отработанным теплоносителем из смесительной камеры 1 подается с помощью вентилятора 5 в камеры сушки. Разгрузка высушенного продукта производится через устройство для выгрузки 7, соединенное с бункером циклона 6. Отработавшие запыленные газы подвергаются предварительной акустической обработке в акустической установке 10 для улавливания пыли.

Сушильный агент (теплоноситель – нагретый воздух или топочные газы) вместе с мелкими частицами продукта попадает в акустическую установку, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления. В акустической установке происходит отделение от теплоносителя пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в среде отработанного теплоносителя, пылевые частицы слипаются, то есть коагулируют, образуя крупные агрегаты, что значительно облегчает последующую очистку теплоносителя в газоочистных аппаратах. На взвешенные частицы при воздействии акустических колебаний действуют следующие основные факторы: совместное колебание частиц и газовой среды, динамические силы между соседними частицами. Крупные частицы оседают вниз либо в акустической установке, либо поступают в полость, связанную с инерционным пылеотделителем.

Оптимальными параметрами для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в потоке сушильного агента не менее 2 г/м, время озвучивания 1,5…2 с. Эти параметры обусловлены тем, что в зависимости от их величины взвешенная частица либо участвует в колебаниях среды (полностью или частично), либо не участвует, так как на частицу и среду действуют силы Стокса. Более того, при пропускании звуковых волн через объем газа, находящегося в некотором замкнутом сосуде, в последнем устанавливаются стоячие звуковые волны с образованием узлов (скорость колебаний равна нулю) и пучностей, в которых амплитуда колебаний скорости максимальна. Частота колебательного процесса, равная 900 Гц, создает для концентрации пыли в потоке теплоносителя, равной не менее 2 г/м³, такую амплитуду звуковой волны, при которой амплитуда скорости газовой частицы, определяемая отношением интенсивности звука (уровень звукового давления 140 дБ и более) к скорости звука в среде, будет находиться в области пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде (акустической установке), что и определяет в конечном счете интенсивность акустической коагуляции, то есть скорость образования крупных частиц. Время озвучивания 1,5…2 с назначается из условия образования пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде. Если время озвучивания будет за пределами диапазона 1,5…2 с, то это приведет к образованию узлов в стоячих волнах (скорость колебаний равна нулю), и, как следствие, к ослаблению эффекта акустической коагуляции.

Теплоноситель подается снизу через патрубок 9 и сбоку через патрубок 2, в результате чего высушиваемый во взвешенном состоянии материал подвергается интенсивному перемешиванию. Благодаря вихревому движению теплоносителя несколько увеличивается время пребывания материала в зоне сушки. Продолжительность сушки в сушилке регулируется подачей теплоносителя сбоку через патрубок 2.

Дисперсионная (аэрофонтанная) сушилка может быть использована в фармацевтической промышленности для сушки норсульфазола, сульгина, анестезина, сульфадимезина, а также для сушки легкоразрушающихся термолабильных препаратов.

Формула изобретения

1. Дисперсионная сушилка, содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, по крайней мере, две камеры сушки, соединенные между собой последовательно, теплоноситель в которые подается вентилятором, и систему очистки отработанного теплоносителя, шнековый питатель расположен в нижней части циклона, откуда недосушенный продукт направляется вновь в камеру сушки через бункер, в который также подается влажный материал, при этом циклон также связан с устройством для выгрузки, отличающаяся тем, что теплоноситель подается вентилятором в камеры сушки от камеры смешения, в которую подается воздух от калорифера и из системы рециркуляции, содержащей клапан, причем подача теплоносителя в камеры осуществляется по двум каналам – первый общий канал по нижнему патрубку соосно камерам, второй – по боковому патрубку перпендикулярно осям камер сушки, а на выходе последней из цепочки камер сушки установлена акустическая установка для улавливания пыли, соединенная с циклоном.

2. Дисперсионная сушилка по п.1, отличающаяся тем, что оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке среднедисперсной пыли с концентрацией ее в потоке не менее 2 г/м³ являются уровень звукового давления в диапазоне 140-150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 800-1000 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,5-2 с.

РИСУНКИ