Патент на изобретение №2305237

(54) СУШИЛКА БАРАБАННАЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Сушилка барабанная вертикальная содержит загрузочное устройство влажного продукта с питателем, корпус сушилки, нагреватель, вентилятор, при этом корпус сушилки выполнен с рубашкой и содержит разгрузочный патрубок, полую S-образную лопастную мешалку с приводом и отверстиями, направленными к днищу корпуса, и насаженную на полый вал, соединенный с трубопроводом теплоносителя (воздуха или азота), причем высушиваемый продукт размещается на плоском днище корпуса сушилки, в верхнюю часть которого встроен рукавный фильтр с фильтрующими элементами для улавливания уноса при продувке продукта теплоносителем, причем платформа с фильтрующими элементами установлена на упругие элементы тарельчатого типа, осуществляющие ее встряхивание в процессе регенерации за счет вибратора, а отработанный теплоноситель отводится в рукавный фильтр через акустическую установку, закрепленную на платформе, при этом входной патрубок установки обращен в сторону мешалки, а выходной соединен с открытыми концами фильтрующих элементов. Технический результат – повышение производительности. 1 з.п. ф-лы, 2 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 с опорной решеткой, топку со смесительной камерой, турбогазодувку и систему очистки отработанного воздуха (прототип).

Недостаток прототипа – сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат – повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в сушилке барабанной вертикальной, содержащей загрузочное устройство влажного продукта с патрубком и разгрузочный патрубок, корпус сушилки, нагреватель, вентилятор, корпус сушилки выполнен с рубашкой и содержит полую лопастную мешалку с приводом и отверстиями, направленными к днищу корпуса, а сама полая лопастная мешалка выполнена S-образной и насаженной на полый вал, соединенный с трубопроводом теплоносителя (воздуха или азота), причем высушиваемый продукт размещается на плоском днище корпуса сушилки, в верхнюю часть которого встроен рукавный фильтр с фильтрующими элементами для улавливания уноса при продувке продукта теплоносителем, причем платформа с фильтрующими элементами установлена на упругие элементы тарельчатого типа, осуществляющие ее встряхивание в процессе регенерации за счет вибратора, а отработанный теплоноситель отводится в систему очистки отработанного теплоносителя в рукавный фильтр через акустическую установку, закрепленную на платформе, при этом входной патрубок установки обращен в сторону мешалки, а выходной соединен с открытыми концами фильтрующих элементов.

На фиг.1 показан общий вид барабанной сушилки, на фиг.2 – разрез А-А на фиг.1.

Сушилка барабанная вертикальная содержит корпус 1 с рубашкой 11, загрузочный и разгрузочный патрубки 2 и 3, полую S-образную лопастную мешалку 8 с отверстиями, направленными к днищу 12, насаженную на полый вал мешалки 4, соединенный с трубопроводом 5 теплоносителя (воздуха или азота), нагреватель 6, вентилятор 7, привод мешалки 9. Высушиваемый продукт размещается на плоском днище 12 корпуса 1 сушилки. В верхнюю часть корпуса 1 встроен рукавный фильтр 10 с фильтрующими элементами 15 для улавливания уноса при продувке продукта теплоносителем. Платформа 17 с фильтрующими элементами 15 установлена на упругие элементы 14 тарельчатого типа, осуществляющие ее встряхивание в процессе регенерации за счет вибратора 16.

Продувка теплоносителя через вращающуюся мешалку 8 улучшает тепломассообмен, обеспечивает равномерную сушку без значительного уноса пыли. Для материалов, высушиваемых от растворителей, возможна работа сушилки в замкнутом цикле с установкой на линии паров теплообменника с приемником, охлаждаемого рассолом для конденсации паров и сбора растворителя (на чертеже не показано).

Загрузка сушилки может быть механизирована путем засоса через вакуумпровод 13 осадка продукта из корзины центрифуги (на чертеже не показано), а выгрузка – с помощью мешалки 8 через разгрузочный патрубок 3, расположенный в днище 12. После загрузки сушилки влажным продуктом в системе создается вакуум и она заполняется азотом, после чего сушка продолжается за счет рециркуляции азота. По окончании сушки продукт охлаждают, подавая холодную воду в рубашку 11, и выгружают механически на сито или в тару.

Сушилка барабанная вертикальная с продувкой теплоносителя через мешалку работает следующим образом.

Высушиваемый продукт размещается на плоском днище 12 корпуса 1 сушилки. В верхнюю часть корпуса 1 встроен рукавный фильтр 10 с фильтрующими элементами 15 для улавливания уноса при продувке продукта теплоносителем. Платформа 17 с фильтрующими элементами 15 установлена на упругие элементы 14 тарельчатого типа, осуществляющими ее встряхивание в процессе регенерации за счет вибратора 16.

Продувка теплоносителя через вращающуюся мешалку 8 улучшает тепломассообмен, обеспечивает равномерную сушку без значительного уноса пыли. Для материалов, высушиваемых от растворителей, возможна работа сушилки в замкнутом цикле с установкой на линии паров теплообменника с приемником, охлаждаемого рассолом для конденсации паров и сбора растворителя (на чертеже не показано).

Загрузка сушилки может быть механизирована путем засоса через вакуумпровод 13 осадка продукта из корзины центрифуги (на чертеже не показано), а выгрузка – с помощью мешалки 8 через разгрузочный патрубок 3, расположенный в днище 12. После загрузки сушилки влажным продуктом в системе создается вакуум и она заполняется азотом, после чего сушка продолжается за счет рециркуляции азота. По окончании сушки продукт охлаждают, подавая холодную воду в рубашку 11, и выгружают механически на сито или в тару.

Отработанный теплоноситель отводится в рукавный фильтр 10 через акустическую установку (на чертеже не показано), закрепленную на платформе 17 и имеющую входной и выходной патрубки. Входной патрубок обращен в сторону мешалки 8, а выходной соединен с открытыми концами фильтрующих элементов 15.

Теплоноситель – нагретый воздух или азот, 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 800-900 Гц, концентрация пыли в потоке теплоносителя 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 800-900 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.

При диаметре сушилки около 1 м ее удельная часовая производительность при температуре теплоносителя 55°С, например по фармацевтическим пуриновым препаратам составляет от 250 до 550 кг.

Формула изобретения

1. Сушилка барабанная вертикальная, содержащая загрузочное устройство влажного продукта с патрубком и разгрузочный патрубок, корпус сушилки, нагреватель, вентилятор, при этом корпус сушилки выполнен с рубашкой и содержит полую лопастную мешалку с приводом и отверстиями, отличающаяся тем, что отверстия мешалки направлены к днищу корпуса, а сама полая лопастная мешалка выполнена S-образной и насаженной на полый вал, соединенный с трубопроводом теплоносителя (воздуха или азота), причем высушиваемый продукт размещается на плоском днище корпуса сушилки, в верхнюю часть которого встроен рукавный фильтр с фильтрующими элементами для улавливания уноса при продувке продукта теплоносителем, причем платформа с фильтрующими элементами установлена на упругие элементы тарельчатого типа, осуществляющие ее встряхивание в процессе регенерации за счет вибратора, а отработанный теплоноситель отводится в систему очистки отработанного теплоносителя в рукавный фильтр через акустическую установку, закрепленную на платформе, при этом входной патрубок установки обращен в сторону мешалки, а выходной – соединен с открытыми концами фильтрующих элементов.

2. Сушилка барабанная вертикальная по п.1, отличающаяся тем, что оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке среднедисперсной пыли с концентрацией ее в потоке теплоносителя 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