Патент на изобретение №2315931

(54) ПНЕВМОСУШИЛКА С БИФИЛЯРНОЙ СПИРАЛЬЮ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат – повышение производительности сушки. Это достигается тем, что в пневмосушилке с бифилярной спиралью, содержащей спиральный канал, герметично закрытый корпусом крышкой, входной и выходной патрубки, спиральный канал выполнен в виде плоской бифилярной спирали прямоугольного сечения, расположенной в вертикальной плоскости, и образован спиральными лентами, корпусом и крышкой с эластичной прокладкой, причем спиральные ленты навиты концентрически так, что образуют в центре плавный S-образный переход, а на корпусе закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются уровень вибрации в диапазоне 70…85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5…125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек. 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 пневмосушилка комбинированная спирально-вихревая по а.с. СССР №553424, F26В 17/10, 1975 г., содержащая спиральный канал, сверху и снизу герметично закрытый соответственно крышкой и днищем с образованием вихревой камеры, входной и выходной патрубки (прототип).

Недостаток прототипа – сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат – повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в пневмосушилке с бифилярной спиралью, содержащей спиральный канал, герметично закрытый корпусом и крышкой, входной и выходной патрубки, спиральный канал выполнен в виде плоской бифилярной спирали прямоугольного сечения, расположенной в вертикальной плоскости, и образован спиральными лентами, корпусом и крышкой с эластичной прокладкой, причем спиральные листы навиты концентрически так, что образуют в центре плавный S-образный переход, а на корпусе закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются уровень вибрации в диапазоне 70…85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5…125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек.

На фиг.1 представлен общий вид пневмосушилки, на фиг.2 – разрез А-А фиг.1.

Пневмосушилка с бифилярной спиралью содержит сушильный тракт, который выполнен в виде плоской бифилярной спирали 1, расположенной в вертикальной плоскости. Сушильный спиральный канал 1 прямоугольного сечения образован спиральными лентами 2 и 3, корпусом 5 и крышкой 6 с эластичной прокладкой 7. Спиральные листы навиты концентрически так, что образуют в центре плавный S-образный переход 4.

На корпусе 5 закреплен вибратор (не показан) для улучшения гидродинамики процесса, удаления налипшего со стенок спиральный канала 1 влажного или неготового продукта. Вибратор может быть закреплен также на крышке 6 или непосредственно на стенке спирального канала 1 (не показано). Оптимальными параметрами для вибрационной обработки являются уровень вибрации в диапазоне 70…85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5…125 Гц, время воздействия 5 сек с интервалом 30 сек.

При сушке дисперсных материалов с длительным вторым периодом целесообразно после удаления свободной влаги проводить сушку в более «мягких» режимах. Для обеспечения таких режимов необходимо соблюдение оптимальных соотношений конструктивных параметров сушилки, а именно: отношение диаметра D₁ сепарационной камеры к диаметру D₂ вихревой камеры лежит в оптимальном интервале величин: D₁/D₂=0,57…0,84; отношение диаметра D₁ сепарационной камеры к диаметру D₃ выхлопного патрубка лежит в оптимальном интервале величин: D₁/D₃=1,6…1,8; отношение высоты Н спирального канала к его ширине В лежит в оптимальном интервале величин: H/B=1,5…4,0; отношение ширины В спирального канала к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: B/L=3,3·10^-3…7,2·10^-3; отношение диаметра D_H аппарата к его высоте Нн лежит в оптимальном интервале величин: D_H/Нн=0,58…0,82.

Пневмосушилка с бифилярной спиралью работает следующим образом.

Газовзвесь транспортируется от входного патрубка к выходному и высушивается, проходя путь от периферии к центру, а затем от центра к периферии. Изменение кривизны траектории частиц создает условия нестационарности гидродинамического режима и тепло- и массообмена при условии идеального вытеснения фаз, т.е. при максимальной движущей силе процесса сушки. Бифилярная навивка канала 1 обеспечивает рекуперацию теплоты по длине сушильного канала и снижение тепловых потерь в окружающую среду.

Начальные витки канала 1 контактируют с выходными, поэтому заключительная стадия процесса конвективной сушки протекает в условиях дополнительного подвода теплоты через спиральную перегородку. Вследствие перераспределения теплоты процесс сушки будет проходить с уменьшением энтальпии сушильного агента в начале процесса и увеличением в конце. Таким образом, движущая сила стремится к сохранению постоянной величины на всем протяжении процесса сушки, и для завершения процесса сушки не требуется подвода свежего теплоносителя или второй степени сушки.

Бифилярное размещение спирального канала позволяет сохранять высокую интенсивность процесса при расходе воздуха 30…35 тыс. м³/ч и выше, что обеспечивает применение сушилок данного типа для средне- и крупнотоннажных производств, где они могут дать большой экономический эффект. Гидравлическое сопротивление этих сушилок невелико и составляет 1,0…2,5 кПа при длине спирального канала от 10 до 25 м.

Предложенная пневмосушилка с бифилярным каналом может использоваться для сушки материалов со свободной влагой, в частности для производства продуктов химической, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслей промышленности.

Формула изобретения

Пневмосушилка с бифилярной спиралью, содержащая спиральный канал, образованный спиральными лентами и герметично закрытый корпусом и крышкой с эластичной прокладкой, входной и выходной патрубки, отличающаяся тем, что спиральный канал выполнен в виде плоской бифилярной спирали прямоугольного сечения, расположенной в вертикальной плоскости, причем спиральные ленты навиты концентрически так, что образуют в центре плавный S-образный переход, а на корпусе закреплен вибратор, оптимальными параметрами работы которого являются: уровень вибрации в диапазоне 70-85 дБ, частота колебаний в диапазоне 31,5-125 Гц, время воздействия 5 с с интервалом 30 с.

РИСУНКИ