Патент на изобретение №2334183

(54) ГРАНУЛЯТОР КИПЯЩЕГО СЛОЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике сушки растворов, плавов, суспензий и получения гранул различных веществ и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. В грануляторе кипящего слоя, состоящем из сушильной камеры, включающей в себя конический корпус, нижняя часть которого соединена с цилиндрической частью, в которой закреплены решетки и патрубок для подачи псевдоожижающего сушильного агента из теплогенератора, согласно изобретению верхняя часть корпуса соединена с цилиндрической частью и конической частью сушильной камеры, в которой расположен патрубок для размещения контрольно-измерительной аппаратуры, причем коническая часть сушильной камеры соединена с вертикальным патрубком и с выходным патрубком отработанного сушильного агента, соединенного с батарейным циклонным фильтром, причем в грануляторе предусмотрено два питателя: один – в верхней части, другой – в нижней, а в вертикальном патрубке расположены патрубок подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а в горизонтальном вводе расположены патрубок подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а гранулированный продукт выводится через шнек с затвором, при этом питатели выполнены в виде акустических форсунок, резонатор которых выполнен в виде тороидальной полости или, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки, с по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора. Технический результат – повышение производительности сушки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике сушки растворов, плавов, суспензий и получения гранул различных веществ 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, F26B 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 из-за недостаточно высокой степени распыла растворов.

Технический результат – повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что в грануляторе кипящего слоя, состоящем из сушильной камеры, включающей в себя конический корпус, нижняя часть которого соединена с цилиндрической частью, в которой закреплены решетки и патрубок для подачи псевдоожижающего сушильного агента из теплогенератора, согласно изобретению верхняя часть корпуса соединена с цилиндрической частью и конической частью сушильной камеры, в которой расположен патрубок для размещения контрольно-измерительной аппаратуры, причем коническая часть сушильной камеры соединена с вертикальным патрубком и с выходным патрубком отработанного сушильного агента, соединенного с батарейным циклонным фильтром, причем в грануляторе предусмотрено два питателя: один – в верхней части, другой – в нижней, а в вертикальном патрубке расположены патрубок подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а в горизонтальном вводе расположены патрубок подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а гранулированный продукт выводится через шнек с затвором, при этом питатели выполнены в виде акустических форсунок, резонатор которых выполнен в виде тороидальной полости или, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.

На фиг.1 показана схема гранулятора кипящего слоя; на фиг.2 – общий вид пневматической акустической форсунки.

Гранулятор кипящего слоя состоит из сушильной камеры, включающей в себя конический корпус 1 (фиг.1), нижняя часть которого соединена с цилиндрической частью 2, в которой закреплены решетки 3 и патрубок 4 для подачи псевдоожижающего сушильного агента из теплогенератора (не показано). Верхняя часть корпуса 1 соединена с цилиндрической частью 9 и конической частью 10 сушильной камеры, в которой расположен патрубок для размещения контрольно-измерительной аппаратуры. Коническая часть 10 сушильной камеры соединена с вертикальным патрубком 12 и с выходным патрубком 11 отработанного сушильного агента, соединенного с батарейным циклонным фильтром (не показано). В грануляторе предусмотрено два питателя: один – в верхней части, другой – в нижней.

В вертикальном патрубке 12 расположены патрубок 16 подачи исходного материала, например раствора солей, оканчивающийся распылительной акустической форсункой 13 (фиг.2), и оппозитно расположенные патрубки 14 и 15 для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха.

В горизонтальном вводе расположены патрубок 7 подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки 6 и 8 для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а гранулированный продукт выводится через шнек 5 с затвором (на чертеже не показано).

Каждый из питателей может быть выполнен в виде акустической форсунки (фиг.2), которая содержит полый корпус 17 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями с размещенным в нем резонатором 25 и полостью 21 для распыливающего агента, поступающего через штуцер 19 в коллектор 18, связанный через отверстия 20 с полостью 21, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основанием.

На полом цилиндрическом стержне 23, жестко связанном с корпусом 17, установлена распределительная головка 32 для подачи исходного раствора через штуцер 22, при этом между стержнем 23 и корпусом 17 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 21, имеется кольцевой зазор 24. Резонатор 25 выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенки корпуса 17, обращенной к распределительной головке 32, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 26 с зазором 24 между вертикальным отверстием в торцевой стенки корпуса 17 и стержнем 23 распределительной головки 32. В сечении, перпендикулярном оси стержня 23, зазор 24 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 32 выполнена в виде корпуса 30 с крышкой 29 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 32 расположен коллектор 31 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 33, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 23 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 29 и корпусе 30 распределительной головки 32, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 23 каналами 28 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 28 расположен на конической поверхности крышки 29 распределительной головки 32, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.

Резонатор 25 может быть выполнен в виде тороидальной полости (не показано), ось которой расположена соосно стержню 23 распределительной головки 32, а его полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием 26 с кольцевым зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 17 и стержнем 23 распределительной головки 32. Канал для выхода раствора может быть выполнен в виде радиального кольцевого зазора (не показано), лежащего в плоскости, перпендикулярной оси стержня 23 распределительной головки 32, и образованный в ее крышке 29 посредством пластины 27, жестко прикрепленной к стержню 23, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой 29, по крайней мере, тремя крепежными элементами 34 с образованием радиального кольцевого зазора.

Гранулятор кипящего слоя работает следующим образом.

В нижней части корпуса 1 закреплены решетки 3 и патрубок 4 для подачи псевдо-ожижающего сушильного агента из теплогенератора (не показано). В грануляторе предусмотрено два питателя: один – в верхней части, другой – в нижней.

В вертикальном патрубке 12 расположены патрубок 16 подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки 14 и 15 для подачи распыливающего агента, а в горизонтальном вводе расположены патрубок 7 подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки 6 и 8 для подачи распыливающего агента, при этом гранулированный продукт выводится через шнек 5 с затвором (не показано). Каждый из питателей может быть выполнен в виде акустической форсунки (фиг.2).

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Распыливающий агент, например воздух, подается по штуцеру 19 в коллектор 18, связанный через отверстия 20 с полостью 21, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 21 воздух направляется в кольцевой зазор 24 между стержнем 23 и корпусом 17, где встречает на своем пути резонатор 25, выполненный в виде сферической полости, соединенной с зазором 24 посредством калиброванного отверстия 26. В результате прохождения резонатора 25 распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в распределительную головку 32 через полый стержень 23, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыливающего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 25. Эта пленка дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности крышки 29 распределительной головки 32.

Формула изобретения

1. Гранулятор кипящего слоя, состоящий из сушильной камеры, включающей в себя конический корпус, нижняя часть которого соединена с цилиндрической частью, в которой закреплены решетки и патрубок для подачи псевдоожижающего сушильного агента из теплогенератора, отличающийся тем, что верхняя часть корпуса соединена с цилиндрической частью и конической частью сушильной камеры, в которой расположен патрубок для размещения контрольно-измерительной аппаратуры, причем коническая часть сушильной камеры соединена с вертикальным патрубком и с выходным патрубком отработанного сушильного агента, соединенного с батарейным циклонным фильтром, причем в грануляторе предусмотрено два питателя: один в верхней части, другой – в нижней, а в вертикальном патрубке расположены патрубок подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а в горизонтальном вводе расположены патрубок подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а гранулированный продукт выводится через шнек с затвором, при этом питатели выполнены в виде акустических форсунок, резонатор которых выполнен в виде тороидальной полости или, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.

2. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что ось тороидальной полости резонатора расположена соосно стержню распределительной головки, а полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием с кольцевым зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки.

3. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что канал для выхода раствора представляет собой радиальный кольцевой зазор, лежащий в плоскости, перпендикулярной оси стержня распределительной головки, и образованный в ее крышке посредством пластины, жестко прикрепленной к стержню, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой, по крайней мере, тремя крепежными элементами с образованием радиального кольцевого зазора.

РИСУНКИ