устройство для сушки комкующихся дисперсных материалов

Формула изобретения

Устройство для сушки комкующихся дисперсных материалов, содержащее корпус, выполненный в виде вертикально расположенного цилиндра и примыкающей к его верхней части обечайки в форме усеченного конуса с диаметром большего основания, равным диаметру цилиндра, окно (патрубок) для ввода теплоносителя, окно (патрубок) для вывода, загрузочное устройство и размещенную на оси корпуса вставку, выполненную в виде трубы Вентури, между расширяющимся и сужающимся участками которой расположена цилиндрическая обечайка с диаметром, равным минимальному диаметру трубы, выполненная с радиальными прорезями, отличающееся тем, что на основании цилиндрической части камеры соосно размещены цилиндрическая обечайка трубы Вентури и цилиндрическая вставка с диаметром большим диаметра окружности по которой установлены шарниры, на которых размещены с возможностью вращения подпружиненные заслонки, расположенные в нижней части расширяющегося участка трубы Вентури, при этом нижний торец цилиндрической вставки жестко закреплен на основании камеры, а верхний торец - на расширяющемся участке трубы Вентури, причем на внутренней поверхности цилиндрической вставки размещены загнутые лопатки, вогнутая поверхность которых направлена навстречу движения тангенциально подаваемого дополнительного теплоносителя, патрубок для ввода основного потока теплоносителя представляет собой сужающийся участок трубы Вентури, в верхней части корпуса соосно трубе Вентури установлен с помощью тяг рассекатель, над верхним конусом которого коаксиально расположена направляющая для влажного материала, выполненная в виде усеченного конуса, направленного меньшим основанием вниз, а большее основание жестко прикреплено к патрубку для вывода, при этом у основания цилиндрической обечайки тангенциально размещен патрубок для дополнительного ввода теплоносителя и в основании цилиндрической части камеры выполнен патрубок для вывода высушенного материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сушильной технике конвективной сушки материала и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известна сушилка взвешенного слоя, содержащая цилиндроконическую камеру с тангенциальным вводом материала, размещенную по оси камеры рециркуляционное устройство эжекционного типа (труба Вентури), цилиндрическая обечайка которой выполнена с прорезям регулируемого сечения [а.с. 1372165, F 26 В 17/10, публ. 07.02.88, Бюл. 5].

Известная конструкция имеет следующие недостатки:

- не позволяет достичь высокой интенсивности процесса сушки;

- не позволяет в достаточной степени дезагрегатизировать крупные комки материала;

- необходимость прекращения подачи теплоносителя при разгрузке высушенного материала существенно замедляет проведение процесса сушки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сушки комкующихся дисперсных материалов, содержащее корпус, выполненный в виде вертикально расположенного цилиндра и примыкающей к его верхней части обечайки в форме усеченного конуса, окно для ввода теплоносителя, окно для вывода газовзвеси, над которым расположено загрузочное устройство, размещенную на оси корпуса вставку выполненную в виде трубы Вентури, между расширяющимся и сужающимся участками которой расположена цилиндрическая обечайка, выполненная с радиальными прорезями и имеющая на внутренней поверхности в зоне отверстий загнутые лопатки [а.с. 2008592, F 26 В 17/10, публ. 28.02.94, Бюл. 4].

Известное устройство имеет ряд недостатков:

- не осуществляется упорядоченного движения материала в расширяющемся участке трубы Вентури, что не обеспечивает равномерность его высушивания;

- конфигурация вставки не исключает прохода наиболее крупных кусков материала цилиндрического участка трубы Вентури и попадания их в окно ввода теплоносителя;

- загрузка материала в корпус сплошным потоком не позволяет достичь качественной сушки мелких частиц в конической обечайке вследствие того, что в вихревой поток вовлекаются только частицы, находящиеся на периферии загружаемого потока.

Технической задачей изобретения является повышение качества сушки дисперсных материалов.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для сушки комкующихся дисперсных материалов, содержащем корпус, выполненный в виде вертикально расположенного цилиндра и примыкающей к его верхней части обечайки в форме усеченного конуса с диаметром большего основания, равным диаметру цилиндра, патрубок для ввода теплоносителя, патрубок для вывода, загрузочное устройство и размещенную на оси корпуса вставку, выполненную в виде трубы Вентури, между расширяющимся и сужающимся участками которой расположена цилиндрическая обечайка с диаметром, равным минимальному диаметру трубы, выполненная с радиальными прорезями, новым является то, что на основании цилиндрической части камеры соосно размещены цилиндрическая обечайка трубы Вентури и цилиндрическая вставка с диаметром, большим диаметра окружности, по которой установлены шарниры, на которых размещены с возможностью вращения подпружиненные заслонки, расположенные в нижней части расширяющегося участка трубы Вентури, при этом нижний торец цилиндрической вставки жестко закреплен на основании камеры, а верхний торец на расширяющемся участке трубы Вентури, причем на внутренней поверхности цилиндрической вставки размещены загнутые лопатки, вогнутая поверхность которых направлена навстречу движения тангенциально подаваемого дополнительного теплоносителя, патрубок для ввода основного потока теплоносителя представляет собой сужающийся участок трубы Вентури, в верхней части корпуса соосно трубе Вентури установлен с помощью тяг рассекатель, над верхним конусом которого коаксиально расположена направляющая для влажного материала, выполненная в виде усеченного конуса, направленного меньшим основанием вниз, а большее основание жестко прикреплено к патрубку для вывода, при этом у основания цилиндрической обечайки тангенциально размещен патрубок для дополнительного ввода теплоносителя и в основании цилиндрической части камеры выполнен патрубок для вывода высушенного материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 - поперечный разрез А-А.

Устройство для сушки комкующихся дисперсных материалов содержит вертикально расположенный цилиндр 1 с примыкающей к нему конической обечайкой 2, патрубок 3 для вывода отработанного теплоносителя, патрубок 4 для вывода высушенного материала, загрузочное устройство 5. Внутри цилиндра 1 установлена вставка в виде трубы Вентури 6, состоящая из расширяющегося участка 7 и сужающегося участка 8 по отношению к направлению основного потока теплоносителя и цилиндрической обечайки 9 с радиальными прорезями 10. В нижней части расширяющегося участка 7 шарнирно закреплены заслонки 11 с пружинами 12. На основании цилиндра 1 между участками 7 и 8, соосно трубе Вентури 6, жестко установлена цилиндрическая вставка 13 с диаметром, большим диаметра окружности, по которой выполнены шарниры, на которых размещены заслонки 11. У основания цилиндрической вставки 13 тангенциально выполнен патрубок 14 для дополнительного ввода теплоносителя, а на ее внутренней поверхности размещены загнутые лопатки 15, вогнутая поверхность которых направлена навстречу движения тангенциально подаваемого теплоносителя. Рассекатель 16 установлен соосно над трубой Вентури 6 с помощью тяг 17 и имеет конусообразую форму. С целью увеличения времени перемещения частиц материала по поверхности рассекателя его образующая может быть выполнена как прямолинейной, так и криволинейной, что обеспечивает сушку мелких частиц и равномерную подсушку более крупных частиц материала. Над верхним конусом рассекателя коаксильно расположена направляющая 18 для влажного материала, выполненная в виде усеченного конуса, направленного меньшим основанием вниз, а большее основание жестко прикреплено к патрубку для вывода.

Устройство для сушки комкующихся дисперсных материалов работает следующим образом. Теплоноситель по патрубку 8, являющимся сужающимся участком трубы Вентури 6, поступает в цилиндрическую обечайку 9 и далее в расширяющийся участок 7 трубы Вентури, где контактирует с материалом. Загрузка влажного материала в полость конической обечайки 2 осуществляется загрузочным устройством 5. При этом материал направляющей 18 направляется на верхнюю часть рассекателя 16, по поверхности которого частицы материала перемещаются тонким слоем, что способствует качественной сушке мелких и подсушке крупных частиц.

Частицы материала рассекателем направляются на периферию расширяющегося участка 7 трубы Вентури, где они сушатся в режиме аэрофонтанирования. Наиболее высушенные частицы материала выносятся в полость цилиндра 1, в которой теряют свою скорость и перемещаются вниз цилиндра 1 на выгрузку. Наиболее крупные комки материала, достигнув нижней части расширяющегося участка 7 трубы Вентури, где шарнирно закреплены заслонки 11, отклоняют их под действием собственного веса и попадают в зону дезагрегатизации комков материала, то есть в пространство, образованное между трубой Вентури и цилиндрической вставкой 13.

Комки материала закручиваются потоком дополнительного теплоносителя, который подается через патрубок 14, и ударяются о загнутые лопатки 15, размещенные на внутренней поверхности цилиндрической вставки 13, диаметр которой обеспечивает при открытии заслонок 11 попадание комков материала из зоны сушки в зону размещения лопаток. Лопатки 15 выполнены таким образом, что их вогнутая поверхность направлена навстречу движения теплоносителя, а сами лопатки размещены с наклоном, совпадающим с направлением вращения тангенциально подаваемого теплоносителя, что обеспечивает качественную дезагрегатизацию комков материала и исключает образование застойных зон. Заслонки выполнены по периметру расширяющегося участка трубы Вентури в ее нижней части, а усилие открытия регулируется при помощи пружин 12 в зависимости от вида обрабатываемого материала. Количество заслонок выбирается таким, чтобы обеспечить наиболее полное выделение крупных комков материала из зоны сушки в зону дезагрегатизации.

Частицы материала, которые образовались в результате дезагрегатизации, оттесняются к центру цилиндрической вставки 13 под действием поступающего материала и эжектируются основным потоком через прорези 10 цилиндрической обечайки 9 и направляется на досушку в расширяющийся участок трубы Вентури. Нижняя часть рассекателя отклоняет высушенные частицы в радиальном направлении, при этом высушенные частицы направляются на выгрузку через патрубок 4, а недосушенные возвращаются в зону сушки.

Отработанный теплоноситель удаляется через патрубок 3.

Таким образом, предлагаемое устройство для сушки комкующихся дисперсных материалов имеет следующие преимущества:

- упорядоченным движением, материала в расширяющемся участке трубы Вентури достигается его равномерная сушка;

- установка подпружиненных заслонок на шарнирах исключает попадание частиц материала в патрубок ввода теплоносителя;

- наличие рассекателя и его конфигурация позволяют качественно высушить мелкие и равномерно подсушить более крупные частицы материала в конической обечайке корпуса.