Розпилювальна сушильна установка

1. Розпилювальна сушильна установка, що містить верхню циліндричну камеру 1, середню конічну камеру 2 з шаром продукту 26 на її бічних стінках, нижню камеру 3 з перфорованим дном 4, в верхній частині верхньої циліндричної камери 1 розміщений дисковий розпилювач 5 та верхній повітроподавальний пристрій 6, продуктопровід 7, верхній повітропровід 8, а під перфорованим дном 4 розміщений нижній повітроподавальний пристрій 9, нижній повітропровід 10, над перфорованим дном 4 розміщений повітропровід відпрацьованого повітря 11, нижня камера 3 має зовнішні огороджуючі стінки 12 та внутрішні огороджуючі стінки 17, нижня камера 3 поділена на пневмотранспортну камеру 13 та камеру киплячого шару 14, в нижній камері 3 розміщений отвір вивантаження продукту 25 для проходу готового продукту 30 в камеру виходу продукту 31, яка відрізняється тим, що на перфорованому дні 4 встановлені щонайменше два тригранники: тригранник перший 15 та тригранник другий 16, зорієнтовані в радіальному напрямі, основа яких розміщена в площині перфорованого дна 4, повітряні отвори 18 перфорованого дна пневмотранспортної камери 13 та повітряні отвори 19 перфорованого дна камери киплячого шару 14 направлені таким чином, що повітря набігає на тригранник перший 15 та тригранник другий 16 в напрямку обертання повітряного потоку 24 в розпилювальній сушильній установці. 2. Розпилювальна сушильна установка за п. 1, яка відрізняється тим, що в пневмотранспортній ка 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до сушильної техніки та може бути використана в харчовій, зокрема в молочній промисловості в сушильних розпилювальних установках з дисковим розпилюванням для сушіння молока та інших харчових продуктів, а також можливе його застосування в хімічній та фармацевтичній промисловості для отримання сухих продуктів. Відома сушильна установка, сушильна камера якої містить верхню циліндричну камеру, середню конічну камеру та нижню камеру з перфорованим дном. В верхній циліндричній камері (в верхній її частині) знаходиться дисковий розпилювач, та над нею - верхній повітроподавальний пристрій, під перфорованим дном - нижній повітроподавальний пристрій, над перфорованим дном - вихід відпрацьованого повітря в повітропровід. Нижня камера з перфорованим дном за допомогою кільцевої перегородки розділена на 2 зони: центральну циліндричну та периферійну кільцеву зону. Частки продукту з конічної камери надходять тільки в центральну зону нижньої камери. За рахунок подачі повітря через отвори в перфорованій пластині в центральній зоні створюється псевдозрідженний шар продукту з інтенсивним вертикальним перемішуванням та здійснюється досушка продукту. З центральної зони продукт надходить на вхід в кільцеву зону. В кільцевій зоні за рахунок направленого виходу повітря із перфорованої плити створюється горизонтальний потік часток без значного їх перемішування. Псевдозріджений потік часток продукту здійснює рух з поворотом на 360° навколо центральної камери та вивантажується через зовнішню стінку нижньої камери [Патент US005615493A від 1.04.1997]. Така конструкція дозволяє значно збільшити час контакту продукту з сушильним агентом в нижній камері з перфорованим дном. Недоліком цього аналогу є те, що якість та економічність отримання сухих продуктів підвищується недостатньо. Це пов'язано з тим, що час перебування часток продукту в верхній циліндричній та конічній частинах кількість сухого продукту недостатньо зростає і навіть скорочується при збільшенні подачі повітря через верхній повітроподавальний пристрій. При збільшенні навантаження об'єму сушильної камери і відповідно скороченні часу перебування часток продукту в об'ємі зростає вихідна температура сушильного агенту, необхідна для досушки часток до необхідної вологості. При цьому може бути досягнута межа терамопластичності продукту, яка унеможливлює псевдозрідження в нижній камері з перфорованим дном. За найближчий аналог обрано цю сушильну установку, що містить верхню циліндричну камеру, середню конічну камеру з шаром продукту на її бічних стінках, нижню камеру з перфорованим дном, в верхній частині верхньої циліндричної камери розміщений дисковий розпилювач та верхній повітроподавальний пристрій, продуктопровід, верхній повітропровід, а під перфорованим дном розміщений нижній повітроподавальний пристрій, нижній повітропровід, над перфорованим дном розміщений повітропровід відпрацьованого повіт 39950 4 ря, нижня камера має зовнішні огороджуючі стінки та внутрішні огороджуючі стінки, на одному з країв перфорованого дна розміщена камера виходу продукту. Перфороване дно виконане з отворами, направленими таким чином, що повітря набігає на вертикальні огороджуючі стінки нижньої камери, крім того в нижній камері на перфорованому дні знаходиться вертикальна перегородка, яка ділить перфороване дно та нижню камеру на 2 частини: пневмотранспортну камеру та камеру киплячого шару. Пневмотранспортна камера здійснює багатократну рециркуляцію порошку в об'ємі сушильної камери, а камера з киплячим шаром забезпечує осадження часток порошку з утворенням шару і з виходом потоку готового продукту в камеру вивантаження. Повторна подача продукту в центральну зону середньої конічної камери повітряним потоком збільшує час перебування часток, підвищує продуктивність, дозволяє здійснити процес сушки при більш низьких температурах, а вловлювання часток в зоні киплячого шару та вивантаження часток з нього забезпечує додаткову досушку. Недоліком найближчого аналога є те, що повторна подача продукту до об'єму середньої конічної камери вертикальним аерофонтанним струменем приводить до підвищеної втрат продукту з відпрацьованим сушильним агентом на циклони, а продуктивність камери киплячого шару недостатньо ефективна при роботі з дрібнофракційними продуктами. Як відомо, псевдозрідження тонких порошків з розміром часток менше ніж 40мкм, особливо схильних до злипання, є проблематичним [Давидсон И., Харрисон Д. Псевдоожижение. М. Химия. 1974]. В порошках з розмірами часток менше ніж 40мкм величина сумарної поверхні часток достатня для когезіі часток в агломерати під дією молекулярних сил, що приводить до канального режиму виходу повітря через шар продукту і унеможливлює псевдозрідження в нижній камері з перфорованим дном. Недоліком найближчого аналога є недостатня ефективність процесу сепарації тонких порошкоподібних продуктів з розмірами часток менше 40мкм в сушільній камері та сушки продуктів на перфорованому дні. Цей недолік значно підсилюється при подачі в шар термопластичного продукту (наприклад часток сухої некристалізованої сироватки). В основу корисної моделі поставлена задача підвищити ефективність процесу сепарації порошку в сушильній камері та сушки на перфорованому дні, за рахунок введення елементів, які забезпечують повторну подачу порошку в середню конічну камеру нахиленим тангенціальним струменем з сепарацією часток на стінки середньої конічної камери, а також ефективне псевдозрідження тонких порошкоподібних продуктів з розмірами часток менше 40мкм, перешкоджають канальному режиму виходу повітря через шар продукту та спіканню продукту на перфорованому дні. 5 39950 6 Поставлена задача вирішена тим, що в розпинювальний, що не виключає інші варіанти, хараклювальній сушильній установці, що містить верхтер. ню циліндричну камеру, середню конічну камеру, Суть корисної моделі пояснюється кресленнянижню камеру з перфорованим дном, в верхній ми, де на Фіг.1 зображено загальний вид розпилючастині верхньої циліндричної камери розміщений вальної сушильної установки, на Фіг.2 - нижню дисковий розпилювач та верхній повітроподавальчастину розпилювальної сушильної установки в ний пристрій, під перфорованим дном розміщений плані, на Фіг.3, 4, 5 - вертикальний розріз, відповінижній повітроподавальний пристрій, над перфодно, пневмотранспортної камери, камери киплячорованим дном розміщений повітропровід відпраго шару і пневмотранспортної камери з додаткоцьованого повітря, нижня камера має зовнішні вим тригранником. огороджуючі стінки та внутрішні огороджуючі стінНа кресленнях Фіг.1, 2, 3, 4, 5 позначені: ки, при цьому перегородка, яка поділяє нижню 1 - верхня циліндрична камера, 2 - середня камеру на пневмотранспортну камеру та камеру конічна камера, 3 - нижня камера, 4 - перфороване киплячого шару, утворена встановленими на пердно, 5 - дисковий розпилювач, 6 - верхній повітрофорованому дні щонайменше двома тригранникаподавальний пристрій, 7 - продуктопровід, 8 - верми: тригранником першим та тригранником друхній повітропровід, 9 - нижній повітроподавальний гим, які зорієнтовані в радіальному напрямі, пристрій. 10 - нижній повітропровід, 11 - повітропоснови яких розміщені в площині перфорованого ровід відпрацьованого повітря, 12 - зовнішні огодна, повітряні отвори перфорованого дна пневмороджуючі стінки нижньої камери, 13 - пневмотрантранспортної камери та повітряні отвори перфоспортна камера, 13а перша частина рованого дна камери киплячого шару направлені пневмотранспортної камери 13, 13б - друга частитаким чином, що повітря набігає на тригранник на пневмотранспортної камери 13, 14 - камера перший та тригранник другий в напрямку обертанкиплячого шару, 15 - тригранник перший, 15а ня повітряного потоку в розпилювальній сушильній тригранник перший додатковий, 16 - тригранник установці. другий, 17 - внутрішні огороджуючі стінки нижньої Також, поставлену задачу досягають тим, що в камери 3, 18 - повітряні отвори перфорованого дна пневмотранспортній камері в основі тригранника 4 пневмотранспортної камери 13, 19 - повітряні першого виконані стартові отвори пневмотранспоотвори перфорованого дна 4 камери киплячого ртного потоку, які направлені вздовж перфоровашару 14, 20 - стартові отвори пневмотранспортноного дна, а в основі тригранника другого виконані го потоку 27, 21 - стартові отвори арофонтанного стартові отвори аерофонтанного потоку, які напотоку 28, 22 стартові отвори киплячого шару 29, правлені вздовж нахиленої стінки тригранника 23 стартові отвори киплячого шару 29, 20а - стардругого, при цьому сумарна площа отворів станотові отвори в основі додаткового тригранника вить не більше сумарної площі повітряних отворів першого 15а пневмотранспортного потоку 27, 21а перфорованого дна пневмотранспортної камери. стартові отвори в основі додаткового тригранника Також, поставлену задачу досягають тим, що в першого 15а аерофонтанного потоку 28, 24 - накамері киплячого шару в основі тригранника другопрям обертання повітря в сушильній установці, 25 го виконані стартові отвори киплячого шару, які - отвір вивантаження продукту, 26 - шар продукту направлені вздовж перфорованого дна, а в основі на стінках середньої конічної камери, 27 - пневмотригранника першого виконані стартові отвори транспортний потік, 28 - аерофонтанний потік, 29 киплячого шару, які направлені вздовж нахиленої киплячий шар (шар продукту в стані псевдокипінстінки тригранника першого, при цьому сумарна ня), 30 - потік готового продукту, 31 - камера вихоплоща отворів становить не більше 20% сумарної ду продукту. площі повітряних отворів перфорованого дна каРозпилювальна сушильна установка містить мери киплячого шару. верхню циліндричну камеру 1, середню конічну Також, поставлену задачу досягають тим, що в камеру 2, нижню камеру 3 з перфорованим дном пневмотранспортній камері встановлюють щонай4, в верхній циліндричній камері знаходиться дисменше один додатковий тригранник перший, який ковий розпилювач 5 та верхній повітроподавальподіляє пневмо-транснортну камеру на дві частиний пристрій 6, під перфорованим дном - нижній ни: першу та другу, а в основі тригранника першоповітроподавальний пристрій 9, над перфороваго в напрямку обертання потоку виконані стартові ним дном - повітровод відпрацьованого повітря 11, отвори пневмотранспортного потоку, які направнижня камера 3 має зовнішні огороджуючі стінки лені вздовж перфорованого дна, а з протилежної 12 та внутрішні огороджуючі стінки 17, на перфосторони додаткового тригранника першого викорованому дні 4 встановлені тригранник перший 15 нані стартові отвори аерофонтанного потоку, які та тригранник другий 16, які зорієнтовані в радіанаправлені вздовж нахиленої стінки додаткового льному напрямі, основа цих тригранників знахотригранника першого, при цьому сумарна площа диться в площині перфорованого дна 4, тригранотворів тригранника першого, додаткового триник перший 15 та тригранник другий 16 розділяють гранника першого та тригранника другого в пневперфороване дно 4 та нижню камеру 3 на пневмомотранспортній камері становить не більше суматранспортну камеру 13 та камеру киплячого шару рної площі повітряних отворів перфорованого дна 14, повітряні отвори 18 на перфорованому дні пневмотранспортної камери. пневмотранспортної камері 13 та повітряні отвори Особливості та переваги виконання заявленої 19 камери киплячого шару 14 направлені таким корисної моделі викладені в подальшому в описі чином, що повітря набігає на тригранник перший використання розпилювальної сушильної установ15 та тригранник другий 16 в напрямку обертання ки із посиланням на креслення, що носять поясповітряного потоку в розпилювальній сушильній 7 39950 8 установці, в пневмотранспортній камері 13 в оснотригранник другий 16 за рахунок стартових отворів ві тригранника першого 15 виконані стартові отво21 утворює нахилений аерофонтанний потік 28, ри 20 пневмотранспортного потоку 27, які направякий подає порошок в середню конічну камеру 2. В лені вздовж перфорованого дна 4, а стартові камері 2 за рахунок тангенціального напрямку поотвори 21 аерофонтанного потоку 28 в основі тритоку здійснюється повторне осадження порошку на гранника другого 16 направлені вздовж нахиленої стінки середньої конічної камери 2 і видалення стінки тригранника другого 16, при цьому сумарна повітря в повітропровід відпрацьованого повітря площа отворів становить не більше сумарної пло11. При багатократній рециркуляції порошку прощі повітряних отворів 18 перфорованого дна 4 ходить постійна сепарація часток з утворенням пневмотранспортної камери 13. В камері киплячошару продукту 26 та переміщенням його в камеру го шару 14 стартові отвори 22 киплячого шару 29 в киплячого шару 14. основі тригранника другого 16 направлені вздовж На початку роботи розпилювальної сушильної перфорованого дна, а стартові отвори 23 в основі установки в камері киплячого шару 14 за рахунок тригранника першого 15 направлені вздовж нахидії струменів повітря з повітряних отворів 19 перленої стінки тригранника першого 15. При цьому форованого дна камери киплячого шару 14 та стасумарна площа отворів становить не більше 20% ртових отворів 22 тригранника другого 16 та старсумарної площі повітряних отворів 19 перфороватових отворів 23 тригранника першого 15 ного дна камери киплячого шару 14. На зовнішніх утворюється пневмотранспорт ний потік. Цей потік огороджуючих стінках 12 нижньої камери 3 в зоні захоплює частки продукту і подає через тригранкамери киплячого шару 14 виконано отвір виванник перший 15 в пнемотранспортну камеру 13. По таження продукту 25 та камеру виходу продукту мірі збільшення подачі продукту біля тригранника 31. В пневмотранспортній камери можуть бути першого 15 завантаження повітряного потоку повстановлені щонайменше один додатковий трирошком приводить до падіння швидкості повітря в гранник перший 15а, який поділяє пневмотранспопотоці нижче швидкості пневмотранспортування. ртну камеру 13 на дві частини: першу 13а та другу Порошок накопичується перед тригранником і за13б, а в основі тригранника першого 15а в напрямвдяки дії потоку повітря із стартових отворів 23 ку обертання потоку 24 виконані стартові отвори постійно находиться в стадії кипіння. Наступні 20а пневмотранспортного потоку 27, які направлепорції порошку під дією горизонтального пневмотні вздовж перфорованого дна 4, а з протилежної ранспортного потоку додаються до зрідженої маси сторони додаткового тригранника першого 15а порошку безпосередньо в стані псевдозрідження. виконані стартові отвори 21а аерофонтанного поКамера киплячого шару 14 поступово заповнюєтьтоку 28, які направлені вздовж нахиленої стінки ся псевдозрідженим шаром порошку 29, рівень додаткового тригранника першого 15а, при цьому шару підвищується і при досягненні рівня отвору сумарна площа отворів тригранника першого 15. для вивантаження 25, потік готового порошку 30 додаткового тригранника першого 15а та триграннадходить в камеру виходу продукту 31. ника другого 16 в пневмотранспортній камері 13 З урахуванням подачі вертикального аерофостановить не більше сумарної площі повітряних нтанного струменя в об'єм конічної камери доля отворів 18 перфорованого дна 4 пневмотранспорпорошку в відпрацьованому повітрі, яке видалятноїкамери 13. ється з розпилювальної сушильної установки Розпилювальна сушильна установка працює аналога може складати 50%, а режим ефективного наступним чином. кипіння в камері киплячого шару забезпечується в Рідкий продукт, що підлягає сушці, подають до аналогічних установках при розмірі часток не мепродуктопроводу 7 та диспергують за допомогою нше 40мкм і температурі розм'якшення часток не дискового розпилювача 5. Через верхній повітронижче 90°С. подавальний пристрій 6 надходить закручений Застосування технічних рішень винаходу дострумінь нагрітого повітря таким чином, що напрязволяє зменшити долю порошку в відпрацьованомок обертання розпилювача і повітряного струмему повітрі, яке видаляється з розпилювальної суня 24 співпадають. При подальшому сумісному шильної установки до 25%, а режим кипіння в русі повітря та продукту здійснюється випаровукамері киплячого шару без канального виходу повання вологи та сушка часток продукту. В зоні севітря через шар забезпечується без обмеження редньої конічної камери 2 проходить сепарація розмірів часток і температурі розм'якшення часток часток продукту з потоку повітря з видаленням не нижче 70°С. відпрацьованого повітря в повітропровід відпраТехнічні рішення підтверджені результатами цьованого повітря 11, і сповзанням шару продукту випробування експериментального зразка заявле26 по стінках середньої конічної камери 2 в нижню ної розпилювальної сушильної установки: продуккамеру 3 з перфорованим дном 4. Гаряче повітря, тивність розпилювальної сушильної установки яке подають через отвори 18 перфорованого дна 4 дорівнює 640кг/годину готового продукту в порівпневмотранспортної камери 13, а також через станянні з розпилювальною сушильною установкою ртові отвори 20 тригранника першого 15 утворює аналогом, продуктивність якої складає пнемотранспортний потік 27. який при натіканні на 500кг/годину. 9 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 39950 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601