Вихревая сушилка

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Могилевский технологический институт(73) Патентообладатель Могилевский технологический институт(57) Вихревая сушилка, содержащая сферический корпус с верхним тангенциальным вводом периферийного потока газа с влажным материалом, причем корпус сообщен в нижней части посредством окна с бункером обработанного материала, нижний тангенциальный ввод центрального потока, спутного периферийному, сообщенный с вертикальной аксиальной цилиндроторообразной расширяющейся кверху камерой, верхний край которой расположен выше плоскости окна, причем камера снабжена аксиальным вытеснителем, и размещенную в верхней части корпуса выхлопную трубу, отличающаяся тем, что в центральной зоне полости корпуса симметрично вертикальной оси установлен дополнительный вытеснитель, выполненный в виде пустотелого перфорированного эллипсоида вращения, полость которого сообщена посредством установленного по оси бункера патрубка с трубопроводом сжатого газа. 2181 1 Изобретение относится к технике сушки с одновременным улавливанием во встречных закрученных потоках и может быть использована в пищевой, химической, фармацевтической, микробиологической и других отраслях промышленности для сушки дисперсных материалов, например, гидрата окиси алюминия, лизина кристаллического и других материалов. Известен аппарат для тепловой обработки дисперсных материалов во встречных закрученных потоках,содержащий цилиндрическую камеру с патрубком ввода периферийного потока, завихритель центрального потока с трубопроводом и отбойной шайбой, выхлопную трубу 1. Недостатком данного аппарата является невысокая удерживающая способность и эффективность улавливания. Это объясняется тем, что частицы материала после ввода в аппарат сепарируются на стенке цилиндрической камеры и двигаются с достаточно большой скоростью в режиме одного прохода в виде жгута, делающего 13 оборота по высоте камеры, до вывода их из аппарата. При этом среднее время их движения, т.е. пребывания в аппарате, очень мало и, как показывают исследования, составляет доли секунды. Кроме того, зоны движения материала и радиального стока газа расположены на достаточно близком расстоянии, что приводит к попаданию частиц материала в выхлопную трубу, и как следствие, к низкой степени улавливания аппарата. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вихревая сушилка, содержащая сферический корпус с верхним тангенциальным вводом периферийного потока с влажным материалом, причем корпус сообщен в нижней части посредством окна с бункером обработанного материала, нижний тангенциальный ввод центрального потока, спутного периферийному, сообщенный с вертикальной аксиальной цилиндроторообразной расширяющейся кверху камерой, верхний край которой расположен выше плоскости окна,причем камера снабжена аксиальным вытеснителем, и размещенную в верхней части корпуса выхлопную трубу 2. Недостатком данной сушилки является невысокая эффективность улавливания. Это обусловлено тем, что часть материала из периферийной области сферического корпуса, где постоянно вращается определенное количество материала, под действием разности давлений, возникающей между периферийной и центральной зонами (вдоль оси зона пониженного давления) попадает в область обратных вихрей и выносится через выхлопную трубу из сушилки. При этом с увеличением удерживающей способности сушилки снижается эффективность ее улавливания. Таким образом, существующий уровень техники не позволяет обеспечить высокую эффективность улавливания сушилки. Задачей предложенного изобретения является повышение эффективности улавливания сушилки за счет улучшения аэродинамики движения потоков газа. Технический результат достигается тем, что в известной вихревой сушилке, содержащей сферический корпус с верхним тангенциальным вводом периферийного потока газа с влажным материалом, причем корпус сообщен в нижней части посредством окна с бункером обработанного материала, нижний тангенциальный ввод центрального потока, спутного периферийному, сообщенный с вертикальной аксиальной цилиндроторообразной расширяющейся кверху камерой, верхний край которой расположен выше плоскости окна, причем камера снабжена аксиальным вытеснителем, и размещенную в верхней части корпуса, выхлопную трубу, согласно изобретению что в центральной зоне полости корпуса симметрично вертикальной оси установлен дополнительный вытеснитель, выполненный в виде пустотелого перфорированного эллипсоида вращения, полость которого сообщена посредством установленного по оси бункера патрубка с трубопроводом сжатого газа. Совокупность всех признаков изобретения позволяет повысить эффективность улавливания сушилки за счет следующего технического результата во-первых, за счет подавления влияния вторичных вихрей, способствующих выносу частиц материала в выхлопную трубу путем перекрытия центральной приосевой зоны во-вторых, создание подпора, стекающему в выхлопную трубу потоку и вымыванию из него частиц материала (т.е. возвращению обратно в область сушки) за счет струйного истечения сжатого газа из перфорированного вытеснителя, в-третьих, создаваемый между периферийной и центральной зонами перепад давлений позволяет отжать частицы материала к периферии (т.е. на стенку сферического корпуса), что приводит к увеличению удерживающей способности сушилки. Таким образом, технический результат выражается в улучшении аэродинамики движения потоков газовзвеси, что и обеспечивает решение поставленной задачи - повышение эффективности улавливания сушилки. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - изображена схема вихревой сушилки, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Вихревая сушилка содержит сферический корпус 1 с окном 2 в нижней части и плоской поверхностью 3 в верхней части, тангенциальный ввод 4 периферийного потока газа с влажным материалом, нижний тангенциальный ввод 5 центрального потока, сообщенный с верти- кальной аксиальной цилиндроторообразной расширяющейся кверху камерой 6, верхний край которой расположен выше плоскости окна 2, причем камера 6 снабжена аксиальным вытеснителем 7, размещенную в верхней части корпуса 1 выхлопную трубу 8, а корпус 1 сообщен в нижней части посредством окна 2 с бункером 9 обработанного материала. В центральной зоне полости корпуса 1 симметрично вертикальной оси установлен дополнительный вытеснитель 10, выполненный в 2 2181 1 виде пустотелого перфорированного эллипсоида вращения, полость которого сообщена посредством установленного по оси бункера 9 патрубка с трубопроводом 11 сжатого газа. Вихревая сушилка работает следующим образом. Газовзвесь, влажный материал и нагретый теплоноситель, подается в сушилку по тангенциальному вводу 4 периферийного потока. Одновременно через нижний тангенциальный ввод 5 центрального потока в сушилку подается нагретый теплоноситель. Возможен вариант работы сушилки, когда через верхний и нижний вводы 4 и 5 подается в сушилку газовзвесь. Попав в верхней части сферического корпуса 1 в сушилку, частицы материала под действием центробежной силы отжимаются в его пристеночную область и движутся сверху вниз в режиме растягивающих - сжимающих деформаций (вследствие сферической формы корпуса 1). При этом периферийный поток газовзвеси взаимодействует с закрученным в ту же сторону, но встречно направленным (т.е. снизу вверх) центральным потоком, формирующимся в цилиндроторообразной камере 6 ввода. Установка внутри сферического корпуса 1 в его центральной части, симметрично вертикальной оси дополнительного вытеснителя 10, выполненного в виде пустотелого перфорированного эллипсоида вращения, подключенного с помощью трубопровода 11 к источнику сжатого газа позволяет подавить возникновение вторичных вихрей, которые способствуют выносу частиц материала в выхлопную трубу 8. Кроме того, за счет струйного истечения сжатого газа из перфорированного вытеснителя 10 создается подпор стекающему в выхлопную трубу 8 потоку и вымыванию из него частиц материала, которые возвращаются обратно в зону сушки. Это приводит к снижению уноса частиц высушенного материала из сушки, т.е. увеличению эффективности улавливания аппарата. После сушки в режиме встречно направленных спутно закрученных потоках частицы материала попадают в зазор между верхней кромкой цилиндроторообразной камеры 6 и плоскостью окна 2 и выводятся из зон сушки и улавливания в бункер 9 обработанного материала, а отработанный теплоноситель - в выхлопную трубу 8. Таким образом, в предложенной вихревой сушилке достигается выполнение поставленной задачи - повышение эффективности улавливания. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.