Глава 41.4 Интенсификация процесса распылительной сушки

Большой диаметр камер с дисковым распылением влечет за собой значительное увеличение габаритов конической части, что вызывает неудобства при размещении установки в произ­водственном помещении и удорожает конструкцию. В связи с этим днища сушильных камер высокой производительности стремятся обычно делать плоскими или с большим углом кону­са, используя специальные устройства для эвакуации осевшего сухого продукта. На рис. 7-14, и показана конструкция сушил­ки, из которой сухой продукт отводится гребковыми элемента­ми, установленными на вращающихся штангах. Иногда продукт с плоского днища камеры' собирается вращающимся пыле­сосом.

Распылительным сушилкам присущи недостатки, связанные со спецификой процесса: сравнительно небольшая удельная производительность, большой удельный расход сушильного агента, высокая дисперсность высушиваемого продукта, обус­ловливающая большие капитальные затраты на сооружение установок пылеулавливания и высокие эксплуатационные рас­ходы.

Одним из направлений интенсификации и повышения эф­фективности распылительных сушилок является применение пе­регрева жидкого материала перед сушкой (для термостойких продуктов), а также организация процесса в режиме выпарки (двухстадийный процесс), применение способов и приемов аг­ломерирования пыли и рациональных схем пылеулавливания (см. гл. 6).

Интенсификация процесса распылительной сушки достигает­ся применением закрученных потоков теплоносителя, устройств для задержки и рециркуляции высушиваемого материала в су­шильной камере, устройств, предотвращающих отложение ма­териала на стенки сушильной камеры и устройств для очистки поверхностей от налипаний в процессе сушки.

На рис. 7-15 показана распылительная сушилка с комбини­рованным газораспределением, разработанная в НИОПиК для сушки суспензий красителей [16].

Особенность системы газорас­пределения состоит в том, что сушильная камера оборудована двумя газораспределителями: центральным и тангенциальным.

Центральный газораспределитель принципиально не отлича­ется от обычных газораспределителей, подводящих сушильный агент к корню факела распыла; он предназначен для равномер­ного распределения теплоносителя по факелу распыленного ма­териала. Тангенциальный газораспределитель позволяет вво­дить теплоноситель в сушильную камеру в виде плоских вы­сокоскоростных струй, расположенных по периферии камеры и направленных таких образом, что каждая струя перекрывает зону действия соседней.

Таким образом, в периферийной зоне сушильной камеры частицы высушиваемого материала движутся по спиральной траектории с высокой относительной скоростью. Соответствен­но увеличиваются и коэффициенты тепло- и массообмена, что позволяет подать в сушилку большее количество теплоносите­ля. При этом продолжительность пребывания частиц во взве­шенном состоянии не уменьшается, так как удлиняется их путь. Периферийный газораспределитель предотвращает также от­ложение влажного продукта на стенки камеры. Напряжение по испаряемой влаге для данной сушилки в 2,5—3 раза больше, чем для сушилок с обычным газораспределением.

Принцип закручивания потоков'газа использован также в распылительных вихревых сушилках, разработанных в инсти­туте тепло- и массообмена АН БССР П. С. Куцем с авторами [125].

Проблему получения непылящего сухого продукта решают различными методами агломерирования продукта в процессе сушки. Наиболее распространен метод вдува в факел распыла мелкой пыли продукта, взятой из второй ступени пылеулавли­вания.

Оригинальная вихревая распылительная сушилка с устрой­ством для одновременной агломерации продукта разработана в Московском технологическом  институте мясной и молочной промышленности (МТИММП) Ю. В. Космодемьянским [59]. Принципиальная схема сушильной камеры представлена на рис. 7-16.

Сушильная камера 1 разделена горизонтальной перегород­кой 3 на две зоны: верхнюю — цилиндрическую и нижнюю — коническую. Сушильный агент подается в верхнюю зону закру­ченным потоком через газоподводящее устройство 8 навстречу фонтанообразно распыляемому форсункой 2 материалу. Высу­шенный продукт центробежными силами отбрасывается к стен­кам камеры и ссыпается через зазор между корпусом и перего­родкой 3 в коническую часть сушилки. В нижней зоне вращению потока газа препятствуют демп­фирующие лопатки 4. Вследствие раз­ности статических составляющих на­пора газ из нижней зоны через цент­ральную трубу 5 рециркулирует в верхнюю зону, увлекая за собой мел­кие фракции продукта, которые таким образом доставляются к факелу рас­пыла и агломерируются. Дополни­тельно продукт сепарируется в сепарационной трубе 7, что обеспечивается подсосом через нее некоторого количества воз­духа, которое можно регулировать в зависимости от скорости витания частиц требуемого предельно минимального размера. Агломерированный сухой материал в виде готовой продукции выгружается через секторный затвор 6, а мелкий продукт воз­вращается на факел распыла.