Глава 44. Вихревые и спирально-вихревые сушилки

Вихревые и циклонные сушилки относятся к аппаратам с за­крученными потоками газовзвесей. Они отличаются от спи­ральных сушилок тем, что газовзвесь движется не по каналу, а в полом цилиндрическом или цилиндро-коническом корпусе и совершает вращательное или спиралеобразное движение, что достигается тангенциальным вводом или применением газорас­пределительного устройства, обеспечивающего интенсивное за­кручивание потоков.

Достоинством сушилок этого класса являются простота кон­струкции и на порядок большее время пребывания материала в зоне сушки по сравнению со временем пребывания в спираль­ных сушилках, что позволяет высушивать в них тонкопористые материалы с высокой энергией связи влаги до низкого остаточ­ного влагосодержания. К недостаткам можно отнести снижение движущей силы процесса сушки вследствие интенсивного пере­мешивания и высокое гидравлическое сопротивление, поэтому, как было показано выше, ограничение по верхнему пределу мощности для них более существенно, чем для спиральных пневмосушилок. Последний недостаток можно частично устра­нить секционированием аппарата или компоновкой сушилок в блоки по параллельной схеме.

Одной из наиболее простых по конструкции сушилок с за­крученным потоком теплоносителя является циклонная сушил­ка конструкции НИИхиммаша [124] (рис. 7-28). Она представ­ляет собой вертикальный цилиндро-конический аппарат с тан­генциальным вводом газовзвеси в верхнюю часть цилиндра, снабженного опущенной почти до дна выводной трубой. Поток дисперсного материала движется спиралеобразно вниз и выно­сится газом через выводную трубу в систему пылеулавливания. Такая конструкция позволяет обеспечить нестационарные усло­вия взаимодействия фаз (и, следовательно, высокую интенсив­ность тепло- и массообмена), а также гарантированное время пребывания материала в аппарате, достаточное для высушива­ния продуктов со слабосвязанной влагой. Недостатком циклон­ных сушилок является то, что их можно успешно использовать только для хорошо сыпучих материалов, не обладающих за­метными адгезионно-когезионными свойствами. Для подобных материалов необходим прямой участок пневмотранспорта, что­бы обеспечить их подсушку, либо нужно применять рециркуля­цию продукта.

 Примером такого технического решения может служить сушилка, разработанная фирмой «Далглиш» (рис. 7-29) [193], предназначенная для сушки различных дисперсных материалов, в том числе пастообразных и термочувствительных. Сушилка состоит из вертикальной трубы 2, в средней части которой име­ются биконические расширители 3 и 4, снабженные тангенци­альными газоходами, по которым поступает дополнительный поток нагретого газа. Влажный материал питателем 6 подает­ся через загрузочную воронку и секторный затвор 5 в нижнюю часть трубы 2 и транспортируется вверх потоком воздуха, на­гретого в топке 1. Закручивание газа в расширителях способ­ствует тому, что крупные частицы, требующие большего вре­мени сушки, дольше задерживаются в аппарате, контактируя с потоками свежего горячего газа, поступающего в расширите­ли через тангенциальные газоходы, что приводит к выравнива­нию остаточного влагосодержания высушенного продукта. Про­дукт отделяется в циклоне 7, его можно частично возвращать на смешение с исходным материалом для снижения начального влагосодержания и уменьшения адгезионных свойств. Установ­ка может работать как с полным выбросом сушильного агента, так и с частичной рециркуляцией его. Сушилки выпускаются различной производительности от 45 до 1000 кг/ч по испарив­шейся влаге. Высота их 7—25 м.