Сушильные установки в промышленности
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!
В настоящее время методы распылительной сушки находят широкое применение в различных отраслях промышленности для получения самых разнообразных сухих порошков: цемента, химических веществ и удобрений, стиральных средств, пищевых продуктов (молока, кофе, фруктовых соков и т. д.). Распыливающий диск может быть выполнен как внешний ротор высокоскоростного обращенного электродвигателя и соединен с кардановым подвесом по принципу гиромаятника. Горячий воздух подается в сушильную камеру при температуре около 150°С. В зоне распыления (вокруг диска) за счет интенсивного испарения температурный режим стабилизируется, и рабочая температура не превышает обычно 70°С.
Для работы высокоскоростного двигателя в среде нагретого воздуха применяется специальная изоляция обмоток, и принимаются дополнительные меры. Применение привода позволяет в компактном распыливающем устройстве получать регулируемые рабочие частоты вращения до 30 000 об/мин, что дает возможность устанавливать оптимальный рабочий режим для различных продуктов. Уменьшение габаритов устройства позволяет в одной сушильной камере устанавливать несколько распылителей, расположенных на разных уровнях по высоте и имеющих различные частоты вращения. В этом случае пересечение факелов распыла обеспечивает получение хорошо смачиваемого агломерированного сухого продукта типа быстрорастворимого.
Использование эффекта прецессии гиромаятника обеспечивает значительное увеличение факела распыла, что дает более полное насыщение аэрозолем сушильной камеры, значительно лучший контакт распыливаемого продукта с горячим воздухом и в связи с этим увеличивает напряженность объема сушильной установки по испаренной влаге (количество испаренной влаги на 1 м3 объема сушильной камеры) и увеличивает производительность. Распылитель спроектирован для установки получения сухого молока производительностью 500 кг/ч по сухому продукту.
Электродвигатели с внешним ротором типа беличьей клетки (о них можно прочитать по ссылке http://www.pkf4.ru/elektrodvigateli) закрепляются с помощью гайки в распыливающих дисках. Диск имеет камеру для подачи в нее молока или другой пищевой жидкости и прямоугольные отверстия, через которые жидкость выбрасывается наружу, в сушильную камеру, и распиливается. Верхняя часть диска закрыта крышкой. В камеру распыливающего диска введено распределительное устройство для молока, состоящее из внутреннего корпуса и наружного корпуса с отверстиями. Распиливающий диск с электродвигателем закреплены на полой штанге, свободно подвешенной на шарнирной муфте (кардановом подвесе). Нижняя часть диска двигателя закрыта колпачком, а верхняя часть — стаканом. Стакан верхней своей частью соединен с потолочным перекрытием гибким цилиндром.
Для охлаждения обмоток электродвигателя и облегчения режима работы его подшипников в полость, образованную колпачком и нижней плоскостью электродвигателя, через полую штангу компрессоры подают сжатый воздух (о них можно прочитать по ссылке http://www.pkf4.ru/kompressory).
Для создания незатухающей конической прецессии оси вращения диска относительно вертикали распыливающее устройство снабжено электромагнитной отклоняющей системой, состоящей из рычага, электромагнита, микровыключателя и запирающего устройства. Перед запуском распылителя, находящегося в сушильной камере, при помощи рычага распыливающий диск отклоняется от вертикальной оси и рычаг закрепляется на запирающем устройстве. По полой штанге в колпачок подается сжатый воздух, который служит для охлаждения электродвигателя и создания под ним воздушной подушки в целях облегчения условий работы подшипников двигателя.
Для охлаждения верхней части электродвигателя и распределительного устройства для продукта воздух подается в стакан. Затем от регулируемого преобразователя частоты в обмотку статора электродвигателя подается ток повышенной частоты, обеспечивающий разгон распыливающего диска. После того как распыливающий диск получит необходимую частоту вращения (например, 15 000—20 000 об/мин), рычаг освобождается и включается магнитная отклоняющая система, которая поддерживает постоянный угол отклонения оси распыливающего диска. При каждом прецессионном обороте рычаг контактирует с микровыключателем и включает на короткий промежуток времени электромагнит, предотвращая, таким образом, затухание прецессии диска.
Вращаясь с большой частотой с отклоненной от вертикали осью, распыливающий диск начинает медленно описывать круги в сторону, обратную вращению диска, непрерывно меняя свою ориентацию в пространстве, причем, чем выше частота вращения диска, тем медленнее происходит движение его оси вращения по конусу. При установке в сушильной камере нескольких распылителей, их распыливающие диски, как указывалось выше, могут быть расположены на разных высотах, иметь различную частоту вращения и различные углы прецессии. При этом общий факел распыла высушиваемой жидкости будет приближаться по форме к шару, а отдельные факелы распылителей будут между собой пересекаться. В результате этого распыливающее устройство обеспечит максимальное использование объема сушильной камеры, а также агломерацию частиц порошка с получением хорошо смачиваемого сухого продукта типа быстрорастворимого.
Когда распыливающий диск получит необходимую окружную скорость, через воздухораспределитель в сушильную камеру подается горячий воздух, после чего через распределительное устройство на распыливающий диск подается сначала горячая вода, а затем высушиваемый продукт. Под действием центробежной силы сгущенное молоко или другая пищевая жидкость через прямоугольные отверстия диска выбрасывается в сушильную камеру, распыляется и, контактируя с горячим воздухом, быстро высушивается. Из сушильной камеры сухой продукт и отработавший горячий воздух отсасываются вентилятором и поступают в циклоны для отделения продукта от воздуха.