MD906Z

MD906Z - Device for producing warm air for dryers

Info

Publication number: MD906Z
Application number: MDS20140161A
Authority: MD
Inventors: Ион ХЭБЭШЕСКУ; Валериан ЧЕРЕМПЕЙ; Юрие МОЛОТКОВ; Николае БАЛАБАН
Original assignee: Институт Сельскохозяйственной Техники "Mecagro"
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2015-12-31
Also published as: MD906Y

Abstract

The invention relates to warm air producing devices and can be used to regulate the temperature of hot air, for example flue gases, in dryers for drying, for example, vegetable raw material, agricultural waste during the preparation of solid fuel, namely fuel pellets and briquettes.The device for producing warm air for dryers comprises a hot air inlet pipe (1), rigidly connected by rods (3) to a warm air outlet pipe (2). On the inlet pipe (1) is fixed with the possibility of displacement and fixation therealong a disc (7). On the outlet pipe (2) is fixed, with a clearance to the disc (7), a casing (6) in the shape of a truncated cone, which together form a chamber for mixing the hot air with the atmospheric air, sucked through said clearance. In the outlet pipe (2) is installed a temperature sensor (5).

Description

Invenţia se referă la dispozitive pentru obţinerea aerului cald şi poate fi utilizată pentru reglarea temperaturii aerului fierbinte, de exemplu, a gazelor de ardere, în uscătorii pentru uscarea, de exemplu, a materiei prime vegetale, resturilor producţiei agricole la prepararea combustibilului solid, şi anume a peletelor şi brichetelor combustibile. The invention relates to devices for obtaining hot air and can be used for regulating the temperature of hot air, for example, of flue gases, in dryers for drying, for example, of vegetable raw material, agricultural production residues in the preparation of solid fuel, namely fuel pellets and briquettes.

Se cunoaşte un dispozitiv pentru amestecarea a două fluxuri de lichide sau gaze, care conţine un canal al fluxului primar cu o cameră de amestecare, în care este instalat un recipient cu canale longitudinale cu orificii, distribuite uniform pe perimetru, prin care trece fluxul secundar [1]. A device for mixing two flows of liquids or gases is known, which contains a primary flow channel with a mixing chamber, in which a container with longitudinal channels with holes, uniformly distributed on the perimeter, through which the secondary flow passes is installed [1].

În dispozitivul cunoscut recipientul, instalat în camera de amestecare, destinat pentru admisia fluxului secundar, acoperă o mare parte din secţiunea deschisă a canalului de admisie a fluxului primar. Din această cauză se majorează consumul de energie pentru transportarea fluxului primar prin canalul respectiv al dispozitivului. În plus, rata fluxului canalului secundar în amestec, formată datorită efectului de absorbţie de fluxul primar în mişcare, se dovedeşte a fi extrem de mică şi greu de controlat din cauza diferenţei considerabile dintre secţiunile deschise ale canalului primar şi celui secundar. In the known device, the container installed in the mixing chamber, intended for the intake of the secondary flow, covers a large part of the open section of the primary flow intake channel. Because of this, the energy consumption for transporting the primary flow through the respective channel of the device increases. In addition, the flow rate of the secondary channel into the mixture, formed due to the absorption effect by the moving primary flow, turns out to be extremely small and difficult to control due to the considerable difference between the open sections of the primary and secondary channels.

Se cunoaşte, de asemenea, un dispozitiv pentru amestecarea aerului cald şi cu cel rece, care conţine un canal de admisie a aerului primar, care reprezintă conducta de intrare, coaxială cu conducta de ieşire, între care se află camera de amestecare, unită cu canalul de admisie a aerului secundar, în conducta de ieşire a canalului aerului primar fiind montat un senzor de temperatură. În camera de amestecare este amplasat un corp perforat, prin orificiile căruia pătrunde aerul secundar [2]. A device for mixing hot and cold air is also known, which contains a primary air inlet channel, which is the inlet pipe, coaxial with the outlet pipe, between which is the mixing chamber, connected to the secondary air inlet channel, a temperature sensor being mounted in the outlet pipe of the primary air channel. A perforated body is placed in the mixing chamber, through the holes of which the secondary air enters [2].

Dezavantajele acestei soluţii constau în reducerea unei mari părţi din secţiunea de trecere a conductei de aer primar, majorând rezistenţa aerodinamică şi mărind, prin urmare, sarcina pe sistemul de ventilare, care asigură transportarea aerului primar. În plus, dispozitivul cunoscut nu poate fi utilizat pentru uscarea unor produse în flux, deoarece raportul dintre secţiunile canalelor de aer primar şi secundar este destul de mare şi nu poate fi ajustat operativ. Secţiunea canalului aerului primar depăşeşte de multe ori suma secţiunilor orificiilor corpului perforat, amplasat în camera de amestecare, iar rata aerului secundar poate fi ajustată numai prin modificarea productivităţii pompei de alimentare cu aerul dat. În cazul unei diferenţe mari dintre temperatura aerului primar şi a celui secundar, nu se poate obţine un aer cald cu temperatura apropiată de cea medie. The disadvantages of this solution consist in reducing a large part of the passage section of the primary air duct, increasing the aerodynamic resistance and, consequently, increasing the load on the ventilation system, which ensures the transportation of primary air. In addition, the known device cannot be used for drying some products in flow, since the ratio of the sections of the primary and secondary air channels is quite large and cannot be adjusted operatively. The section of the primary air channel many times exceeds the sum of the sections of the holes of the perforated body, located in the mixing chamber, and the secondary air rate can be adjusted only by changing the productivity of the pump supplying the given air. In the case of a large difference between the temperature of the primary and secondary air, it is not possible to obtain warm air with a temperature close to the average.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia este majorarea eficienţei dispozitivului, lărgirea secţiunii conductei de admisie şi simplificarea ajustării raportului între aerul rece şi fierbinte. The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of the device, widen the section of the intake duct and simplify the adjustment of the ratio between cold and hot air.

Dispozitivul pentru obţinerea aerului cald pentru uscătorii înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine o conductă de admisie a aerului fierbinte, unită rigid prin tije cu o conductă de evacuare a aerului cald. Pe conducta de admisie este fixat cu posibilitatea deplasării şi fixării de-a lungul ei un disc. Pe conducta de evacuare, în afara tijelor, este fixată, cu un interstiţiu faţă de disc, o manta tronconică, care formează camera de amestecare a aerului fierbinte cu cel atmosferic, aspirat prin interstiţiu. În conducta de evacuare este instalat un senzor de temperatură. The device for obtaining hot air for dryers eliminates the above-mentioned disadvantages by containing a hot air inlet duct, rigidly connected by rods to a hot air outlet duct. A disk is fixed on the inlet duct with the possibility of moving and fixing along it. On the exhaust duct, outside the rods, a truncated conical jacket is fixed, with a gap from the disk, which forms the mixing chamber of hot air with atmospheric air, sucked through the gap. A temperature sensor is installed in the exhaust duct.

De capetele tijelor, în interiorul conductelor de admisie şi de evacuare, poate fi fixat câte un parascântei cu sită. A spark arrester with a screen can be attached to the ends of the rods, inside the intake and exhaust pipes.

Datorită faptului că camera de amestecare este formată de decalajul dintre conducta de admisie şi cea de evacuare, în care, în timpul funcţionării dispozitivului, se creează o zonă cu presiunea mai joasă decât presiunea atmosferică, fluxul deschis de aer primar (fierbinte) cu proprietatea de ejecţie, asigură condiţii favorabile pentru absorbţia aerului secundar (atmosferic) în fluxul de aer primar (fierbinte), fără a micşora secţiunea conductei de admisie. Datorită acestui fapt se reduce sarcina pe sistemul de ventilare, prin urmare, se măreşte eficacitatea dispozitivului. Due to the fact that the mixing chamber is formed by the gap between the inlet and outlet pipes, in which, during the operation of the device, a zone with a pressure lower than atmospheric pressure is created, the open flow of primary (hot) air with the ejection property provides favorable conditions for the absorption of secondary (atmospheric) air into the primary (hot) air flow, without reducing the cross-section of the inlet pipe. Due to this, the load on the ventilation system is reduced, therefore, the efficiency of the device is increased.

Fixarea mantalei tronconice din partea conductei de evacuare în zona decalajului reduce rezistenţa aerodinamică a interstiţiului, prin care este aspirat aerul secundar, şi creează condiţii optime pentru contopirea fluxurilor de aer primar şi secundar în camera de amestecare, prin urmare, se reduce sarcina pe sistemul de ventilare şi se măresc indicatorii economici ai dispozitivului. Fixing the truncated conical casing on the exhaust pipe side in the gap area reduces the aerodynamic resistance of the gap through which the secondary air is sucked in, and creates optimal conditions for merging the primary and secondary air flows in the mixing chamber, therefore, the load on the ventilation system is reduced and the economic indicators of the device are increased.

Fixarea discului pe conducta de admisie şi faptul că acesta formează cu mantaua tronconică interstiţiul oferă posibilitatea de formare a unui canal inelar de furnizare a fluxului de aer secundar, simetric cu fluxul de aer primar, ceea ce contribuie la amestecarea uniformă a celor două fluxuri şi obţinerea unei temperaturi uniforme a aerului cald, de asemenea, oferă posibilitatea de evaluare vizuală a gradului de amestecare a aerului primar cu cel secundar. Fixing the disc on the intake pipe and the fact that it forms the gap with the truncated cone shell offers the possibility of forming an annular channel for supplying the secondary air flow, symmetrical with the primary air flow, which contributes to the uniform mixing of the two flows and obtaining a uniform temperature of the hot air, also offers the possibility of visual assessment of the degree of mixing of the primary and secondary air.

Fixarea discului pe conducta de admisie cu posibilitatea deplasării şi fixării de-a lungul ei asigură un diapazon larg de schimbare a raportului dintre fluxurile de aer prin modificarea interstiţiului dintre disc şi mantaua tronconică. Fixing the disc on the intake pipe with the possibility of moving and fixing it along it ensures a wide range of changing the ratio between the air flows by modifying the gap between the disc and the frustoconical casing.

Fixarea a câte un parascântei cu sită de capetele tijelor, în interiorul conductelor de admisie şi de evacuare, care formează decalajul camerei de amestecare, exclude pătrunderea scânteilor aleatorii din generatorul de căldură în cazul funcţionării lui incorecte, fapt ce măreşte fiabilitatea dispozitivului în procesul de exploatare. Fixing a spark arrester with a screen to the ends of the rods, inside the inlet and outlet pipes, which form the gap of the mixing chamber, excludes the penetration of random sparks from the heat generator in the event of its incorrect operation, which increases the reliability of the device during operation.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-3, care reprezintă: The invention is explained by the drawings in Fig. 1-3, which represent:

- fig. 1, vederea generală a dispozitivului pentru obţinerea aerului cald pentru uscătorii; - Fig. 1, general view of the device for obtaining hot air for dryers;

- fig. 2, dispozitivul în secţiune longitudinală; - Fig. 2, the device in longitudinal section;

- fig. 3, direcţiile de deplasare a aerului primar şi secundar în timpul funcţionării dispozitivului şi parametrii fluxurilor iniţiale de aer şi de aer cald obţinut. - Fig. 3, the directions of movement of the primary and secondary air during the operation of the device and the parameters of the initial air flows and the obtained hot air.

Dispozitivul pentru obţinerea aerului cald pentru uscătorii conţine conducta de admisie 1 a aerului primar (fierbinte), unită rigid cu conducta de evacuare 2 prin tijele 3 (fig. 1 şi 2), care reprezintă decalajul dintre conductele 1 şi 2. Lungimea decalajului este determinată de tijele 3, distribuite uniform pe circumferinţele conductelor 1 şi 2 şi sudate pe suprafeţele lor interioare. De capetele tijelor 3, în interiorul conductelor 1 şi 2, este fixat câte un parascântei cu sită 4. În conducta de evacuare 2 este instalat senzorul de temperatură 5. Pe conducta de evacuare 2, în afara tijelor 3, este fixată mantaua 6 tronconică cu interstiţiul b faţă de discul 7, fixat pe conducta de admisie 1 prin clema 8 şi mânerul 9 cu posibilitatea deplasării şi fixării de-a lungul conductei 1. Mânerul 9 este executat cu filet pentru înşurubarea în orificiul cu filet al clemei 8. The device for obtaining hot air for dryers contains the primary (hot) air inlet pipe 1, rigidly connected to the exhaust pipe 2 by rods 3 (fig. 1 and 2), which represent the gap between pipes 1 and 2. The length of the gap is determined by the rods 3, uniformly distributed on the circumferences of pipes 1 and 2 and welded on their inner surfaces. A spark arrester with a screen 4 is fixed to the ends of the rods 3, inside the pipes 1 and 2. The temperature sensor 5 is installed in the exhaust pipe 2. On the exhaust pipe 2, outside the rods 3, the truncated conical casing 6 is fixed with the gap b relative to the disc 7, fixed to the inlet pipe 1 by the clamp 8 and the handle 9 with the possibility of movement and fixation along the pipe 1. The handle 9 is made with a thread for screwing into the threaded hole of the clamp 8.

Dispozitivul pentru obţinerea aerului cald pentru uscătorii funcţionează în modul următor. The device for obtaining hot air for dryers works in the following way.

Dispozitivul se montează în ruptura conductei de aer, care uneşte generatorul de căldură cu uscătoria, şi anume conducta de admisie 1 se uneşte la ieşirea generatorului (în fig. 3 nu este arătat), iar conducta de evacuare 2 - la uscătorie (în fig. 3 nu este arătat). După conectarea aspiratorului de fum (cotul de absorbţie al ventilatorului de la ieşirea uscătoriei) în conducta de admisie 1 a dispozitivului pentru obţinerea aerului cald se furnizează aer primar (fierbinte) de la generatorul de căldură cu temperatura de cca 400…600ºC. Trecând prin decalajul dintre conductele 1 şi 2, aerul fierbinte, datorită descărcării apărute în conducta de aer sub influenţa aspiratorului de fum şi parţial datorită efectului de ejecţie, atrage aerul secundar (atmosferic) prin interstiţiul b dintre mantaua 6 şi discul 7, se amestecă cu el şi iese prin conducta de evacuare 2 cu temperatura ТΣ (fig. 3), determinată de raportul dintre cantitatea de aer primar Q1 şi secundar Q2, de asemenea, de temperaturile lor Т1 şi Т2. Schimbând distanţa b, interstiţiul dintre mantaua 6 şi discul 7, se poate varia raportul dintre cantitatea de aer primar şi secundar Q1/Q2 în amestec, prin urmare, se ajustează temperatura lui la ieşirea conductei 2, alegând regimul optim de uscare a oricărui material umed. Cu ajutorul senzorului de temperatură 5 nivelul temperaturii se află permanent sub control şi se corectează în caz de necesitate, variind distanţa b şi fixând discul 7 cu mânerul 9 cu filet în poziţia selectată. The device is mounted in the air duct gap connecting the heat generator with the dryer, namely the inlet duct 1 is connected to the generator outlet (not shown in Fig. 3), and the outlet duct 2 - to the dryer (not shown in Fig. 3). After connecting the smoke extractor (the fan suction elbow at the dryer outlet), primary (hot) air from the heat generator with a temperature of about 400…600ºC is supplied to the inlet duct 1 of the device for obtaining hot air. Passing through the gap between pipes 1 and 2, hot air, due to the discharge that occurs in the air duct under the influence of the smoke extractor and partly due to the ejection effect, draws in secondary (atmospheric) air through the gap b between the casing 6 and the disk 7, mixes with it and exits through the exhaust pipe 2 with a temperature ТΣ (Fig. 3), determined by the ratio of the amount of primary air Q1 and secondary Q2, as well as their temperatures Т1 and Т2. By changing the distance b, the gap between the casing 6 and the disk 7, the ratio of the amount of primary and secondary air Q1/Q2 in the mixture can be varied, therefore, its temperature at the outlet of pipe 2 is adjusted, choosing the optimal drying regime for any wet material. With the help of the temperature sensor 5 the temperature level is constantly under control and is corrected if necessary, varying the distance b and fixing the disc 7 with the threaded handle 9 in the selected position.

Modelul experimental al dispozitivului de preparare a amestecului de gaze a fost confecţionat şi supus încercărilor în unitatea de uscare aerodinamică a materiei prime mărunţite în componenţa liniei de producere a granulelor combustibile (peletelor), elaborate de specialiştii Institutului ITA „Mecagro”, şi a demonstrat parametri de exploatare buni. The experimental model of the gas mixture preparation device was manufactured and tested in the aerodynamic drying unit of the shredded raw material as part of the fuel granules (pellets) production line, developed by specialists from the ITA "Mecagro" Institute, and demonstrated good operating parameters.

1. DE 4208442 A1 1993.04.29 1. DE 4208442 A1 1993.04.29

2. RU 2428245 C2 2011.09.10 2. RU 2428245 C2 2011.09.10

Claims

1. Device for obtaining hot air for dryers, which contains a hot air inlet pipe (1), rigidly connected by rods (3) to a hot air outlet pipe (2); a disk (7) is fixed on the inlet pipe (1) with the possibility of moving and fixing along it, while on the outlet pipe (2), outside the rods (3), a truncated conical jacket (6) is fixed, with a gap (b) from the disk (7), which forms the mixing chamber of the hot air with the atmospheric air, sucked through the gap (b); a temperature sensor (5) is installed in the outlet pipe (2).

2. Device according to claim 1, in which a spark arrester with a screen (4) is fixed to the ends of the rods (3), inside the inlet (1) and outlet (2) pipes.