RU106733U1

RU106733U1 - PNEUMATIC DRYER

Info

Publication number: RU106733U1
Application number: RU2011107048/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Голованчиков; Анжелика Анатольевна Шагарова; Михаил Сергеевич Лебедев; Наталия Викторовна Иванченко
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2011-07-20

Abstract

Пневматическая сушилка, содержащая восходящую и нисходящую ветви одинакового диаметра, ветвь рецикла с газоподводящим патрубком, подключенным к восходящей ветви выше питающего ее патрубка, горизонтальную вихревую камеру, размещенную между восходящей и нисходящей ветвями, подключенными к вихревой камере тангенциально с разных сторон от горизонтальной оси и выполненную в виде двух конусов, состыкованных меньшими основаниями посредством цилиндрической катушки, а восходящая и нисходящая ветви подключены соответственно со стороны больших оснований конусов, причем восходящая ветвь снабжена патрубком вывода комков, калорифер, установленный на восходящей ветви, тангенциальный патрубок, размещенный относительно горизонтальной оси по другую сторону от восходящей ветви и подключенный к ветви рецикла, вставку, установленную внутри катушки, циклонное устройство для выделения материала из потока газа, установленное на нисходящей ветви, питатель, подключенный к питающему патрубку восходящей ветви, отличающаяся тем, что вставка выполнена в виде сильфона для улавливания частиц, а тангенциальный патрубок присоединен к сильфону. A pneumatic dryer containing ascending and descending branches of the same diameter, a recycle branch with a gas inlet connected to the ascending branch above its branch pipe, a horizontal vortex chamber located between the ascending and descending branches connected to the vortex chamber tangentially from different sides from the horizontal axis and made in the form of two cones joined by smaller bases by means of a cylindrical coil, and the ascending and descending branches are connected respectively from the side of pain their base cones, and the ascending branch is equipped with a lump outlet pipe, an air heater mounted on the ascending branch, a tangential branch placed relative to the horizontal axis on the other side of the ascending branch and connected to the recycling branch, an insert installed inside the coil, a cyclone device for extracting material from a gas stream mounted on the descending branch, a feeder connected to the supply pipe of the ascending branch, characterized in that the insert is made in the form of a bellows to catch frequent n and tangential nozzle is connected to the bellows.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к массообменным аппаратам для удаления влаги из дисперсных материалов и может найти применение в химической, нефтехимической, горнообогатительной, металлургической, машиностроительной, микробиологической и пищевой промышленности, промышленности стройматериалов и в экологических процессах сушки пылевых отходов.The proposed solution relates to mass transfer apparatus for removing moisture from dispersed materials and can find application in the chemical, petrochemical, mining, metallurgical, machine-building, microbiological and food industries, building materials industry and in environmental processes of drying dust waste.

Известна конструкция пневматической сушилки, содержащей загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного сушильного агента, при этом сушильная камера выполнена в виде пневмотрубы, на выходе которой установлена акустическая установка для улавливания пыли, соединенная с циклоном и рукавным фильтром (патент РФ №02306507, F26В 17/10, 2007).A known design of a pneumatic dryer containing a hopper of wet material with a screw feeder, a drying chamber, an air heater, a fan and a cleaning system for the spent drying agent, the drying chamber is made in the form of a pneumatic tube, the output of which has an acoustic dust collection unit connected to a cyclone and bag filter (RF patent No. 02306507, F26B 17/10, 2007).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная степень осушки дисперсного материала из-за малого времени пребывания влажных частиц в сушильной камере.The reasons that impede the achievement of a given technical result include the insufficient degree of drying of the dispersed material due to the short residence time of wet particles in the drying chamber.

Известна конструкция пневматической сушилки, преимущественно для полидисперсных материалов, содержащая питатели, подающие влажный материл, вентилятор, устройство для нагрева сушильного агента, сушильную камеру со спиральным каналом, основной циклон, разгрузочное устройство, при этом спиральный канал сушильной камеры выполнен с постоянным сечением по всей длине канала в виде нескольких идентичных витков, расположенных последовательно друг за другом, ориентированных вертикально и каждый виток канала включает последовательно чередующиеся прямолинейные и криволинейные участки. Кроме того, в пневмосушилку дополнительно введена батарея циклонов, установленных после основного циклона (патент РФ №2247287, F26В 17/10, 2003).A known design of a pneumatic dryer, mainly for polydisperse materials, containing feeders supplying wet material, a fan, a device for heating the drying agent, a drying chamber with a spiral channel, a main cyclone, an unloading device, while the spiral channel of the drying chamber is made with a constant section along the entire length channel in the form of several identical turns, arranged sequentially one after another, oriented vertically and each channel turn includes sequentially a series of Party or straight and curved sections. In addition, a battery of cyclones installed after the main cyclone is additionally introduced into the air dryer (RF patent No. 2247287, F26B 17/10, 2003).

Наиболее близким техническим решением и принятым за прототип является пневматическая сушилка, содержащая восходящую и нисходящую ветвь одинакового диаметра, горизонтальную вихревую камеру, размещенную между ветвями, подключенными к вихревой камере тангенциально с разных сторон от горизонтальной оси, калорифер, установленный на восходящей ветви, и циклонное устройство для выделения материала из потока газа, установленное на нисходящей ветви, питатель, подключенный к питающему патрубку восходящей ветви, при этом вихревая камера выполнена в виде двух конусов, состыкованных меньшими основаниями посредством цилиндрической катушки, а восходящая и нисходящая ветви, подключены соответственно со стороны больших оснований конусов, причем восходящая ветвь снабжена патрубком вывода комков, а внутри цилиндрической катушки установлена вставка, образующая с катушкой кольцевое пространство для перемещения потока газовзвеси, и катушка снабжена тангенциальным патрубком, размещенным относительно горизонтальной оси по другую сторону от восходящей ветви и подключенным к последней выше питающего патрубка посредством ветви рецикла, снабженной газоподводящим патрубком (Патент РФ №2013728, F26В 17/10, 1994).The closest technical solution and adopted for the prototype is a pneumatic dryer containing an ascending and descending branch of the same diameter, a horizontal vortex chamber located between the branches connected to the vortex chamber tangentially from different sides from the horizontal axis, a heater installed on the ascending branch, and a cyclone device to isolate material from the gas stream, installed on the descending branch, a feeder connected to the supply pipe of the ascending branch, while the swirl chamber is made it is in the form of two cones joined by smaller bases by means of a cylindrical coil, and the ascending and descending branches are connected respectively from the side of the large bases of the cones, the ascending branch provided with a lump outlet pipe, and an insert is installed inside the cylindrical coil, forming an annular space with the coil for moving the flow gas suspension, and the coil is equipped with a tangential nozzle placed relative to the horizontal axis on the other side of the ascending branch and connected to the last it above the supply pipe by means of a recycle branch equipped with a gas supply pipe (RF Patent No. 20133728, F26B 17/10, 1994).

Техническим результатом предлагаемой конструкции пневматической сушилки является улучшение качества сушки материала за счет более полного рецикла влажных частиц в восходящую ветвь сушилки.The technical result of the proposed design of a pneumatic dryer is to improve the quality of drying of the material due to a more complete recycling of wet particles into the ascending branch of the dryer.

Поставленный технический результат достигается тем, что в пневматической сушилке, содержащей восходящую и нисходящую ветви одинакового диаметра, ветвь рецикла с газоподводящим патрубком, подключенным к восходящей ветви выше питающего ее патрубка, горизонтальную вихревую камеру, размещенную между восходящей и нисходящей ветвями, подключенными к вихревой камере тангенциально с разных сторон от горизонтальной оси и выполненную в виде двух конусов, состыкованных меньшими основаниями посредством цилиндрической катушки, а восходящая и нисходящая ветви подключены соответственно со стороны больших оснований конусов, причем восходящая ветвь снабжена патрубком вывода комков, калорифер, установленный на восходящей ветви, тангенциальный патрубок, размещенный относительно горизонтальной оси по другую сторону от восходящей ветви и подключенным к ветви рецикла, вставку, установленную внутри катушки, циклонное устройство для выделения материала из потока газа, установленное на нисходящей ветви, питатель, подключенный к питающему патрубку восходящей ветви, при этом вставка выполнена в виде сильфона для улавливания частиц, а тангенциальный патрубок присоединен к сильфону.The technical result is achieved by the fact that in a pneumatic dryer containing ascending and descending branches of the same diameter, the recycle branch with a gas supply pipe connected to the ascending branch above its supply pipe, a horizontal vortex chamber located between the ascending and descending branches connected tangentially to the vortex chamber from different sides from the horizontal axis and made in the form of two cones joined by smaller bases by means of a cylindrical coil, and the ascending and the descending branches are connected respectively from the side of the large bases of the cones, the ascending branch provided with a lump outlet pipe, a heater installed on the ascending branch, a tangential branch placed relative to the horizontal axis on the other side of the ascending branch and connected to the recycling branch, an insert installed inside the coil, a cyclone device for separating material from the gas stream mounted on the descending branch, a feeder connected to the supply pipe of the ascending branch, with the insert in polyene in the form of bellows for trapping particles, and a tangential pipe is connected to the bellows.

Выполнение вставки в катушку в виде сильфона позволяет в полном объеме улавливать тяжелые недостаточно высушенные и имеющие повышенную влажность комки и частицы дисперсной фазы, движущиеся в цилиндрической катушке. Присоединение тангенциального патрубка к сильфону и размещение его относительно горизонтальной оси по другую сторону от восходящей ветви с подключением к последней выше питающего патрубка на ветви рецикла позволяет уловленные тяжелые, недостаточно высушенные и имеющие повышенную влажность комки и частицы дисперсной фазы направлять из сильфона по ветви рецикла в восходящую ветвь пневматической сушилки, так как сильфон играет роль кольцевой осадительной камеры, в которую попадают под действием центробежной силы вышеназванные частицы и комки дисперсной фазы.The implementation of the insert into the coil in the form of a bellows allows you to fully capture heavy not sufficiently dried and having high humidity lumps and particles of the dispersed phase moving in a cylindrical coil. Attaching the tangential branch pipe to the bellows and placing it relative to the horizontal axis on the other side of the ascending branch with connecting to the latter above the supply branch on the recycle branch allows the trapped heavy, insufficiently dried and moisture-containing lumps and particles of the dispersed phase to be directed from the bellows along the recycle branch to the up a branch of a pneumatic dryer, since the bellows plays the role of an annular precipitation chamber, into which the above particles fall under the action of centrifugal force and lumps of dispersed phase.

Это предотвращает попадание крупных недостаточно высушенных и имеющих повышенную влажность комков и частиц в циклонное устройство, а значит, позволяет снизить их влажность и выровнять остаточную концентрацию влаги в мелких и крупных частицах, то есть обеспечить ее равномерное распределение по фракциям, а значит повысить само качество высушиваемого материала. Кроме того, многократное возвращение крупных или образующих комки частиц, слипающихся из-за повышенной влажности, по ветви рецикла в восходящую ветвь пневматической сушилки приводит к их измельчению за счет соударения с другими частицами и трением о внутренние стенки катушки и сильфона, ветви рецикла и восходящей ветви. Это выравнивает размер частиц, их остаточную влажность и способствует повышению качества высушиваемого материала.This prevents large lumps and particles that are not sufficiently dried and having high humidity from getting into the cyclone device, which means that they can reduce their moisture and even out the residual moisture concentration in small and large particles, that is, ensure its uniform distribution over the fractions, and therefore increase the quality of the dried material. In addition, the repeated return of large or lumpy particles sticking together due to increased humidity along the recycle branch to the ascending branch of the pneumatic dryer leads to their grinding due to collision with other particles and friction against the inner walls of the coil and bellows, the recycle branch and the ascending branch . This evens out the particle size, their residual moisture and helps to improve the quality of the dried material.

На фиг.1 показан общий вид пневматической сушилки, на фиг.2 продольный разрез Д-Д вихревой камеры, цилиндрической катушки и сильфона, на фиг.3 - вид А на вихревую камеру, цилиндрическую катушку и сильфон с тангенциальными патрубками, на фиг.4 - разрез Б-Б.Figure 1 shows a General view of a pneumatic dryer, figure 2 is a longitudinal section DD of a vortex chamber, a cylindrical coil and a bellows, figure 3 is a view A of a vortex chamber, a cylindrical coil and a bellows with tangential nozzles, figure 4 - section BB.

Пневматическая сушилка содержит восходящую 1 и нисходящую 2 ветви одинакового диаметра, горизонтальную вихревую камеру 3, выполненную из конусов, состыкованных меньшими основаниями посредством цилиндрической катушки 4, причем ветви 1 и 2 присоединены к вихревой камере 3 со стороны больших оснований конусов тангенциально с разных сторон от горизонтальной оси. На восходящей ветви 1 установлен калорифер 5 и к питающему патрубку 6 восходящей ветви 1 подключен питатель 7. Кроме того, восходящая ветвь 1 выполнена с патрубком вывода комков 8. На катушке 4 установлен сильфон 9, образующий кольцевую осадительную камеру. К сильфону 9 присоединен тангенциальный патрубок 10, расположенный по другую сторону от горизонтальной оси относительно восходящей ветви 1 и подключенный к восходящей ветви 1 выше питающего патрубка 6 ветвью рецикла 11 с газоподводящим патрубком 12. На нисходящей ветви 2 установлено циклонное устройство 13 выделения материала из потока газа.The pneumatic dryer contains ascending 1 and descending 2 branches of the same diameter, a horizontal vortex chamber 3 made of cones joined by smaller bases by means of a cylindrical coil 4, and branches 1 and 2 are connected to the vortex chamber 3 from the side of the large bases of the cones tangentially from different sides of the horizontal axis. An air heater 5 is installed on the ascending branch 1 and a feeder 7 is connected to the feeding branch pipe 6 of the ascending branch 1. In addition, the ascending branch 1 is made with a lump outlet 8. On the coil 4, a bellows 9 is installed, forming an annular precipitation chamber. A tangential pipe 10 is attached to the bellows 9, located on the other side of the horizontal axis relative to the ascending branch 1 and connected to the ascending branch 1 above the supply pipe 6 by the recycle branch 11 with a gas supply pipe 12. A cyclone device 13 for extracting material from the gas stream is installed on the descending branch 2 .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Исходный материал посредством питателя 7 подается в питающий патрубок 6 восходящей ветви 1. Далее материал поступает в восходящую ветвь 1, где при взаимодействии с восходящим потоком газообразного сушильного агента, подаваемого из калорифера 5, происходит унос частиц и комков материала, для которых скорость витания меньше, чем скорость движения сушильного агента. Частицы и комки материала крупных размеров (не уносимые потоком сушильного агента) опускаются в нижнюю часть восходящей ветви 1, скапливаются в патрубке вывода комков 8, из которого в процессе работы периодически удаляются, что способствует повышению надежности работы установки. Нагрев сушильного агента осуществляется в калорифере 5, установленном на восходящей ветви 1. Сушка материала происходит при движении потока горячего сушильного агента и материала по восходящей ветви 1, в вихревой камере 3 и нисходящей ветви 2. Наиболее интенсивно процесс сушки осуществляется в вихревой камере 3, выполненной из двух конусов, состыкованных меньшими основаниями посредством цилиндрической катушки 4. Восходящая ветвь 1 присоединена к вихревой камере 3 тангенциально со стороны большего основания конуса, что приводит к отделению материала от потока сушильного агента под действием центробежных сил с увеличением относительной скорости движения газа и материала. Увеличение относительной скорости движения газа и материала способствует интенсификации процесса сушки, причем относительная скорость движения растет при переходе от большего основания конуса к меньшему, так как при этом увеличивается центробежная сила, действующая на частицы и комки материала, а значит, увеличивается и сила трения между частицами и стенкой вихревой камеры 3, что приводит к истиранию частиц и комков материала с непрерывным обновлением их поверхности. Этим достигается высокая интенсивность сушки комкующихся материалов с получением тонкодисперсного сухого материала. Центробежные силы оказывают также классифицирующее влияние на вращающийся поток газовзвеси в вихревой камере 3. Крупные и влажные тяжелые частицы двигаются в основном у стенки вихревой камеры, а мелкие и сухие ближе к центру. Таким образом, крупные и влажные тяжелые частицы по стенке конуса вихревой камеры, вращаясь с потоком сушильного агента, попадают в катушку 4 и центробежной силой отбрасываются в сильфон 9, являющийся кольцевой осадительной камерой для этих частиц. Крупные и влажные тяжелые частицы, вращаясь в сильфоне вместе с частью сушильного агента по тангенциальному патрубку 10, падают вниз и по ветви рецикла 11 возвращаются на досушивание в восходящую ветвь 1 выше питающего патрубка 6. Патрубок 11 выполнен тангенциально к сильфону 10 по другую сторону от горизонтальной оси относительно восходящей ветви 1 для снижения гидравлического сопротивления потоку в кольцевом пространстве сильфона 10. Ввод рецикла уловленных комков и частиц выше питающего патрубка 6 предотвращает возможные потери уже подсушенного материала с комками влажного материала крупных размеров, опускающихся из питающего патрубка 6 в патрубок вывода комков 8. Наличие газоподводящего патрубка 12 к ветви рецикла 11 необходимо для предотвращения забивания частицами нижней части ветви рецикла 11.The source material is fed through the feeder 7 to the supply pipe 6 of the ascending branch 1. Next, the material enters the ascending branch 1, where, when interacting with the upward flow of the gaseous drying agent supplied from the heater 5, particles and lumps of material are carried away for which the speed of movement is less, than the speed of movement of the drying agent. Particles and lumps of large-sized material (not carried away by the flow of the drying agent) fall into the lower part of the ascending branch 1, accumulate in the outlet pipe of the lumps 8, from which they are periodically removed during operation, which increases the reliability of the installation. The drying agent is heated in a heater 5 installed on the ascending branch 1. The drying of the material occurs when the flow of hot drying agent and material moves along the ascending branch 1, in the vortex chamber 3 and the descending branch 2. The most intensive drying process is carried out in the vortex chamber 3, made of two cones joined by smaller bases by means of a cylindrical coil 4. The ascending branch 1 is connected to the vortex chamber 3 tangentially from the side of the larger base of the cone, which leads to separation material from the flow of the drying agent under the action of centrifugal forces with an increase in the relative velocity of gas and material. An increase in the relative velocity of the gas and the material contributes to the intensification of the drying process, and the relative velocity increases during the transition from a larger base to a smaller cone, since this increases the centrifugal force acting on the particles and lumps of the material, which means that the friction between the particles also increases and the wall of the vortex chamber 3, which leads to abrasion of particles and lumps of material with continuous updating of their surface. This achieves a high intensity of drying clumping materials with obtaining finely divided dry material. Centrifugal forces also have a classifying effect on the rotating flow of the gas suspension in the vortex chamber 3. Large and wet heavy particles move mainly near the wall of the vortex chamber, and small and dry particles are closer to the center. Thus, large and wet heavy particles along the wall of the cone of the vortex chamber, rotating with the flow of the drying agent, fall into the coil 4 and are centrifugally forced into the bellows 9, which is an annular precipitation chamber for these particles. Large and wet heavy particles, rotating in a bellows together with a part of the drying agent along the tangential nozzle 10, fall down and along the branch of the recycle 11 return for drying to the ascending branch 1 above the supply nozzle 6. The nozzle 11 is made tangentially to the bellows 10 on the other side from the horizontal axis relative to the ascending branch 1 to reduce hydraulic resistance to flow in the annular space of the bellows 10. Entering a recycle of captured lumps and particles above the supply pipe 6 prevents possible losses already dried of material with lumps of large-sized wet material falling from the supply pipe 6 to the outlet pipe of the lumps 8. The presence of a gas supply pipe 12 to the branch of recycling 11 is necessary to prevent particles from clogging the bottom of the branch of recycling 11.

Досушка материала после камеры 3 осуществляется в нисходящей ветви 2, а отделение материала от потока сушильного агента - в циклонном устройстве 14, установленном на ветви 2. Таким образом, данное выполнение конструкции сушилки позволяет повысить качество сушки материалов за счет более полного возвращения через ветвь рецикла 12 уловленных в сильфоне 10 крупных комков и влажных тяжелых частиц высушиваемого материала. Кроме того, уменьшается гидравлическое сопротивление и энергозатраты на вращение потока газовзвеси за счет его свободного движения внутри катушки при отсутствии дополнительных внутренних устройств.The drying of the material after the chamber 3 is carried out in the descending branch 2, and the separation of the material from the flow of the drying agent in the cyclone device 14 installed on the branch 2. Thus, this design of the dryer allows to improve the quality of drying of materials due to a more complete return through the branch of the recycling 12 10 large lumps and wet heavy particles of dried material caught in a bellows. In addition, reduced hydraulic resistance and energy consumption for the rotation of the gas suspension flow due to its free movement inside the coil in the absence of additional internal devices.

Claims

A pneumatic dryer containing ascending and descending branches of the same diameter, a recycle branch with a gas inlet connected to the ascending branch above its branch pipe, a horizontal vortex chamber located between the ascending and descending branches connected to the vortex chamber tangentially from different sides from the horizontal axis and made in the form of two cones joined by smaller bases by means of a cylindrical coil, and the ascending and descending branches are connected respectively from the side of pain their base cones, and the ascending branch is equipped with a lump outlet pipe, an air heater mounted on the ascending branch, a tangential pipe placed relative to the horizontal axis on the other side of the ascending branch and connected to the recycling branch, an insert installed inside the coil, a cyclone device for extracting material from a gas stream mounted on the descending branch, a feeder connected to the supply pipe of the ascending branch, characterized in that the insert is made in the form of a bellows to catch frequent n and tangential nozzle is connected to the bellows.