RU154840U1

RU154840U1 - SPRAY DRYER

Info

Publication number: RU154840U1
Application number: RU2014148752/06U
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Алексанян; Юрий Александрович Максименко; Наталия Павловна Васина; Юлия Сергеевна Феклунова; Оксана Евгеньевна Губа
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2015-09-10

Abstract

Распылительная сушилка, содержащая сушильную камеру, распылитель, систему отсоса и узел выгрузки, отличающаяся тем, что в полости цилиндрической части сушильной камеры установлены вертикальные прямоугольные перегородки, жестко закрепленные на внутренней поверхности цилиндрической части сушильной камеры, при этом перегородки и цилиндрическая часть сушильной камеры выполнены одинаковыми по высоте.A spray dryer comprising a drying chamber, a sprayer, a suction system and an unloading unit, characterized in that vertical rectangular partitions are installed in the cavity of the cylindrical part of the drying chamber, rigidly fixed to the inner surface of the cylindrical part of the drying chamber, while the partitions and the cylindrical part of the drying chamber are made identical in height.

Description

Полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности, к технике сушки жидких и пастообразных продуктов и может быть использована при производстве сухих дисперсных материалов.The utility model relates to the food industry, in particular, to the technique of drying liquid and pasty products and can be used in the production of dry dispersed materials.

Известна сушилка распылительная, содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор, систему очистки отработанного воздуха и систему подачи высушиваемого раствора, (см. патент РФ №2328948, 2007). Однако использование данной конструкции ограниченно для широкого диапазона объектов сушки, так как при сушке распыленные частицы продукта в рабочей зоне сушильной камеры увлекаются потоком сушильного агента и двигаются прямолинейно вниз, что лимитирует время нахождения продукта в камере а, соответственно, и время сушки. Данная конструкция применима для быстросохнущих материалов.A known spray dryer containing a hopper of wet material with a screw feeder, a drying chamber, a heater, a fan, an exhaust air purification system and a system for supplying a solution to be dried, (see RF patent No. 2328948, 2007). However, the use of this design is limited for a wide range of drying objects, since during drying the sprayed particles of the product in the working area of the drying chamber are entrained by the flow of the drying agent and move straight down, which limits the residence time of the product in the chamber and, accordingly, the drying time. This design is applicable for quick-drying materials.

Самым близким по технической сути решением является вихревая распылительная сушилка (см. патент РФ №2513077, 2014), которая содержит сушильную камеру, распылитель, систему отсоса и узел выгрузки. Однако эта конструкция не решает вопрос защиты внутренних стен сушильной камеры от нарастающего в процессе работы загрязнения, ввиду контакта распыленных частиц продукта со стенами. Кроме того, в данной конструкции подача сушильного агента производится только в верхней части сушилки, что обусловливает неравномерный энергоподвод и градиент температуры сушильного агента по высоте установки, что не позволяет интенсифицировать тепломассообменные процессы в заключительной стадии сушки частиц продукта и ограничивает время сушки.The closest technical solution is a vortex spray dryer (see RF patent No. 2513077, 2014), which contains a drying chamber, a spray, a suction system and an unloading unit. However, this design does not solve the problem of protecting the internal walls of the drying chamber from increasing pollution during operation, due to the contact of the sprayed particles of the product with the walls. In addition, in this design, the supply of the drying agent is carried out only in the upper part of the dryer, which causes an uneven energy supply and a temperature gradient of the drying agent along the installation height, which does not allow intensifying heat and mass transfer processes in the final stage of drying of the product particles and limits the drying time.

Техническая задача - создание устройства, осуществляющего равномерную, по высоте сушильной камеры, подачу сушильного агента, позволяющего увеличить время пребывания распыленных частиц продукта в сушильной камере и исключить контакт частиц продукта со стенками сушильной камеры.The technical task is to create a device that provides a uniform, along the height of the drying chamber, supply of the drying agent, which allows to increase the residence time of the sprayed product particles in the drying chamber and to prevent contact of the product particles with the walls of the drying chamber.

Технический результат - увеличение интенсивности процесса сушки за счет усовершенствования конструкции устройства.The technical result is an increase in the intensity of the drying process by improving the design of the device.

Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем сушильную камеру, распылитель, систему отсоса и узел выгрузки, в полости цилиндрической части сушильной камеры установлены вертикальные прямоугольные перегородки, жестко закрепленные на внутренней поверхности цилиндрической части сушильной камеры, при этом перегородки и цилиндрическая часть сушильной камеры выполнены одинаковыми по высоте.It is achieved by the fact that in the known device containing a drying chamber, a spray, a suction system and an unloading unit, vertical rectangular partitions are mounted in the cavity of the cylindrical part of the drying chamber, rigidly fixed to the inner surface of the cylindrical part of the drying chamber, while the partitions and the cylindrical part of the drying chamber made equal in height.

На чертеже изображено предлагаемое устройство (фиг. 1 - общий вид, фиг. 2 - сушильная камера в разрезе). Устройство содержит узел выгрузки сухого продукта 1, нижнюю коническую часть сушильной камеры 2, систему отсоса 3, цилиндрическую часть сушильной камеры 4, верхнюю часть сушильной камеры 5, верхний патрубок ввода сушильного агента 6, распылитель 7, патрубок ввода сушильного агента по касательной к окружности цилиндрической части сушильной камеры 8, циклон 9, сборник сухого продукта 10, вертикальные прямоугольные перегородки 11, сушильную камеру 12, стержневой крепежный элемент 13.The drawing shows the proposed device (Fig. 1 - General view, Fig. 2 - drying chamber in section). The device comprises a dry product unloading unit 1, a lower conical part of the drying chamber 2, a suction system 3, a cylindrical part of the drying chamber 4, an upper part of the drying chamber 5, an upper nozzle for introducing a drying agent 6, a spray gun 7, a nozzle for introducing a drying agent tangentially to the circumference of the cylindrical parts of the drying chamber 8, cyclone 9, the collection of dry product 10, vertical rectangular partitions 11, the drying chamber 12, the rod fastener 13.

Сушильная камера 12 имеет три составные части: верхняя часть сушильной камеры 5 соединена с цилиндрической частью сушильной камеры 4, к которой присоединена нижняя коническая часть сушильной камеры 2. Верхняя часть 5 сушильной камеры оснащена верхним патрубком ввода сушильного агента 6 и распылителем 7. Цилиндрическая часть сушильной камеры 4 имеет патрубок ввода сушильного агента по касательной к окружности цилиндрической части сушильной камеры 8. К нижней конической части сушильной камеры 2 присоединен узел выгрузки сухого продукта 1. В полости нижней конической части сушильной камеры 2 установлена система отсоса 3, соединенная с циклоном 9 и сборником сухого продукта 10. Вертикальные прямоугольные перегородки 11 жестко закреплены на внутренней поверхности цилиндрической части 4 сушильной камеры 12 при помощи стержневых крепежных элементов 13. По высоте каждая перегородка 11 имеет по два крепежных элемента 13 для придания жесткости конструкции.The drying chamber 12 has three components: the upper part of the drying chamber 5 is connected to the cylindrical part of the drying chamber 4, to which the lower conical part of the drying chamber 2 is attached. The upper part 5 of the drying chamber is equipped with an upper nozzle for introducing the drying agent 6 and a sprayer 7. The cylindrical part of the drying chamber 4 has a nozzle for introducing the drying agent tangentially to the circumference of the cylindrical part of the drying chamber 8. To the lower conical part of the drying chamber 2 is attached a dry product unloading unit 1. In To the bottom of the conical part of the drying chamber 2, a suction system 3 is installed, connected to the cyclone 9 and the dry product collector 10. The vertical rectangular partitions 11 are rigidly fixed to the inner surface of the cylindrical part 4 of the drying chamber 12 using rod fasteners 13. Each partition 11 has a height two fasteners 13 to give rigidity to the structure.

Устройство работает следующим образом. Продукт, подвергаемый сушке (поток I) диспергируется распылителем 7 в объем цилиндрической части 4 сушильной камеры 12. Ввод сушильного агента (потоки II) осуществляется по патрубкам 6 и 8 установленных соответственно в верхней части 5 и цилиндрической части 4 сушильной камеры 12. Благодаря вводу сушильного агента через патрубок 8 по касательной к окружности цилиндрической части 4 и наличию в ней вертикальных прямоугольных перегородок 11, осуществляется равномерная подача сушильного агента по высоте камеры между перегородками, при этом распыленные частицы продукта, увлекаемые потоками теплоносителя, начинают вращаться относительно оси камеры и совершают движения по нисходящей спиралевидной траектории.The device operates as follows. The product to be dried (stream I) is dispersed by a spray gun 7 into the volume of the cylindrical part 4 of the drying chamber 12. The drying agent (streams II) is introduced through nozzles 6 and 8 installed respectively in the upper part 5 and the cylindrical part 4 of the drying chamber 12. Thanks to the introduction of the drying agent through the pipe 8 along the tangent to the circumference of the cylindrical part 4 and the presence of vertical rectangular partitions 11 in it, the drying agent is uniformly supplied along the height of the chamber between the partitions, while spraying Other particles of the product, carried away by the coolant flows, begin to rotate relative to the axis of the chamber and make movements along a downward spiral path.

Перегородки 11 установлены вертикально и выполнены одинаковыми по высоте с цилиндрической частью сушильной камеры 4 для равномерного подвода сушильного агента по всей траектории движения высушиваемого материала в зоне сушки и выравнивания температуры сушильного агента по высоте сушильной камеры, в результате чего достигается увеличение интенсивности процесса сушки.Partitions 11 are mounted vertically and are made identical in height with the cylindrical part of the drying chamber 4 for uniformly supplying the drying agent along the entire path of the dried material in the drying zone and equalizing the temperature of the drying agent to the height of the drying chamber, as a result of which an increase in the intensity of the drying process is achieved.

Сушильный агент, проходя через пространство между перегородками 11, разделяется на несколько перекрещивающихся потоков, которые отталкивают распыленные частицы от поверхности перегородок и, следовательно, от стенок сушильной камеры. Перекрещивающиеся потоки сушильного агента компенсируют центробежную силу, действующую на частицы в процессе их спиралевидного движения. Таким образом, исключается контакт частиц продукта со стенками сушильной камеры и увеличивается интенсивность процесса сушки.The drying agent, passing through the space between the partitions 11, is divided into several intersecting flows, which repel the sprayed particles from the surface of the partitions and, therefore, from the walls of the drying chamber. The crossed flows of the drying agent compensate for the centrifugal force acting on the particles in the process of their spiral movement. Thus, the contact of product particles with the walls of the drying chamber is excluded and the intensity of the drying process increases.

Распыленные частицы продукта при контакте с сушильным агентом высыхают и далее транспортируются потоком теплоносителя по системе отсоса 3 конической части 2 в циклон 9, где за счет возникающей центробежной силы происходит отделение отработавшего сушильного агента (поток IV) от сухого продукта (поток III), который накапливается в сборнике сухого продукта 10. Крупные частицы сухого продукта, не увлекаемые в систему отсоса 3, накапливаются в узле выгрузки 1 (поток III). Дополнительный ввод сушильного агента через патрубок 8 позволяет выровнять температуру сушки по высоте сушильной камеры и обусловливает более интенсивное обтекание частиц сушильным агентом, что значительно интенсифицирует процесс сушки.The sprayed particles of the product, when in contact with the drying agent, dry out and are transported by the heat carrier flow through the suction system 3 of the conical part 2 to cyclone 9, where due to the resulting centrifugal force, the spent drying agent (stream IV) is separated from the dry product (stream III), which accumulates in the collection of dry product 10. Large particles of dry product, not entrained in the suction system 3, accumulate in the unloading unit 1 (stream III). Additional input of the drying agent through the pipe 8 allows you to align the drying temperature with the height of the drying chamber and causes a more intensive flow of particles through the drying agent, which significantly intensifies the drying process.

Соотношение расходов сушильного агента подводимого через патрубки и количество перегородок зависят от ряда факторов: производительность установки, параметры факела распыла, время сушки, геометрические характеристики сушильной камеры.The ratio of the costs of the drying agent supplied through the nozzles and the number of partitions depend on a number of factors: plant productivity, spray pattern, drying time, and geometric characteristics of the drying chamber.

Спиралевидная траектория движения частиц определяет большее время контакта продукта с сушильным агентом в камере по сравнению с традиционным прямолинейным движением вниз, что позволяет либо уменьшить высоту сушильной камеры при заданной производительности, либо увеличить интенсивность процесса и производительность установки.The spiral-shaped trajectory of the particle motion determines a longer contact time of the product with the drying agent in the chamber compared to the traditional rectilinear downward movement, which allows either to reduce the height of the drying chamber at a given productivity or to increase the process intensity and plant productivity.

Положительный эффект предлагаемого устройства обеспечивается за счет усовершенствования конструкции сушилки. Данное устройство позволяет увеличить интенсивность процесса сушки и повысить качество готового продукта.The positive effect of the proposed device is provided by improving the design of the dryer. This device allows you to increase the intensity of the drying process and improve the quality of the finished product.

Claims

A spray dryer comprising a drying chamber, a sprayer, a suction system and an unloading unit, characterized in that vertical rectangular partitions are installed in the cavity of the cylindrical part of the drying chamber, rigidly fixed to the inner surface of the cylindrical part of the drying chamber, while the partitions and the cylindrical part of the drying chamber are made identical in height.