RU2044240C1

RU2044240C1 - Pneumatic conveying dryer

Info

Publication number: RU2044240C1
Authority: RU
Inventors: Е.В. Донат; А.И. Голобурдин
Original assignee: Омское научно-производственное предприятие "Прогресс"
Priority date: 1991-06-01
Filing date: 1991-06-01
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: drying of highly wet granular and powder materials, heat to which is transferred both from flow of drying agent when it flows around particles, and at a contact with heater walls. SUBSTANCE: pneumatic conveying dryer has two vertically arranged chambers. Their top end faces are connected through a passage, and hoppers are positioned at the bottom end faces of the chambers. The dryer has also a jacket enveloping the chambers and provided with a branch pipe to let in the drying agent. In its lower part the jacket space is connected with one of the vertical chambers having a branch pipe to receive the material. The other chamber is connected through a hopper to unloading cyclone. The pneumatic conveying dryer is furnished with metal plates positioned at an angle to the horizontal plane in the vertical chamber communicating with the jacket and closing each other in chamber section. The jacket space is provided with vertical partitions forming successive passages. The inlet to the latters is located near the second chamber; the ends of metal plates are positioned in the jacket vertical passages. EFFECT: improved design. 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для сушки материалов во взвешенном состоянии (трубы-сушилки) и может найти применение в различных отраслях промышленности для высушивания сильно влажных зернистых и порошковых материалов, тепло к которым передается как от потока сушильного агента при обтекании им частиц, так и при контакте с нагретыми стенками. The invention relates to equipment for drying materials in suspension (tube-dryers) and can find application in various industries for drying very wet granular and powder materials, the heat of which is transferred both from the flow of the drying agent when particles flow around it, and upon contact with heated walls.

Известны сушилки с кипящим слоем и громоздкие пневмотранспортные сушилки для сушки влажных зернистых и порошкообразных материалов, применяющиеся вместо барабанных сушилок. Fluidized bed dryers and bulky pneumatic conveying dryers are known for drying wet granular and powder materials, which are used instead of drum dryers.

Недостатком этих сушилок является то, что из-за прямотока с отходящими газами, имеющими высокую температуру, теряется много тепла. The disadvantage of these dryers is that because of the direct flow with exhaust gases having a high temperature, a lot of heat is lost.

На выходе этих сушилок температура сушильного агента превышает 100^оС, часто достигается даже 130-180^оС. Это приводит, кроме больших потерь тепла, также и к уменьшению интенсивности процесса сушки в результате уменьшения движущей силы вблизи выхода двухфазного потока из сушилки.At the output of these dryers the drying medium temperature exceeds 100 ^{° C,} often even reached 130-180 ° ^C. This results, besides the large heat loss, and also reduces the intensity of the drying process by reducing the driving force of two-phase flow near the exit of the dryer.

Наиболее близким по технической сущности является пневмосушилка, в которой высота сушилки уменьшена путем расположения одной из частей (труба меньшего диаметра) в наружной части корпуса, представляющей собой трубу большого диаметра. The closest in technical essence is a pneumatic dryer, in which the height of the dryer is reduced by placing one of the parts (pipe of smaller diameter) in the outer part of the body, which is a pipe of large diameter.

Эта сушилка частично устраняет отдельные из отмеченных недостатков, однако усложнено ее устройство и обслуживание. This dryer partially eliminates some of the noted drawbacks, however, its design and maintenance are complicated.

Цель изобретения снижение энергетических затрат на сушку, повышение ее интенсивности, качества вырабатываемого продукта и технико-экономических показателей. The purpose of the invention is the reduction of energy costs for drying, increasing its intensity, the quality of the produced product and technical and economic indicators.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в пневмосушилке, содержащей две вертикально расположенные камеры, верхние торцы которых соединены каналом, а у нижних торцов камер размещены бункеры, охватывающую камеру и снабженную патрубком для ввода сушильного агента рубашку, полость которой соединена в нижней части с одной из вертикальных камер, имеющей патрубок для ввода материала, другая камера связана через бункер с разгрузочным циклоном, содержатся металлические пластины, расположенные под углом к горизонтальной плоскости в вертикальной камере, сообщенной с рубашкой, и перекрывающие в сечении камеры друг друга, а полость рубашки содержит вертикальные перегородки, образующие последовательно соединенные каналы, вход в которые расположен у второй камеры, а концы металлических пластин размещаются в вертикальных каналах рубашки. This goal is achieved due to the fact that in a pneumatic dryer containing two vertically located chambers, the upper ends of which are connected by a channel, and at the lower ends of the chambers are placed bunkers, covering the chamber and equipped with a jacket for introducing the drying agent, the cavity of which is connected at the bottom with one of vertical chambers having a pipe for material input, another chamber is connected through a hopper with a discharge cyclone, metal plates are located, located at an angle to the horizontal plane in rtikalnoy chamber communicating with the jacket, and overlapping each other in the sectional chamber and the cavity comprises a jacket vertical partitions forming channels connected in series, the entrance to which is located in the second chamber, and the ends of metal plates placed in vertical channels shirt.

Сопоставленный анализ предложенного технического решения показывает, что оно отличается от прототипа тем, что пневмосушилка снабжена металлическими пластинами, расположенными под углом к горизонтальной плоскости в вертикальной камере, сообщенной с рубашкой, и перекрывающими в сечении камеры друг друга, а полость рубашки снабжена вертикальными перегородками, образующими последовательно соединенные каналы, вход в которые расположен у второй камеры, причем концы металлических пластин размещены в вертикальных каналах рубашки. A comparative analysis of the proposed technical solution shows that it differs from the prototype in that the air dryer is equipped with metal plates located at an angle to the horizontal plane in the vertical chamber in communication with the jacket and overlapping each other in the camera section, and the cavity of the shirt is provided with vertical partitions forming consecutively connected channels, the entrance to which is located at the second chamber, and the ends of the metal plates are placed in the vertical channels of the shirt.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области не позволили выявить признаки, соответствующие заявляемому техническому решению, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "Существенные признаки". Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other solutions in this area did not allow to identify signs that correspond to the claimed technical solution, which allows us to conclude that its criterion of "Essential features".

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 вид в плане; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a General view of the device; in FIG. 2 same side view; in FIG. 3 view in plan; in FIG. 4, section AA in FIG. 1.

Пневмосушилка состоит из корпуса 1, внутри которого выполнены две вертикально расположенные камеры: первая камера 2 восходящая и вторая камера нисходящая, верхние концы которых соединены каналом 4, патрубков 5 и 6 для ввода сушильного агента и материала соответственно. В нижней части рубашки 7 имеется отверстие 8, соединяющее полость рубашки 7 с камерой 2 и с бункером 9, который трубопроводом 10 соединен с циклоном 11. Внутри камеры 3 содержатся наклонные металлические пластины 12. Внизу к бункеру 9 подсоединен разгрузочный шнек 13. Корпус 1 и рубашка 7 покрыты слоем изоляции 14. Для регулирования работы сушилки предназначены шиберы 15 и 16. Внутри полости рубашки 7 выполнены последовательно соединенные вертикальные каналы 17. Концы 18 пластин 12 расположены в вертикальных каналах 17 рубашки 7. The air dryer consists of a housing 1, inside of which there are two vertically arranged chambers: the first chamber 2 is upward and the second chamber is downward, the upper ends of which are connected by channel 4, nozzles 5 and 6 for introducing the drying agent and material, respectively. In the lower part of the shirt 7 there is a hole 8 connecting the cavity of the shirt 7 with the chamber 2 and with the hopper 9, which is connected by a pipe 10 to the cyclone 11. Inside the chamber 3 there are inclined metal plates 12. At the bottom of the hopper 9 is connected an unloading auger 13. Housing 1 and the jacket 7 is covered with an insulation layer 14. To regulate the operation of the dryer, gates 15 and 16 are designed. Inside the cavity of the shirt 7, vertical channels 17 are connected in series. The ends 18 of the plates 12 are located in the vertical channels 17 of the shirt 7.

Работает сушилка следующим образом. The dryer operates as follows.

Сушильный агент по патрубку 5 входит в рубашку 7 и, пройдя по вертикальным каналам 17, обогревает нижнюю часть поверхности нисходящей камеры 3, а затем восходящей камеры 2. Через отверстие 8 сушильный агент из крайнего канала рубашки 7 поступает снизу в восходящую камеру 2, где подхватывает влажный материал, вводимый в сушилку по патрубку 6. Материал, двигаясь в потоке сушильного агента из восходящей камеры 2, по каналу 4 переходит в нисходящую камеру 3, где пересыпается по серии нагретых наклонных пластин 12. Из нисходящей камеры 3 материал опускается в бункер 9, где в результате поворота потока оседает его основная часть. Остаток материала из бункера 9 по трубопроводу 10 поступает в циклон 11, где из потока выделяется еще некоторая часть высушенного материала. Из циклона сушильный агент направляется на тонкую очистку от остатков материала (рукавные фильтры, электрофильты, мокрые пылеуловители). The drying agent through the nozzle 5 enters the jacket 7 and, passing through the vertical channels 17, heats the lower part of the surface of the descending chamber 3, and then the ascending chamber 2. Through the hole 8, the drying agent from the outer channel of the jacket 7 enters from below into the ascending chamber 2, where it picks up wet material introduced into the dryer through the nozzle 6. The material moving in the flow of the drying agent from the ascending chamber 2, passes through channel 4 to the descending chamber 3, where it is poured along a series of heated inclined plates 12. From the descending chamber 3 the material is lowered camping into the hopper 9, wherein as a result of rotation of its main flow settles part. The remainder of the material from the hopper 9 through the pipeline 10 enters the cyclone 11, where some more of the dried material is released from the stream. From the cyclone, the drying agent is sent for fine cleaning of residual material (bag filters, electrostatic precipitators, wet dust collectors).

Материал, выделившийся из восходящей камеры 2 (провал), из нисходящей камеры 3 (основной продукт) и из циклона 11 (пыль) собирается в разных отсеках бункера и в случае необходимости пересыпается в шнек 13, где смешивается. Сушилку покрывает слой теплоизоляции 14. Обогрев стенок нижней части восходящей и нисходящей камер, а также прикрепленных к ним пересыпных перфорированных полок 12 повышает интенсивность сушки. Повышению нагрева пластин 12 способствует расположение их концов в вертикальных каналах 17. Влажный материал нагревается не только от взаимодействующего с ним потока сушильного агента, но также в результате контакта со стенками и особенно интенсивно при пересыпании по поверхности полок. Большая доля тепла передается к материалу в виде лучистой энергии. Material released from the ascending chamber 2 (failure), from the descending chamber 3 (main product) and from cyclone 11 (dust) is collected in different compartments of the hopper and, if necessary, is poured into the screw 13, where it is mixed. The dryer is covered by a thermal insulation layer 14. The heating of the walls of the lower part of the ascending and descending chambers, as well as the perforated shelves 12 attached to them, increases the drying intensity. An increase in the heating of the plates 12 is facilitated by the location of their ends in the vertical channels 17. The wet material is heated not only by the flow of the drying agent interacting with it, but also as a result of contact with the walls and is especially intense when pouring over the surface of the shelves. A large fraction of the heat is transferred to the material in the form of radiant energy.

Наличие нагретых полок и стенок внизу нисходящей камеры 3 позволяет в условиях противотока получить продукт с низким содержанием влаги при сравнительно небольших температурах газа на выходе сушилки. Для обеспечения максимальной температуры стенок и полок на выходе из сушилки горячий газ вводится в рубашку со стороны нисходящей камеры 3 и движется по серии каналов в рубашку, т.е. противотоком. The presence of heated shelves and walls at the bottom of the descending chamber 3 makes it possible to obtain a product with a low moisture content at relatively low gas temperatures at the outlet of the dryer under counterflow conditions. To ensure the maximum temperature of the walls and shelves at the outlet of the dryer, hot gas is introduced into the jacket from the side of the descending chamber 3 and moves along a series of channels into the jacket, i.e. countercurrent.

Предусматривается возможность отключения отдельных каналов 17 посредством отверстий в их стенках, закрытых шиберами 15. Это позволяет регулировать температуру стенки полок. It is possible to disconnect individual channels 17 through openings in their walls, closed by gates 15. This allows you to adjust the temperature of the wall of the shelves.

Полки внизу восходящей камеры предусмотрены для уменьшения и подсушки провала, а внизу нисходящей камеры 3 для досушки материала. Угол их наклона к горизонту и расстояние конца до стенок тем меньше, чем ниже расположена полка. У нижней полки угол наклона к горизонту 20-30^о, а расстояние конца до стенки составляет 0,10-0,15 от длины сечения. Полки собираются из систем перекрывающих друг друга пластины. Движущийся по полкам двухфазный поток эжектирует часть воздуха через щели из-под полок, где создается разрежение. В тех случаях, когда необходимо в материале иметь незначительное количество влаги, под полки по отверстию в стенке канала, закрытого шибером 16, подается горячий сушильный агент из рубашки. Шибер 16 позволяет регулировать расход этого газа.Shelves at the bottom of the ascending chamber are provided for reducing and drying the failure, and at the bottom of the descending chamber 3 for drying the material. The angle of their inclination to the horizon and the distance of the end to the walls the smaller, the lower the shelf. At the bottom shelf inclination to the horizontal ^of 20-30, and the distance to the end wall of 0.10-0.15 from the section length. Shelves are assembled from systems of overlapping plates. A two-phase flow moving along the shelves ejects part of the air through the slots from under the shelves, where a vacuum is created. In cases where it is necessary to have a small amount of moisture in the material, a hot drying agent from a shirt is fed under the shelves through an opening in the wall of the channel closed by the gate 16. The gate 16 allows you to adjust the flow of this gas.

Применение рубашки и полки позволяет снизить температуру сушильного агента, а соответственно, и расход газа. Возможно изготовление нижней части сушилки не менее дорогих материалов, уменьшение ее высоты в сравнении с прототипом, передача тепла наряду с конвекцией и теплопроводностью с созданием противоточного движения, а также уменьшение массы и энергозатрат на сушку. The use of shirts and shelves can reduce the temperature of the drying agent, and, accordingly, the gas flow. It is possible to manufacture the lower part of the dryer with no less expensive materials, reduce its height in comparison with the prototype, transfer heat along with convection and heat conduction with the creation of countercurrent movement, as well as reduce the mass and energy consumption for drying.

Claims

A PNEUMATIC DRYER containing two vertically located chambers, the upper ends of which are connected by a channel, and bunkers are placed at the lower ends of the chambers, which encloses the chambers and is equipped with a shirt equipped with a nozzle for introducing a drying agent, the cavity of which is connected in the lower part to one of the vertical chambers having a nozzle for material input and the second chamber is connected through the hopper to the unloading cyclone, characterized in that the air dryer is equipped with metal plates located at an angle to the horizontal plane in the vertical a chamber in communication with the jacket and overlapping each other in the camera section, and the cavity of the shirt is provided with vertical partitions forming serially connected channels, the entrance to which is located at the second camera, the ends of the metal plates being placed in the vertical channels of the shirt.