RU2064144C1

RU2064144C1 - Pneumatic conveying drier

Info

Publication number: RU2064144C1
Authority: RU
Inventors: Е.В. Донат; А.И. Голобурдин
Original assignee: Омское научно-производственное предприятие "Прогресс"
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1996-07-20

Abstract

FIELD: equipment for drying materials in suspended state; drying of heavily moistened and clotting materials in various industries. SUBSTANCE: drier has upper 1 and lower 2 cases with pipes 3, 4, 5, 6, accommodating gas-distributing screen 7 and shelves 9. Lower case 1 accommodates deflecting mechanism in the form of plate 10 placed at an angle to case wall above inlet pipe and rigidly coupled with shelf 9 placed at an angle to it and coupled with gas-distributing screen 7. Guide plate is mounted above screen and relatively spring-loaded and movable relative to horizontal axis perforated shelves and deflectors attached to walls of lower and upper cases are mounted above it. EFFECT: enlarged functional capabilities. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для сушки материалов во взвешенном состоянии (пневмотранспортные сушилки) и может найти применение в различных отраслях промышленности (химической, металлургической, строительной), в частности для высушивания сильно влажных комкующихся материалов, которые, обладая способностью прилипать к поверхностям, забивают коммуникации, а также заплавляют отверстия газораспределительных решеток. The invention relates to equipment for drying materials in suspension (pneumatic conveying dryers) and can find application in various industries (chemical, metallurgical, construction), in particular for drying highly wet clumping materials, which, having the ability to adhere to surfaces, clog communications, and also melt the openings of the gas distribution grilles.

Известны сушилки с кипящим слоем, в которых для сушки материалов с указанными свойствами в кипящий слой вводятся инертные частицы (кусочки пластмассы, металлические шарики и т.п.), которые разрушают образующиеся комки и своды из материала, срывают его слои со стенок аппарата (см. например, Романков П.Г. Рашковская Н.Б Сушка во взвешенном состоянии. Л. Химия, 1979, с. 272; Плановский А.Н и др. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности. М. Химия, 1979, с. 288). Fluidized bed dryers are known in which inert particles (pieces of plastic, metal balls, etc.) are introduced into the fluidized bed to dry materials with the indicated properties, which destroy the resulting lumps and arches from the material, tear off its layers from the walls of the apparatus (see For example, Romankov P.G. Rashkovskaya NB Drying in suspension. L. Chemistry, 1979, S. 272; Planovsky A.N. et al. Drying of dispersed materials in the chemical industry. M. Chemistry, 1979, S. 288 )

Недостатком этих сушилок является то, что в них не устраняются полностью комкование и налипание на стенки и на инертные частицы. The disadvantage of these dryers is that they do not completely eliminate clumping and adhesion to walls and to inert particles.

Наиболее близким по технической сущности является сушилка с фонтанирующим слоем (см. Матур К. Эпстайн Н. Фонтанирующий слой. Л. Химия, 1978, с. 247-249, перевод с англ. прототип), в которой по оси аппарата с большой скоростью поднимается "фонтан" частиц, а по периферии медленно опускается кольцевой слой этих же частиц. The closest in technical essence is a drier with a gushing layer (see Matur K. Epstein N. Gushing layer. L. Chemistry, 1978, pp. 247-249, translated from the English prototype), in which it rises along the axis of the apparatus with great speed "fountain" of particles, and an annular layer of the same particles slowly descends around the periphery.

Недостатком этого устройства является то, что процесс сушки протекает медленно. В сухом материале остаются мелкие комки, интенсивность процесса сушки не велика. The disadvantage of this device is that the drying process is slow. Small clumps remain in the dry material, the intensity of the drying process is not large.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков, т. е. повышение производительности устройства за счет увеличения интенсивности сушки комкующихся и прилипающих к стенкам материалов, а также устранение залипания и забивания сушилок. The aim of the present invention is to eliminate the above disadvantages, that is, increasing the productivity of the device by increasing the drying intensity of clumping and adhering to the walls of materials, as well as eliminating sticking and clogging dryers.

Поставленная цель достигается тем, что пневмосушилка, содержащая верхний и нижний корпуса с патрубками ввода и вывода материалов, внутри которых расположена газораспределительная решетка и полки, согласно изобретению, внутри нижнего корпуса расположен механизм отражения, выполненный в виде расположенной под углом к стенке корпуса над входным патрубком пластины с жестко закрепленной к ее свободному торцу наклонной полкой, примыкающей к газораспределительной решетке, а над упомянутой решеткой между полкой и стенкой корпуса размещена направляющая пластина, выполненная с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости, причем в верхнем корпусе, а также в нижнем корпусе вышеупомянутой направляющей пластины расположены друг над другом с возможностью поворота относительно горизонтальной плоскости дополнительные перфорированные полки с установленными между ними пружинами, а к стенкам корпусов под нижней перфорированной полкой закреплены отражатели. Кроме того, угол между стенкой корпуса и пластиной механизма отражения составляет 25-30^o, а направляющая пластина выполнена составной из, по крайней мере, трех шарнирно взаимосвязанных между собой участков. Отражатели выполнены в виде двух взаимно перпендикулярных пластин, жестко скрепленных между собой.This goal is achieved in that the air dryer containing the upper and lower housings with material inlet and outlet pipes, inside which the gas distribution grill and shelves are located, according to the invention, a reflection mechanism is arranged inside the lower housing, made in the form of an angle located to the wall of the housing above the inlet pipe plates with a slanted shelf rigidly fixed to its free end adjacent to the gas distribution grill, and above the lattice between the shelf and the wall of the housing additional guide plates arranged to move in the vertical and horizontal plane, and in the upper case, as well as in the lower case of the aforementioned guide plate, additional perforated shelves with springs installed between them are rotated relative to the horizontal plane, and to the walls of the housings under reflectors are fixed to the bottom perforated shelf. In addition, the angle between the wall of the housing and the plate of the reflection mechanism is 25-30 ^o , and the guide plate is made up of at least three articulated interconnected sections. Reflectors are made in the form of two mutually perpendicular plates rigidly fastened together.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения показывает, что предлагаемое решение отличается от прототипа тем, что внутри нижнего корпуса расположен механизм отражения, выполненный в виде расположенной под углом к стенке корпуса над входным патрубком пластины с жестко закрепленной к ее свободному торцу наклонной полкой, примыкающей к газораспределительной решетке, а над упомянутой решеткой между полкой и стенкой корпуса размещена направляющая пластина, выполненная с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости, причем в верхнем корпусе, а также в нижнем корпусе вышеупомянутой направляющей пластины расположены друг над другом с возможностью поворота относительно горизонтальной плоскости дополнительные перфорированные полки с установленными между ними пружинами, а к стенкам корпусов под нижней перфорированной полкой закреплены отражатели. A comparative analysis of the proposed technical solution shows that the proposed solution differs from the prototype in that a reflection mechanism is located inside the lower case, made in the form of a plate located at an angle to the body wall above the inlet pipe with an inclined shelf fixed to its free end and adjacent to the gas distribution grill and above the grill between the shelf and the wall of the housing is placed a guide plate made with the possibility of movement in vertical and horizontal hydrochloric plane, wherein the upper housing and the lower housing above the guide plates are arranged one above another pivotally with respect to the horizontal plane of the additional perforated shelves mounted between springs and a housing wall under the lower perforated rack fixed reflectors.

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 позволило выявить признаки, соответствующие заявляемому техническому решению, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other solutions in this field, did not allow to identify signs that correspond to the claimed technical solution, which allows us to conclude that its criterion of "significant differences".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 то же, вид сверху. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the device, figure 2 is the same, a top view.

Пневмосушилка содержит установленные друг над другом нижний 1 и верхний 2 корпуса с патрубками ввода 3 и 4 и вывода 5 и 6 материалов. Внутри нижнего корпуса 1 расположена газораспределительная решетка 7, над которой жестко закреплен механизм отражения, выполненный в виде расположенной под углом 25-30^o к стенке корпуса над входным патрубком 3 пластины 8. Нижний предел угла, равный 25^o, выбран потому, что ниже этого значения угла будет осуществляться залипание поданного через патрубок 3 комкующегося материала, что, в конечном итого, приведет к полному заполнению пространства между стенкой корпуса 1 и пластиной 8. Верхний предел угла, равный 30^o, выбран потому, что выше этого предела частицы материала при подаче через патрубок и взаимодействии с пластиной 8 не получат той скорости движения, которая необходима для качественной интенсификации материала в установке в целом. К пластине 8 жестко закреплена наклонная полка 9, примыкающая к газораспределительной решетке 7, над которой между полкой и стенкой корпуса размещена направляющая пластина 10, состоящая, по крайней мере, из трех шарнирно взаимосвязанных между собой участков и выполненная с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости. В верхнем корпусе и нижнем корпусе направляющей пластины 10 расположены друг над другом с возможностью поворота относительно горизонтальной плоскости дополнительные перфорированные полки 11 с установленными между ними пружинами. К стенкам корпусов под нижней перфорированной полкой закреплены отражатели, выполненные в виде двух взаимно перпендикулярных пластин 12, жестко скрепленных между собой. Газораспределительная решетка 7 взаимосвязана с установленным в корпусе соплом 13 подачи сжатого воздуха.The air dryer contains installed on top of each other lower 1 and upper 2 of the housing with nozzles of the input 3 and 4 and output 5 and 6 of the materials. Inside the lower housing 1 there is a gas distribution grill 7, over which a reflection mechanism is rigidly fixed, made in the form of a plate located at an angle of 25-30 ^o to the wall of the housing above the inlet pipe 3 of the plate 8. The lower limit of the angle equal to 25 ^o is chosen because below this the value of the angle will be sticking filed through the pipe 3 clumping material, which, ultimately, will lead to a complete filling of the space between the wall of the housing 1 and the plate 8. The upper limit of the angle equal to 30 ^o is chosen because above this ate particles of material when fed through the pipe and interacting with the plate 8 will not receive the speed that is necessary for high-quality intensification of the material in the installation as a whole. An inclined shelf 9 is fixed to the plate 8, adjacent to the gas distribution grill 7, over which a guide plate 10 is located between the shelf and the wall of the housing, consisting of at least three sections articulated to one another and made to move in the vertical and horizontal plane . In the upper case and the lower case of the guide plate 10 are arranged one above the other with the possibility of rotation relative to the horizontal plane additional perforated shelves 11 with springs installed between them. Reflectors made in the form of two mutually perpendicular plates 12 rigidly fastened to each other are fixed to the walls of the housings under the lower perforated shelf. The gas distribution grill 7 is interconnected with a nozzle 13 for supplying compressed air installed in the housing.

Устройство работает следующим образом. На решетку 7 загружаются две фракции металлических шариков, крупная размерами 3-5 мм и мелкая не более 1 мм. Через патрубок 3 подается сушильный агент с таким расходом, чтобы крупные шарики на решетке 7 находились в псевдосжиженном, а частично и взвешенном состояниях, а мелкие выносились потоком воздуха в верхнюю часть корпуса 1. При ударе о пластины перфорированной полки 11 эти шарики изменяют направление своего движения и отскакивают в верхнюю часть пластины 8. По последней они скатываются вниз, в пространство над решеткой 7, откуда снова уносятся вверх, образуя циркулирующий слой горячих шариков. The device operates as follows. Two fractions of metal balls are loaded onto the grate 7, coarse with sizes of 3-5 mm and shallow no more than 1 mm. Through the nozzle 3, a drying agent is supplied with such a flow rate that the large balls on the grate 7 are in a fluidized and partially suspended state, while the small ones are carried out by the air flow to the upper part of the housing 1. When they hit a plate of the perforated shelf 11, these balls change their direction of movement and bounce to the top of the plate 8. In the latter, they slide down into the space above the grating 7, from where they are carried away upward, forming a circulating layer of hot balls.

Влажный материал из питателя по патрубку 4 подается в верхнюю часть пластины 8 и далее движется вниз в слое нагретых шариков. Материал получает тепло как от шариков при соприкосновении с ними, так и непосредственно от нагретой пластины 8, а также от некоторой части сушильного агента, поступающей в слой через щелевые отверстия. Wet material from the feeder through the pipe 4 is fed into the upper part of the plate 8 and then moves downward in the layer of heated balls. The material receives heat both from the balls in contact with them, and directly from the heated plate 8, as well as from some part of the drying agent entering the layer through slit openings.

В пространстве над решеткой 7 мелкие шарики и частицы выносятся потоком вверх и, ударившись о пластины, образующие перфорированную полку 11, отскакивают на пластину 8 и снова двигаются вниз. Высушенный материал выносится потоком в корпус 2, где из него, при повороте потока внизу этой камеры, выделяются и возвращаются вниз более крупные частицы. In the space above the grating 7, small balls and particles are carried upward and, having hit the plates forming the perforated shelf 11, bounce off onto the plate 8 and again move down. The dried material is carried by the stream into the housing 2, where larger particles are released and returned downward when turning the flow at the bottom of this chamber.

Наиболее крупные частицы и комки материала, опустившиеся по пластине 8 в пространство, занятое крупными шариками, измельчаются ими. Продукты измельчения выносятся потоком сушильного агента вверх. Наиболее крупные частицы и комки, не поддающиеся измельчению, проходят через слой крупных шариков вниз и разгружаются через низ аппарата по патрубку 5. The largest particles and lumps of material that have fallen along the plate 8 into the space occupied by large balls are crushed by them. The products of grinding are carried out by the flow of the drying agent up. The largest particles and lumps that cannot be crushed pass through a layer of large balls down and are discharged through the bottom of the apparatus through pipe 5.

Помимо влажного материала через патрубок 4 на слой частиц может подаваться суспензия или насыщенный раствор. Капли раствора или суспензии, покрывая поверхность циркулирующих частиц и шариков, высыхая, увеличивают их размеры. Шарики освобождаются от высохшего слоя частиц при ударах о пластины полки 11 и друг о друга. In addition to the wet material, a suspension or a saturated solution may be supplied through the pipe 4 to the particle layer. Drops of a solution or suspension, covering the surface of the circulating particles and balls, drying out, increase their size. The balls are released from the dried layer of particles upon impact on the plate of the shelf 11 and on each other.

Пластина 10 направляющая циркулирующий слой и поверхности слоя крупных шариков, позволяют регулировать толщину этого слоя путем перемещения этой пластины в вертикальном и горизонтальном направлениях. Для удобства регулировки она составлена из трех участков, угол между которыми может меняться. Разрежение, создаваемое восходящим потоком газа у входа в канал, образованный пластиной 10 и нижним концом пластины 8, ускоряет движение вниз циркулирующего слоя частиц мелких шариков. The plate 10 guides the circulating layer and the surface of the layer of large balls, allow you to adjust the thickness of this layer by moving this plate in the vertical and horizontal directions. For ease of adjustment, it is composed of three sections, the angle between which can vary. The vacuum created by the upward gas flow at the entrance to the channel formed by the plate 10 and the lower end of the plate 8 accelerates the downward movement of the circulating layer of particles of small balls.

Для повышения скорости циркуляции этого слоя, а также скорости движения отдельных частиц и шариков, в пространство над крупными шариками через сопло 13 внизу корпуса 1 непрерывно или периодически подается сжатый воздух. To increase the speed of circulation of this layer, as well as the speed of movement of individual particles and balls, compressed air is continuously or periodically supplied into the space above the large balls through the nozzle 13 at the bottom of the housing 1.

Измельчение комков внизу сушилки вблизи решетки 7 осуществляется преимущественно испарением, а в верхней части сушилки ударом. Для регулировки направления отскока мелких шариков и для увеличения скорости их отскока пластины, образующие полку 11, устанавливаются консольно с возможностью поворота их вокруг горизонтальной оси. При этом угол наклона каждой последующей пластины к горизонту должен быть меньше, чем у предыдущей. Это обеспечит отскок шариков от всех пластин в верхнюю часть пластины 8. Установка между пластинами пружины повышает скорость отскока шариков при ударе о пластины полки 11. Поскольку скорость витания стальных шариков с диаметром частиц 1 мм равна 14 м/с, тот скорость потока сушильного агента, необходимая для их транспортирования с достаточной скоростью, в вертикальной камере не должна быть менее 20-30 м/с. Крупные шарики, скорость витания которых 30-40 м/с, выноситься потоком не будут. При порозности слоя этих шариков ε = 0,75=0,75 скорость потока в прозорах между шариками достигает 30-35 м/с, что обеспечивает устранение комкования и налипания на стенки и на инертные частицы и, в конечном итоге, значительно повысит производительность установки в целом. The crushing of lumps at the bottom of the dryer near the grate 7 is carried out mainly by evaporation, and in the upper part of the dryer by impact. To adjust the direction of the rebound of small balls and to increase the speed of their rebound, the plates forming the shelf 11 are mounted cantilever with the possibility of turning them around a horizontal axis. In this case, the angle of inclination of each subsequent plate to the horizon should be less than that of the previous one. This will ensure the balls rebound from all the plates to the top of the plate 8. Installation between the spring plates increases the speed of the balls rebound when they hit the plate of the shelf 11. Since the speed of movement of steel balls with a particle diameter of 1 mm is 14 m / s, the flow rate of the drying agent necessary for their transportation with sufficient speed, in a vertical chamber should not be less than 20-30 m / s. Large balls, the speed of which is 30-40 m / s, will not be carried out by the stream. When the porosity of the layer of these balls is ε = 0.75 = 0.75, the flow velocity in the spaces between the balls reaches 30-35 m / s, which eliminates clumping and sticking to walls and inert particles and, ultimately, significantly increases the installation performance generally.

Claims

1. A pneumatic dryer containing an upper and lower case with material inlet and outlet pipes, inside which a gas distribution grill and shelves are located, characterized in that a reflection mechanism is arranged inside the lower case, made in the form of a plate rigidly located at an angle to the body wall above the inlet pipe a slanted shelf fixed to its free end adjacent to the gas distribution grill, and a guide plate made with with the possibility of movement in the vertical and horizontal plane, and in the upper case, as well as in the lower case of the aforementioned guide plate, additional perforated shelves with springs installed between them are rotated relative to the horizontal plane, and reflectors are fixed to the case walls under the lower perforated shelf .

2. A pneumatic dryer according to claim 1, characterized in that the angle between the wall of the housing and the plate of the reflection mechanism is 25-30 ^o , and the guide plate is made up of at least three articulated interconnected sections.

3. Air dryer according to paragraphs. 1,2, characterized in that the reflectors are made in the form of two mutually perpendicular plates rigidly bonded to each other.