RU2123649C1

RU2123649C1 - Cyclic drier for loose materials

Info

Publication number: RU2123649C1
Application number: RU97107671A
Authority: RU
Inventors: А.П. Комиссаров; В.В. Блюхер; Б.К. Пак; В.Д. Тихонов
Original assignee: Уральская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 1998-12-20

Abstract

FIELD: drying of solid materials with mixing of dried material conducted by stream of heated gaseous atmosphere, drying of grain in agriculture, drying of sawdust and other loose materials in wood-working industry. SUBSTANCE: proposed drier is sectionalized and includes from three to seven sections. Each section has horizontal drying zone which grill is fitted with electric heaters for its heating and vertical column with separating partition adjusted by height that divides column into two sections of upward drying and incident cooling. Upper part of vertical column has air release window with adjusted damper to discharge moist air. EFFECT: intensification of drying process, reduced energy consumption and increased dross of moisture during single passage of product through drier. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сушке твердых материалов с перемещением высушиваемого материала, осуществляемом потоком газообразной среды и может быть использовано в сельском хозяйстве для сушки зерна и в деревообработке для сушки опилок и других сыпучих материалов. The invention relates to drying of solid materials with the movement of the dried material, carried out by a stream of gaseous medium and can be used in agriculture for drying grain and in woodworking for drying sawdust and other bulk materials.

Известна циклическая сушилка для сыпучих материалов (решение о выдаче патента от 25.03.96 по заявке N95101897/06 003956 от 13.02.95), в которой задача сушки сыпучих материалов решается тем, что за счет секционной конструкции сушилки, где каждая секция имеет горизонтальный участок и вертикальную колонку, применяется циклический режим комбинированной сушки с чередованием нагрева продукта горячим воздухом в псевдоожиженном слое на горизонтальном участке секции и во взвешенном слое перед перегородкой в вертикальной колонке при регулируемой скорости перемещения продукта из секции в секцию путем изменения высоты перегородки, разделяющих вертикальные сушильные камеры-колонки на участки взвешенного и падающего слоев сушки продукта. A cyclic dryer for bulk materials is known (the decision to grant a patent dated 03.25.96 on application N95101897 / 06 003956 dated 02.13.95), in which the task of drying bulk materials is solved by the fact that the sectional structure of the dryer, where each section has a horizontal section and vertical column, a cyclic mode of combined drying is applied with alternating heating of the product with hot air in a fluidized bed in a horizontal section section and in a suspended layer in front of a partition in a vertical column at an adjustable speed of escheniya product from section to section by changing the height of the partition separating the vertical drying chamber at a column-weighted portions and falling layers product drying.

Задачей изобретения является совершенствование конструкции выше приведенной сушилки для сыпучих материалов с целью интенсификации процесса сушки, снижения энергозатрат и повышения съема влажности за один проход продукта через сушилку (до 10-15%) на зерне и на 60±5% для древесных опилок. The objective of the invention is to improve the design of the above dryers for bulk materials in order to intensify the drying process, reduce energy consumption and increase moisture removal in one pass of the product through the dryer (up to 10-15%) on grain and 60 ± 5% for sawdust.

Для этого газораспределительная решетка 4 снабжена ТЭНами. При этом псевдоожиженное состояние зернистого продукта резко интенсифицирует теплообмен между нагретой поверхностью решетки и движущимся газом. Наличие зернистого продукта в состоянии псевдоожижения увеличивает коэффициент теплообмена в 10-15 раз при той же скорости движения газа в сушилке. Увеличение коэффициента теплообмена связано с турбулизацией пограничного слоя у нагретой поверхности в результате соударений частиц продукта. При этом температура решетки может быть достаточно высокой, так как частицы продукта находятся в кратковременном контакте с нагретой поверхностью при соударении. For this, the gas distribution grill 4 is equipped with heating elements. In this case, the fluidized state of the granular product sharply intensifies heat transfer between the heated surface of the grate and the moving gas. The presence of a granular product in a fluidized state increases the heat transfer coefficient by 10-15 times at the same gas velocity in the dryer. An increase in the heat transfer coefficient is associated with the turbulization of the boundary layer at the heated surface as a result of collisions of the product particles. In this case, the temperature of the lattice can be quite high, since the particles of the product are in short-term contact with the heated surface upon impact.

В этом случае радиационный теплообмен приобретает большое значение (частица продукта нагревается инфракрасными лучами, испускаемыми нагретой поверхностью решетки), что в комплексе улучшает условия сушки продукта и сокращает время его пребывания в сушильной камере. In this case, radiation heat transfer is of great importance (a particle of the product is heated by infrared rays emitted by the heated surface of the grating), which in combination improves the drying conditions of the product and reduces its residence time in the drying chamber.

На фиг.1 представлена циклическая сушилка для сыпучих материалов, общий вид в разрезе; на фиг.2 - поперечный разрез горизонтального участка сушильной камеры по А-А; на фиг.3 - поперечный разрез вертикальной сушильной колонки с регулируемой по высоте перегородкой, разрез В-В. Figure 1 presents a cyclic dryer for bulk materials, a General view in section; figure 2 is a cross section of a horizontal section of the drying chamber along aa; figure 3 is a transverse section of a vertical drying column with a height-adjustable partition, section BB.

Циклическая сушилка для сыпучих материалов фиг.1,2,3 включает нагнетатель воздуха (вентилятор), нагревательные элементы (ТЭНы) 2, загрузочный патрубок в виде бункера с дозирующим устройством для подачи продукта сушки 3, перфорированную газораспределительную перегородку (решетку) 4, отделяющую сушильную камеру (горизонтальную 5 и вертикальную 6, 10) от воздухоподающего короба 6, вертикальные регулирующие перегородки 7, отделяющие участки взвешенного слоя 8 от участков падающего слоя 9 в вертикальных сушильных колонках 10, имеющих воздушные окна 11 и загрузочную заслонку 12. The cyclic dryer for bulk materials of Figs. 1,2,3 includes an air blower (fan), heating elements (heating elements) 2, a loading nozzle in the form of a hopper with a metering device for feeding the drying product 3, a perforated gas distribution partition (grill) 4 separating the drying a chamber (horizontal 5 and vertical 6, 10) from the air supply duct 6, vertical control partitions 7 separating the sections of the suspended layer 8 from the sections of the falling layer 9 in the vertical drying columns 10 having air windows 11 and loading flap 12.

Циклическая сушилка работает следующим образом. A cyclic dryer operates as follows.

Влажный материал из загрузочного бункера 3 поступает на газораспределительную перегородку 4 первой секции и приводится в псевдоожиженное состояние и нагревается под действием теплоносителя - горячего воздуха, поступающего от вентилятора 1, а также от соударения с подогретой решеткой через нагревательные элементы 2, расположенные в контакте с решеткой снизу и ниже в воздухоподводящем коробе 6, продвигаясь вперед по горизонтальному участку 5 под действием воздушного потока продукт сушки попадает на участок взвешенного слоя 8, вертикальной колонки 10, где доходит до вертикальной регулируемой перегородки 7, подхватывается нагретым воздушным потоком, переходит во взвешенное состояние и, подсушиваясь перебрасывается потоком воздуха через перегородку 7 на участок падающего слоя сушки 9, при этом нагретый влажный воздух частично удаляется из сушилки через регулируемое окно 11. На участке падающего слоя 9 продукт сушки в падении продувается менее нагретым воздухом (под участком 9 нагревателей 2 НЕТ) и снова попадает на газораспределительную решетку 4 горизонтального участка сушки, но уже следующей секции и цикл сушки повторяется. После прохождения подобным образом всех секций сушилки, высушенный материал выходит из последней секции через выгрузной патрубок с заслонкой 12. Отработанный теплоноситель в процессе сушки частично удаляется через регулируемые воздушные окна 11 вертикальных колонок 10, а окончательный (полный) выход отработанного теплоносителя производится через выгрузной патрубок с заслонкой 11. Wet material from the feed hopper 3 enters the gas distribution partition 4 of the first section and is brought into a fluidized state and is heated by the heat carrier - hot air coming from the fan 1, as well as from the collision with the heated grate through the heating elements 2 located in contact with the grate from below and lower in the air supply duct 6, moving forward along the horizontal section 5 under the influence of air flow, the drying product enters the section of the suspended layer 8, vertical column 10, where it reaches the vertical adjustable partition 7, is picked up by the heated air flow, goes into suspension and, being dried, is transferred by the air flow through the partition 7 to the area of the falling drying layer 9, while the heated moist air is partially removed from the dryer through the adjustable window 11. In the area of the falling layer 9, the drying product in the fall is blown with less heated air (under the section 9 of the heaters 2 NO) and again falls on the gas distribution grid 4 of the horizontal drying section, but already the next section and the drying cycle is repeated. After all sections of the dryer have passed in this way, the dried material leaves the last section through the discharge pipe with a shutter 12. The spent heat carrier in the drying process is partially removed through the adjustable air windows 11 of the vertical columns 10, and the final (full) output of the waste heat carrier is carried out through the discharge pipe with damper 11.

Работа секций сушилки. Перед началом работы по заданной программе процесса сушки для конкретного материала вертикальные регулирующие перегородки 7 с помощью приводных механизмов 15 устанавливаются в рабочее положение, составляющее по высоте от 2-х до 3-х высот горизонтального участка сушильной камеры, то есть выбираются оптимальные значений высоты перегородок 7 по секциям. Work sections of the dryer. Before starting work on a given program of the drying process for a particular material, the vertical control partitions 7 using the drive mechanisms 15 are installed in the working position, which is from 2 to 3 heights in the horizontal section of the drying chamber, that is, the optimal values of the height of the partitions 7 are selected in sections.

Воздушные окна 11 прикрываются заслонками, заслонка 12 на выгрузном патрубке закрыта. При изменении начальной влажности материала осуществляется корректировка положения перегородок 7 и заслонок на окнах 11, что позволяет, не прекращая процесса сушки, проводить его при минимальных энергозатратах с полным использованием регулируемого потенциала теплоносителя на заданную производительность сушилки. The air windows 11 are covered by shutters, the shutter 12 on the discharge pipe is closed. When changing the initial moisture content of the material, the position of the partitions 7 and the shutters on the windows 11 is adjusted, which allows, without stopping the drying process, to carry it out with minimal energy consumption with the full use of the adjustable heat carrier potential for a given dryer performance.

Циклическая сушилка обеспечивает возможность одновременного регулирования подачи воздуха с помощью заслонки 13 и с помощью установки высоты перегородки 7 и сечения воздушного окна 11 в каждой секции индивидуально, что позволяет варьировать удельной нагрузкой высушиваемого материала при постоянной заданной производительности сушилки и, которая в свою очередь может регулироваться заслонкой 14, и как следствие, интенсифицировать процесс сушки и при необходимости обеспечить высокую степень автоматизации процесса сушки. The cyclic dryer provides the ability to simultaneously control the air supply using the damper 13 and by setting the height of the partition 7 and the cross section of the air window 11 in each section individually, which allows you to vary the specific load of the material to be dried at a constant predetermined productivity of the dryer and, which in turn can be controlled by the damper 14, and as a result, intensify the drying process and, if necessary, provide a high degree of automation of the drying process.

Проведенные испытания и исследования экспериментального образца циклической сушилки для сыпучих материалов с добавлением системы регулируемого подогрева, включающей одновременное или раздельное подключение нагревательных элементов, расположенных в контакте с решеткой снизу, а также в воздухоподводящем коробе 6, показали работоспособность предложенной конструкции сушилки, состоящей из пяти секций: с регулировкой перегородок по высоте от двух до трех высот горизонтального участка сушильной камеры за один проход обеспечивает снижение влажности зерна на 15-20% за 60 - 65 мин. Аналогичные исследования по сушке опилок показали, что снижение их влажности на 70±5% происходит за 60-65 мин. Tests and studies of an experimental sample of a cyclic dryer for bulk materials with the addition of an adjustable heating system, including simultaneous or separate connection of heating elements located in contact with the grill below, as well as in the air supply duct 6, showed the operability of the proposed dryer design, consisting of five sections: with height adjustment of the partitions from two to three heights of the horizontal section of the drying chamber in one pass provides reduced e grain moisture of 15-20% for 60 - 65 min. Similar studies on drying sawdust showed that a decrease in their moisture content by 70 ± 5% occurs in 60-65 minutes.

Результаты исследований по сушке сыпучих материалов (зерна, опилок) с применением подогреваемой решетки, хорошо согласуются с экспериментальными данными по сушке зернистых материалов при применении нагретого калорифера в псевдоожиженном слое( книга Лыков А.В. Теория сушки. Энергия., -М., 1968, с. 222-230). The results of studies on the drying of bulk materials (grain, sawdust) using a heated grate are in good agreement with experimental data on the drying of granular materials when using a heated air heater in a fluidized bed (book A. Lykov Drying Theory. Energy., -M., 1968 , p. 222-230).

Предлагаемая конструкция секционной циклической сушилки для сыпучих материалов с применением нагревания решетки и чередованием нагрева зерна (опилок) в псевдоожиженном и взвешенном слое с охлаждением его в падающем слое, является простой по конструкции и надежной в работе, легко монтируемой в виде агрегатов на различную производительность с широким диапазоном режимов сушки и поэтому может найти применение в сельском хозяйстве для сушки зерновых культур и деревообработке для сушки опилок, измельченной древесины и т.п. The proposed design of a cyclic sectional dryer for bulk materials using lattice heating and alternating grain (sawdust) heating in a fluidized and suspended layer with cooling in the falling layer is simple in design and reliable in operation, easily mounted in the form of units for various capacities with wide range of drying modes and therefore can be used in agriculture for drying grain crops and woodworking for drying sawdust, chopped wood, etc.

Claims

1. A cyclic dryer for bulk materials containing an air heater with heating elements, a sectional drying chamber with nozzles for loading and unloading material, each section of which is equipped with a height-adjustable partition and contains a horizontal grate with an air supply box located underneath, and the heating elements are dispersed along the length of the air supply boxes and are located in the zone of the horizontal drying section and under the zone of the ascending suspended layer, while the dryer is equipped with an integral flap for regulating the supply of material in the discharge hopper, characterized in that the heating elements are also dispersed along the height of the air duct and are installed to ensure contact with the grill from below.

2. The dryer according to claim 1, characterized in that the drying chamber has an air heating system that provides simultaneous or separate switching on of the heating elements of the grill and air duct heating in each section.

3. The dryer according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the drying chamber has additional shutters for regulating the air supply in the fan pipe.