RU2196285C1

RU2196285C1 - Drier with fluidized bed for termosensitive loose materials

Info

Publication number: RU2196285C1
Application number: RU2002104432/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Шишацкий; О.А. Семенихин; С.М. Замаев
Original assignee: Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-01-10

Abstract

FIELD: the drier is used for drying of thermosensitive materials, applicable in food, chemical, microbiological and pharmaceutical industries. SUBSTANCE: the drier with fluidized bed has a vertical casing separated by gas-distributing non-collapsible grid plates into steplike arranged annular chambers communicating with one another through interspersing windows in the grid plates and having in each of them radial partitions separating the above-bed cavity of the chambers into two sections, the lower chamber is connected to the gas-feeding duct and separated by vertical partitions into two compartment corresponding to the chamber sections; the novelty is in the fact that additional radial partitions are installed in each chamber section separating together with the available partitions the whole above-bed cavity into an even number of sections uniformly arranged in the circumference. The gas-feeding duct is also separated by additional vertical partitions into compartments corresponding to the chamber sections, designed for gas feeding and discharge at a preset temperature. The interspersing windows in the grid plate are arranged in the same vertical plane without any shift one relative to another and provided with inclined chutes for transmission of material from the "cold" section to the "hot" one. The vertical partitions located above the fluidized bed are installed for adjusting the distance between their lower edge4 and the non-collapsible gas- distributing grid plate. EFFECT: enhanced quality of finished product and enhanced capacity of the drier due to intensification of heat- exchange and mass-transfer processes and positioning of a greater number of radial partitions in the same volume of the apparatus. 2 cl, 4 dwg

Description

Сушилка используется для сушки термочувствительных материалов и может быть использована в пищевой, химической, микробиологической и фармацевтической промышленности. The dryer is used for drying heat-sensitive materials and can be used in the food, chemical, microbiological and pharmaceutical industries.

Известна карусельная установка для сушки термочувствительных материалов в псевдоожиженном слое с осциллирующим режимом (Любошиц И.Л., Слободкин Л.С. , Пикус И.Ф. Применение осциллирующих режимов при нагреве и сушке термочувствительных материалов в псевдоожиженном слое // Тепло- и массоперенос, Т.5. М. -Л. : Энергия, 1996. С.499-500), содержащая корпус, газораспределительную решетку, радиально расположенные вертикальные перегородки, закрепленные на вращающемся валу, трубопроводы горячего и холодного теплоносителя. Known rotary installation for drying thermosensitive materials in a fluidized bed with an oscillating mode (Lyuboshits I.L., Slobodkin L.S., Pikus I.F.The use of oscillating modes when heating and drying thermosensitive materials in a fluidized bed // Heat and mass transfer, T.5. M.-L.: Energy, 1996. S.499-500), comprising a housing, a gas distribution grid, radially arranged vertical partitions mounted on a rotating shaft, pipelines of hot and cold coolant.

Вследствие применения специального приводного устройства, совершающего прерывистое движение, существенно усложняется конструкция установки, а также ее техническое обслуживание. Due to the use of a special drive device that performs intermittent movement, the design of the installation and its maintenance are significantly complicated.

Наиболее близким к заявляемой сушилке по технической сущности является сушилка кипящего слоя для термочувствительных сыпучих материалов (А.с. 1276888, МКИ F 26 В 17/10. Сушилка кипящего слоя для термолабильных сыпучих материалов / Ю.Н. Агапов, А.В. Бараков, А.В. Жучков, А.В. Санников (СССР). Опубл. 15.12.86. Бюл. 46). Она содержит вертикальный корпус, разделенный газораспределительными беспровальными решетками, которые поддерживают слой материала, на поярусно расположенные кольцевые камеры. Последние сообщаются между собой посредством пересыпных окон в решетках и имеют в каждой из них радиальные перегородки, разделяющие объем камер на две секции. Нижняя и верхняя камеры подключены соответственно к газоподводящему и газоотводящему коробам, разделенным вертикальными перегородками на два отсека, соответствующих секциям камер для автономного подвода в последние и отвода из них разнотемпературного газа. Closest to the claimed dryer in technical essence is a fluidized bed dryer for heat-sensitive bulk materials (A.S. 1276888, MKI F 26 B 17/10. Fluidized bed dryer for heat-sensitive bulk materials / Yu.N. Agapov, A.V. Barakov , A.V. Zhuchkov, A.V. Sannikov (USSR), Publish. 15.12.86. Bull. 46). It contains a vertical casing, separated by gas distribution gridless grids that support the layer of material, in a ring-shaped annular chamber. The latter communicate with each other through overflow windows in the gratings and have radial partitions in each of them, dividing the volume of the chambers into two sections. The lower and upper chambers are connected respectively to the gas inlet and gas outlet ducts, divided by vertical partitions into two compartments, corresponding to the sections of the chambers for autonomous supply to and discharge of different-temperature gas from them.

Наличие двух секций в каждой кольцевой камере не позволяет повысить частоту осциллирования и, тем самым, использовать теплоноситель с более высокой температурой без опасности перегрева и снижения качества материала, а также интенсифицировать процесс сушки. Угловое смещение каждого нижерасположенного пересыпного окна относительно вышерасположенного против направления движения материала с целью исключения его просыпания сразу через все нижерасположенные окна нарушает симметричное осциллирование и поэтому ухудшает технико-экономические показатели процесса сушки. Вертикальные перегородки, располагающиеся над слоем продукта, не регулируются по высоте. Следовательно, отсутствует возможность устанавливать нужную высоту псевдоожиженного слоя материала, изменять скорость его перемещения и производительность сушилки. The presence of two sections in each annular chamber does not allow increasing the oscillation frequency and, therefore, using a heat carrier with a higher temperature without the risk of overheating and lowering the quality of the material, as well as intensifying the drying process. The angular displacement of each downstream overflow window relative to the upstream material against the direction of movement of the material in order to prevent it from spilling immediately through all the downstream windows violates the symmetric oscillation and therefore degrades the technical and economic performance of the drying process. Vertical partitions located above the product layer are not adjustable in height. Therefore, it is not possible to set the desired height of the fluidized bed of material, change the speed of its movement and the performance of the dryer.

Технической задачей изобретения является увеличение производительности сушилки и повышение качества готового продукта. An object of the invention is to increase the productivity of the dryer and improving the quality of the finished product.

Поставленная задача достигается тем, что в сушилке с псевдоожиженным слоем для термочувствительных сыпучих материалов, содержащей вертикальный корпус, разделенный газораспределительными беспровальными решетками, поддерживающими слой материала, на поярусно расположенные кольцевые камеры, сообщающиеся между собой посредством пересыпных окон в решетках и имеющие в каждой из них радиальные перегородки, разделяющие надслоевой объем камер на две секции, причем нижняя камера подключена к газоподводящему коробу и разделена вертикальными перегородками на два отсека, соответствующие секциям камер, новым является то, что в каждой секции камеры установлены дополнительные радиальные перегородки, разделяющие вместе с имеющимися перегородками весь надслоевой объем на четное число секций, равномерно расположенных по окружности. Газоподводящий короб также разделен дополнительными вертикальными перегородками на отсеки, соответствующие секциям камер, предназначенные для подачи и отвода из них газа с заданной температурой. Пересыпные окна в решетке расположены в одной плоскости по вертикали без смещения друг относительно друга и оснащены наклонными спусками для передачи материала из "холодной" секции в "горячую". Все вертикальные перегородки, расположенные над псевдоожиженным слоем, установлены с возможностью регулирования расстояния между их нижней кромкой и беспровальной газораспределительной решеткой. The problem is achieved in that in a fluidized bed dryer for thermosensitive bulk materials containing a vertical casing, separated by gas-distributing wireless gratings supporting a layer of material, on ring-shaped annular chambers communicating with each other by filling windows in gratings and having radial in each of them partitions dividing the superlayer volume of the chambers into two sections, the lower chamber being connected to the gas supply duct and divided by vertical the partitions into two compartments corresponding to the sections of the chambers, it is new that in each section of the chamber additional radial partitions are installed, dividing together with the existing partitions the entire superlayer volume into an even number of sections evenly spaced around the circumference. The gas supply box is also divided by additional vertical partitions into compartments corresponding to the chamber sections, intended for supplying and discharging gas from them at a given temperature. The bulkheads in the grating are located in the same plane vertically without offset from each other and are equipped with inclined slopes for transferring material from the "cold" section to the "hot" one. All vertical partitions located above the fluidized bed are installed with the possibility of adjusting the distance between their lower edge and the gas-free gas distribution grill.

За счет снабжения каждой секции сушильных камер дополнительными радиальными перегородками, разделяющими вместе с имеющимися двумя перегородками весь надслойный объем на четное число секций, равномерно расположенных по окружности, а также разделения газоподводящего короба дополнительными вертикальными перегородками на отсеки, соответствующие секциям камер с подачей во все отсеки газа с заданной температурой, расположения пересыпных окон в решетках в одной плоскости по вертикали без смещения друг относительно друга и оснащения их наклонными спусками для передачи материала из "холодной" секции в "горячую" обеспечивается повышение частоты симметричного осциллирования и использование теплоносителя с более высокой температурой без опасности перегрева материала. В итоге повышается качество готового продукта и увеличивается производительность сушилки за счет интенсификации процессов тепло- и массообмена и размещения большего числа радиальных перегородок в том же объеме аппарата. Средняя температура материала в процессе сушки Т_м может поддерживаться существенно ближе к ее предельно допустимому значению Т_д(Т_м≤Т_д), а с уменьшением полупериодов нагрева материала повышается его предел термоустойчивости. В данной сушилке возможно регулирование высоты псевдоожиженного слоя, что позволяет устанавливать заданную производительность установки.By supplying each section of the drying chambers with additional radial partitions, dividing together with the existing two partitions the entire superlayer volume into an even number of sections evenly spaced around the circumference, as well as dividing the gas supply duct with additional vertical partitions into compartments corresponding to the chamber sections with supply to all gas compartments with a given temperature, the location of the filling windows in the gratings in the same plane vertically without offset from each other and equipping them with sloping descents to transfer material from the "cold" section to the "hot" provides an increase in the frequency of symmetric oscillations and the use of a coolant with a higher temperature without the risk of overheating of the material. As a result, the quality of the finished product increases and the productivity of the dryer increases due to the intensification of heat and mass transfer processes and the placement of a larger number of radial partitions in the same volume of the apparatus. The average temperature of the material in the drying process T _m can be maintained much closer to its maximum permissible value T _d (T _m ≤T _d ), and with a decrease in the half-periods of heating the material, its thermal stability limit increases. In this dryer, it is possible to control the height of the fluidized bed, which allows you to set the desired performance of the installation.

Предлагаемая сушилка изображена на фиг.1 - 4. The proposed dryer is shown in figures 1 to 4.

Сушилка содержит вертикальный корпус 1, беспровальную газораспределительную решетку 2, кольцевые камеры 3, радиальные перегородки 4 с окнами 5 и радиальную перегородку 6, дополнительные радиальные перегородки 7 с окнами 8 и наклонные спуски 9, секции 10-13 кольцевых камер 3, пересыпные окна 14 с проходным сечением, достаточным для пропуска всего находящегося на газораспределительной решетке материала, газоподводящий короб 15, разделенный на отсеки 16-19 перегородками 20, крышку 21 с патрубком 22 для отвода отработанных газов, загрузочный 23 и разгрузочный 24 патрубки. The dryer contains a vertical housing 1, a gas-free gas distribution grill 2, annular chambers 3, radial partitions 4 with windows 5 and a radial partition 6, additional radial partitions 7 with windows 8 and inclined slopes 9, sections 10-13 of the annular chambers 3, overflow windows 14 s a cross-section sufficient to allow all the material on the gas distribution grille to pass through, a gas supply duct 15 divided into compartments 16-19 by baffles 20, a cover 21 with a pipe 22 for exhaust gas discharge, a loading 23 and an unloading the first 24 connections.

Сушилка работает следующим образом. Горячий воздух подается в "горячие" отсеки 16 и 18, а холодный воздух - в "холодные" отсеки 17 и 19. Исходный материал непрерывно поступает через загрузочный патрубок 23 в секцию 10 верхней кольцевой камеры 3, куда поступает также горячий воздух из нижних секций 10. Толщину слоя материала задают путем регулирования расстояния между нижней кромкой радиальных перегородок и верхней поверхностью газораспределительных решеток (не показано). Под действием косых струй воздуха, поступающих из газораспределительной решетки 2, материал сжижается и перемещается по кольцу сквозь окно 8 в "холодную" секцию 11, затем сквозь окно 5 - в "горячую" секцию 12 и, наконец, через окно 8 - в "холодную" секцию 13. Затем материал поступает через пересыпное окно 14 по наклонному спуску 9 в нижерасположенные кольцевые камеры 3, в которых осуществляется анологичная осциллирующая обработка горячим и холодным воздухом. Высушенный материал выгружается через разгрузочный патрубок 24. Отработанный воздух из всех секций 10-13 верхней кольцевой камеры 3 выводится через патрубок 22. The dryer operates as follows. Hot air is supplied to the "hot" compartments 16 and 18, and cold air to the "cold" compartments 17 and 19. The source material is continuously fed through the feed pipe 23 into section 10 of the upper annular chamber 3, which also receives hot air from the lower sections 10 The thickness of the material layer is set by adjusting the distance between the lower edge of the radial partitions and the upper surface of the gas distribution grilles (not shown). Under the action of oblique jets of air coming from the gas distribution grid 2, the material is liquefied and moved along the ring through window 8 to the “cold” section 11, then through window 5 to the “hot” section 12 and, finally, through window 8 to the “cold” "section 13. Then the material enters through the overflow window 14 along an inclined descent 9 into the lower annular chambers 3, in which a similar oscillating treatment with hot and cold air is carried out. The dried material is discharged through the discharge pipe 24. Exhaust air from all sections 10-13 of the upper annular chamber 3 is discharged through the pipe 22.

Claims

1. A fluidized bed dryer for thermosensitive bulk materials, comprising a vertical casing, separated by gas distribution gridless grids supporting a layer of material, into annularly located annular chambers communicating with each other via bulk windows in the gratings and having radial partitions in each of them separating the superlayer volume chambers into two sections, with the lower chamber connected to the gas supply duct and divided by vertical partitions into two compartments, corresponding chambers sections, characterized in that in each chamber section additional radial partitions are installed, dividing together with the existing partitions the entire superlayer volume into an even number of sections evenly spaced around the circumference, and the gas supply duct is also divided by additional vertical partitions into compartments corresponding to chamber sections, designed for the supply and removal of gas from them with a given temperature, the filling windows in the grate are located in the same plane vertically without offset of each other and are equipped with inclined slopes for transferring material from the "cold" section of the "hot".

2. The dryer according to claim 1, characterized in that all vertical partitions located above the fluidized bed are installed with the possibility of adjusting the distance between their lower edge and the gas-free gas distribution grill.