RU2247287C1 - Pneumatic drier for polydispersed materials - Google Patents
Pneumatic drier for polydispersed materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247287C1 RU2247287C1 RU2003120710/06A RU2003120710A RU2247287C1 RU 2247287 C1 RU2247287 C1 RU 2247287C1 RU 2003120710/06 A RU2003120710/06 A RU 2003120710/06A RU 2003120710 A RU2003120710 A RU 2003120710A RU 2247287 C1 RU2247287 C1 RU 2247287C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- drying
- turn
- spiral
- drying chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cyclones (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сушильной технике и может использоваться для сушки в режиме пневмотранспорта различных дисперсных материалов в пищевой, спиртовой, пивоваренной, комбикормовой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to drying equipment and can be used for drying in the pneumatic conveying mode of various dispersed materials in food, alcohol, brewing, animal feed, chemical and other industries.
Известна установка для сушки порошкообразных и мелкозернистых материалов, например крахмала, глюкозы, содержащая последовательно включенные пневматическую сушилку, батарею циклонов и скруббер для промывки отработавшего теплоносителя, при этом пневматическая сушилка выполнена в виде трех цилиндрических труб последовательно возрастающего сечения, первые две из которых, для работы с восходящим потоком аэросмеси, установлены соосно с небольшим перекрытием одна относительно другого, а третья, для работы с нисходящим потоком - параллельно последним, причем между первыми двумя трубами размещен сборник-сепаратор крупных частиц высушиваемого материала, снабженный двумя рядами клапанов, трубы снабжены самостоятельными воздухоотводами для поддержания позонного температурного режима, при этом труба наименьшего сечения снабжена на выходе насадком с продольными вырезами для предварительного смешивания части отработавшего теплоносителя с нагретым воздухом, подаваемым во вторую трубу (авторское свидетельство СССР №162461, МПК 5 F 26 В 17/10, 1961). Особенностью этой сушилки является то, что сначала для сушки глюкозы подают воздух с небольшой температурой 50-55°С и сушат влажный продукт в восходящем потоке в пневмотрубе, а затем подсушенную глюкозу окончательно досушивают воздухом с более высокой температурой, который подается по отдельному трубопроводу, от отдельного вентилятора и калорифера, в нисходящем потоке, также в трубе большего диаметра, где продукт двигается по винтовой линии. Реализация в данной сушилке двух температурных режимов существенно увеличило габариты установки и при этом не исключила слипание продукта при различных температурах.A known installation for drying powdered and fine-grained materials, for example starch, glucose, containing a series-connected pneumatic dryer, a cyclone battery and a scrubber for washing the spent heat carrier, while the pneumatic dryer is made in the form of three cylindrical tubes of sequentially increasing cross section, the first two of which are for work with an upward flow of air mixtures, are installed coaxially with a small overlap one relative to the other, and the third, for working with a downward flow, is parallel about the latter, and between the first two pipes there is a collector-separator of large particles of the dried material, equipped with two rows of valves, the pipes are equipped with independent air vents to maintain the temperature zone, while the pipe of the smallest cross section is equipped with a nozzle with longitudinal cutouts for pre-mixing part of the spent coolant with heated air supplied to the second pipe (USSR copyright certificate No. 162461, IPC 5 F 26 V 17/10, 1961). A feature of this dryer is that first, for drying glucose, air with a low temperature of 50-55 ° C is supplied and the wet product is dried in an upward flow in a pneumatic tube, and then the dried glucose is finally dried with air with a higher temperature, which is supplied through a separate pipeline, from a separate fan and heater, in a downward flow, also in a pipe of a larger diameter, where the product moves along a helical line. The implementation in this dryer of two temperature conditions significantly increased the dimensions of the installation and at the same time did not exclude the product sticking at different temperatures.
Известна установка для сушки высоковлажных дисперсных материалов во взвешенном слое, содержащая сушильную камеру с патрубками ввода теплоносителя и материала и вывода газовзвеси, установленный по оси камеры пневмоподъемник и циклон, при этом пневмоподъемник выполнен в виде шнека, на валу которого, в верхней его части, установлен завихритель, а патрубок вывода газовзвеси соединен через циклон с патрубком ввода теплоносителя (авторское свидетельство СССР №690259, МПК 5 F 26 В 17/10, 1978).A known installation for drying highly moist dispersed materials in a suspended layer, containing a drying chamber with nozzles for entering the coolant and material and output of the gas suspension, a pneumatic hoist and a cyclone mounted along the chamber axis, the pneumatic hoist made in the form of a screw, on the shaft of which, in its upper part, is installed a swirler, and a gas suspension outlet pipe is connected through a cyclone to a coolant input pipe (USSR author's certificate No. 690259, IPC 5 F 26 V 17/10, 1978).
Известна также пневмосушилка для сыпучих и волокнистых материалов, например измельченной древесины, содержащая корпус, сообщенный с размещенной по его оси цилиндрической обечайкой, образующей со стенками корпуса пневмотрубу с направляющей вставкой внутри, например винтовой, для перемещения газовзвеси по спиральной траектории, при этом упомянутая обечайка заглушена с обоих торцов, футерована огнеупорным материалом и снабжена горелочным устройством для генерирования сушильного агента, направляемого в пневмотрубу через окно, образованное на боковой поверхности обечайки. Корпус сушилки может быть заключен в теплоизолированный кожух с образованием зазора для нагрева наружного воздуха, подаваемого к горелочному устройству (авторское свидетельство СССР №496455, МПК 5 F 26 В 17/10, 1974). Эта конструкция отличается относительной компактностью за счет совмещения цилиндрической обечайки с топкой, которая находится внутри нее. Однако в связи с тем, что пневмосушилка имеет только криволинейные участки трассы, при сушке на ней высоковлажных и обладающих высокой адгезией дисперсных материалов возможно налипание высушиваемого продукта на внутренней стенке сушильной камеры.Also known is a pneumatic dryer for bulk and fibrous materials, for example, chopped wood, comprising a housing communicated with a cylindrical shell placed along its axis, forming a pneumatic tube with a guide insert inside, for example a screw, for moving the gas suspension along a spiral path, while the said shell is muffled from both ends, it is lined with refractory material and equipped with a burner for generating a drying agent directed into the pneumatic tube through a window, forming what is on the side of the shell. The dryer body can be enclosed in a thermally insulated casing with the formation of a gap for heating the external air supplied to the burner device (USSR copyright certificate No. 496455, IPC 5 F 26 V 17/10, 1974). This design is characterized by relative compactness due to the combination of the cylindrical shell with the firebox, which is located inside it. However, due to the fact that the pneumatic dryer has only curved sections of the route, drying of highly moist and highly adhesion dispersed materials on it may cause the drying of the product to stick to the inner wall of the drying chamber.
Известна пневмосушилка для дисперсных материалов, содержащая вертикальный корпус с нижним вводом высушиваемой газовзвеси и с тангенциальными патрубками ввода дополнительного теплоносителя и вывода высушенной газовзвеси, расположенными соответственно в нижней и верхней частях корпуса, при этом по оси корпуса в зоне патрубка вывода высушенной газовзвеси дополнительно установлена полая вставка в виде опрокинутого конуса из эластичного материала, снабженного приводом вертикального перемещения, взаимодействующего с вершиной конуса для изменения его объема (авторское свидетельство СССР №1508066, МПК 5 F 26 В 17/10, 1987). В данной конструкции предлагается регулировать продолжительность пребывания высушиваемого в пневматической сушилке продукта за счет тангенциального ввода дополнительного теплоносителя, а в зоне выхода из пневмосушилки потока газовзвеси устанавливается вставка из эластичного материала, с помощью которой регулируется время сушки дисперсного материала. Предложенное решение частично устранило недостатки, имевшие место в прототипе, однако и в этом случае усложнение конструкции пневмосушилки не исключило полностью возможность налипания высушиваемого продукта на стенки корпуса.Known pneumatic dryer for dispersed materials, containing a vertical housing with a lower inlet of the dried gas suspension and with tangential nozzles for introducing an additional coolant and the outlet of the dried gas suspension, located respectively in the lower and upper parts of the housing, while along the axis of the housing in the area of the outlet pipe of the dried gas suspension is additionally installed hollow insert in the form of an overturned cone made of an elastic material equipped with a vertical displacement drive interacting with the apex of the cone I change the scope (copyright certificate of the USSR №1508066, IPC 5 F 26 B 17/10, 1987). In this design, it is proposed to control the length of stay of the product being dried in a pneumatic dryer due to the tangential introduction of additional coolant, and an insert made of an elastic material is installed in the exit zone of the pneumatic dryer from the gas suspension, with which the drying time of the dispersed material is controlled. The proposed solution partially eliminated the disadvantages that took place in the prototype, however, in this case, the complication of the design of the pneumatic dryer did not completely exclude the possibility of adhesion of the dried product on the walls of the housing.
Известна пневматическая сушилка, содержащая вертикальную трубу с нижним вводом газовзвеси и с расширителем в верхней части, снабженным тангенциальным патрубком ввода дополнительного теплоносителя, при этом труба на входе в расширитель снабжена завихрителем, а расширитель имеет дополнительный тангенциальный патрубок вывода отработанного теплоносителя (авторское свидетельство СССР №577374, МПК 5 F 26 В 17/10, 1972). В данной конструкции так же, как и в конструкции, защищенной авторским свидетельством №162461, вводится дополнительный поток теплоносителя для интенсификации процесса сушки и уменьшения продолжительности сушки. Для этого специальная расширительная камера снабжена завихрителем, позволяющим улучшить пылеулавливание. Однако эти меры усложнили конструкцию и не в полной мере исключили упомянутые выше недостатки, присущие устройству.Known pneumatic dryer containing a vertical pipe with a lower inlet of a gas suspension and with an expander in the upper part, equipped with a tangential nozzle for introducing additional coolant, while the pipe at the inlet of the expander is equipped with a swirl, and the expander has an additional tangential nozzle for withdrawing the spent coolant (USSR copyright certificate No. 577374 , IPC 5 F 26 V 17/10, 1972). In this design, as well as in the design protected by copyright certificate No. 162461, an additional coolant flow is introduced to intensify the drying process and reduce the drying time. For this, a special expansion chamber is equipped with a swirl to improve dust collection. However, these measures complicated the design and did not completely exclude the above-mentioned disadvantages inherent in the device.
Таким образом, как следует из известного уровня техники, представленного выше, можно констатировать наличие двух тенденций в развитии этой отрасли техники. Так с помощью различных, дополнительных, конструктивных устройств, например, дополнительного подвода теплоносителя на определенном расстоянии от начала пневмотрассы или введения дополнительного оборудования: газодувки, вентиляторы, калориферы, предлагается реализовать в трубах-сушилках или двухстадийный способ сушки дисперсного материала, или регулировать продолжительность сушки посредством создания участков с вихревым движением частиц этого материала.Thus, as follows from the prior art presented above, we can state the presence of two trends in the development of this branch of technology. Thus, using various additional, constructive devices, for example, additional supply of a coolant at a certain distance from the beginning of the air duct or the introduction of additional equipment: gas blowers, fans, air heaters, it is proposed to implement a two-stage method of drying dispersed material in pipe dryers, or to adjust the drying time by creating sections with the vortex motion of particles of this material.
Наряду с перечисленными выше конструкциями, определенное развитие получают спиральные пневматические сушилки. Известны различные конструкции спиральных пневматических сушилок с плоскими каналами, расположенными в вертикальной плоскости. Так, например, в конструкции МИХМа и НИИполимеров (В.И.Муштаев и др. Сушка в условиях пневмотранспорта. М.: Химия, 1984, стр.134-147) сушильный тракт выполнен в виде плоской бифилярной спирали. Сушильный спиральный канал прямоугольного сечения навит концентрически таким образом, что образует в центре плавный S-образный переход, а на периферии корпуса - входной и выходной патрубки. Влажный материал, взвешенный в газе, транспортируется от входного патрубка к выходному и высушивается, проходя путь от периферии к центру, а затем от центра к периферии. Изменение кривизны траектории частиц создает условия нестационарности гидродинамического режима и интенсификации тепло- и массообмена при максимальной движущей силе процесса сушки. Однако при такой конструкции каналов не исключена вероятность залегания высушиваемого материала в центральной части сушилки, где минимальный радиус закрутки спирального канала и где меняется направление движения газовзвеси в канале.Along with the above constructions, spiral pneumatic dryers receive a certain development. There are various designs of spiral pneumatic dryers with flat channels located in a vertical plane. So, for example, in the design of MIKhM and Research Institute of Polymers (V.I. Mushtaev and others. Drying under conditions of pneumatic transport. M: Chemistry, 1984, pp. 134-147), the drying duct is made in the form of a flat bifilar spiral. The drying spiral channel of rectangular cross section is wound concentrically in such a way that it forms a smooth S-shaped transition in the center, and inlet and outlet pipes on the periphery of the housing. Wet material suspended in the gas is transported from the inlet to the outlet and is dried, passing from the periphery to the center, and then from the center to the periphery. Changing the curvature of the particle trajectory creates the conditions for the non-stationary hydrodynamic regime and the intensification of heat and mass transfer at the maximum driving force of the drying process. However, with such a design of the channels, the probability of occurrence of the dried material in the central part of the dryer, where the minimum radius of twist of the spiral channel and where the direction of movement of the gas suspension in the channel changes, is not ruled out.
Известна пневмосушилка для дисперсных материалов, содержащая сушильный канал, выполненный в виде двух плоских концентрических спиралей с противоположным направлением навивки, патрубки для подачи теплоносителя и для вывода высушенного материала и отработанного теплоносителя, при этом спиральный канал выполнен с двойными перфорированными стенками, полость между которыми подключена к источнику теплоносителя (авторское свидетельство СССР №499475, МПК 5 F 26 В 17/10, 1974). Для того чтобы избежать налипания влажных частиц на стенки канала, спиральный канал выполняют с двойными перфорированными стенками, в образованную полость между которыми подают часть теплоносителя. При этом давление в полости должно быть больше, чем в основном канале, т.е. необходим дополнительный нагнетатель (вентилятор) для подачи теплоносителя в полость. Такое конструктивное решение частично устранило упомянутый выше существенный недостаток. Однако наличие в конструкции S-образного перехода принципиально сохраняет вероятность налипания влажных частиц на его стенки и, как следствие, полного зарастания канала.Known pneumatic dryer for dispersed materials, containing a drying channel made in the form of two flat concentric spirals with the opposite direction of winding, nozzles for supplying coolant and for withdrawing dried material and waste coolant, while the spiral channel is made with double perforated walls, the cavity between which is connected to heat carrier source (USSR author's certificate No. 499475, IPC 5 F 26 V 17/10, 1974). In order to avoid the sticking of wet particles to the channel walls, the spiral channel is made with double perforated walls, into which the part of the heat carrier is supplied between the formed cavity. In this case, the pressure in the cavity should be greater than in the main channel, i.e. An additional supercharger (fan) is required to supply the coolant into the cavity. Such a constructive solution partially eliminated the aforementioned significant drawback. However, the presence of an S-shaped transition in the design fundamentally retains the probability of wet particles sticking to its walls and, as a result, the channel is completely overgrown.
Известна пневмосушилка для дисперсных материалов, содержащая спираль, образующую канал прямоугольного сечения для газовзвеси, подключенный на периферийном витке к загрузочному, а на центральных, имеющих сепарационные разрывы, - к разгрузочному устройствам, при этом участок центральных витков между разрывами выполнен в виде поворотной заслонки серповидной формы (авторское свидетельство СССР №524054, МПК 5 F 26 В 17/10, 1974). Авторы отказались от S-образного перехода, вместо него сушильный канал заканчивается сепаратором-досушивателем, который представляет собой дисковую сушильную камеру, образованную боковыми стенками сушилки и последним витком спирального канала. В дисковой сушильной камере находится неподвижный, направляющий, спиралевидный элемент, приваренный к боковой стенке сушилки, а участок центральных витков выполнен в виде поворотной заслонки серповидной формы. В центре дисковой сушильной камеры находится отверстие для выхода газовзвеси высушенного материала из сушилки. Благодаря наличию поворотной заслонки можно регулировать время пребывания продукта в дисковой сушильной камере, а значит, и время сушки. Это имеет большое значение при сушке трудносохнущих материалов. Однако, как отмечают сами авторы, максимальное время пребывания ограничено минимальной величиной порозности взвешенного слоя вращающегося кольца газовзвеси в дисковой камере. Т.е. возможности этой конструкции ограничены в области сушки влажных, полидисперсных материалов, требующих удаления связанной влаги.Known pneumatic dryer for dispersed materials, containing a spiral forming a rectangular channel for gas suspension, connected on the peripheral coil to the loading, and on the central, having separation gaps, to the discharge devices, while the section of the central turns between the gaps is made in the form of a crescent-shaped rotary damper (USSR copyright certificate No. 524054, IPC 5 F 26 B 17/10, 1974). The authors abandoned the S-shaped transition, instead the drying channel ends with a separator-drier, which is a disk drying chamber formed by the side walls of the dryer and the last turn of the spiral channel. In the disk drying chamber there is a fixed, guiding, spiral-shaped element welded to the side wall of the dryer, and the section of central turns is made in the form of a sickle-shaped rotary damper. In the center of the disk drying chamber there is an opening for the exit of the gas suspension of the dried material from the dryer. Due to the presence of a rotary damper, it is possible to adjust the residence time of the product in the disk drying chamber, and hence the drying time. This is of great importance when drying difficult-to-dry materials. However, as the authors themselves note, the maximum residence time is limited by the minimum porosity of the suspended layer of the rotating ring of the gas suspension in the disk chamber. Those. the capabilities of this design are limited in the drying of wet, polydisperse materials requiring the removal of bound moisture.
Кроме того, следует отметить, что общей особенностью рассмотренных выше конструкций спиральных пневмосушилок является их высокое, аэродинамическое сопротивление, обусловленное постоянно изменяющимся радиусом закрутки канала, требующим повышенных затрат энергии на прокачивание потока газовзвеси через сушилку.In addition, it should be noted that a common feature of the designs of spiral air dryers discussed above is their high aerodynamic resistance, due to the constantly changing channel twist radius, requiring increased energy costs for pumping the gas suspension flow through the dryer.
Наиболее близким к настоящему изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату при использовании является спиральная пневмосушилка для дисперсных материалов фирмы "Проктор-Марк" Великобритания (В.И.Муштаев и др. Сушка в условиях пневмотранспорта. М.: Химия, 1984, стр.138). В данной конструкции сушильный тракт выполнен в виде плоской спирали в вертикальной плоскости. Спиральный канал переменного сечения образован закручивающейся к центру спиральной лентой. В нижних витках спирального канала имеются щели для сепарации и возврата крупных частиц во внешние витки на досушку. Газовзвесь с последнего витка спирали через поворотное устройство поступает в циклон. Вытянутая по вертикали форма спирали и переменное сечение канала создают значительную нестационарность гидродинамического режима движения газовзвеси, способствуя интенсивному протеканию тепло- и массообмена. Вместе с тем, упомянутые щели, выполненные в нижних витках спирали, способствуя досушке крупных частиц материала, снижают движущую силу процесса сушки, что вызвано рециркуляцией части газа и материала, и могут служить причиной перегрева последнего.Closest to the present invention in terms of technical nature and the achieved technical result when used is a spiral pneumatic dryer for dispersed materials manufactured by Proctor-Mark United Kingdom (V.I. Mushtaev et al. Drying in conditions of pneumatic transport. M .: Chemistry, 1984, p. 138). In this design, the drying path is made in the form of a flat spiral in a vertical plane. The spiral channel of variable cross section is formed by a spiral tape twisting towards the center. In the lower turns of the spiral channel there are slots for separation and return of large particles to the external turns for drying. The gas suspension from the last turn of the spiral through a rotary device enters the cyclone. The vertically elongated spiral shape and a variable channel cross section create significant non-stationarity of the hydrodynamic regime of gas suspension movement, contributing to the intensive flow of heat and mass transfer. At the same time, the above-mentioned slots made in the lower turns of the spiral, contributing to the drying of large particles of the material, reduce the driving force of the drying process, which is caused by the recirculation of part of the gas and material, and can cause the latter to overheat.
В основу настоящего изобретения положена задача создания конструкции спиральной пневмосушилки, свободной от упомянутых выше недостатков, т.е. конструкции, обеспечивающей активный гидродинамический режим и соответственно интенсивный тепло- и массообмен.The basis of the present invention is the creation of a design of a spiral air dryer, free from the above disadvantages, i.e. design, providing an active hydrodynamic regime and, accordingly, intense heat and mass transfer.
Технический результат, достигаемый в процессе реализации настоящего изобретения, заключается в выполнении спиральной пневмосушилки с плоским каналом, полностью исключающей залегание и перегрев высушиваемого продукта при аналогичных параметрах потока газовзвеси и при значительном снижении гидравлического сопротивления пневмотрассы, благодаря выполнению криволинейных участков спирали с постоянным радиусом закрутки.The technical result achieved in the implementation of the present invention is to make a spiral air dryer with a flat channel, completely eliminating the occurrence and overheating of the dried product with the same parameters of the gas suspension flow and with a significant decrease in the hydraulic resistance of the air bag due to the implementation of curved sections of the spiral with a constant radius of twist.
Задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением упомянутого выше технического результата, решается тем, что в известной пневмосушилке полидисперсных материалов, содержащей питатели, подающие влажный материал, подвергающийся сушке, вентилятор, обеспечивающий пневмотранспортировку влажного материала, устройство для нагрева сушильного агента, сушильную камеру со спиральным каналом, основной циклон, отделяющий сухой продукт от теплоносителя, разгрузочное устройство, спиральный канал сушильной камеры выполнен с постоянным сечением по всей длине канала в виде, по крайней мере, нескольких идентичных витков, расположенных последовательно друг за другом, ориентированных вертикально, при этом каждый виток канала включает последовательно чередующиеся прямолинейные и криволинейные участки и каждый криволинейный участок канала, соединяющий прямолинейные участки, выполнен с постоянным радиусом, а канал, образованный каждым витком, имеет одну общую боковую стенку со следующим, по ходу движения газовзвеси, витком;The task underlying the present invention, with the achievement of the above technical result, is solved by the fact that in the known pneumatic dryer of polydisperse materials containing feeders supplying the wet material to be dried, a fan providing pneumatic conveying of the wet material, a device for heating the drying agent, a drying chamber with a spiral channel, the main cyclone separating the dry product from the coolant, an unloading device, the spiral channel of the drying chamber is made a cross section along the entire length of the channel in the form of at least several identical turns, arranged sequentially one after another, oriented vertically, with each turn of the channel including successively alternating rectilinear and curved sections and each curved section of the channel connecting the straight sections a constant radius, and the channel formed by each coil has one common side wall with the next coil along the gas suspension;
- а также тем, что в нее дополнительно введена батарея циклонов, установленная после основного циклона;- as well as the fact that a cyclone battery installed after the main cyclone is additionally introduced into it;
- а также тем, что в ней соотношение между высотой “а” и шириной “b” прямоугольного сечения спирального канала сушильной камеры находится в диапазоне 0,4-0,8;- and also the fact that in it the ratio between the height “a” and the width “b” of the rectangular cross section of the spiral channel of the drying chamber is in the range of 0.4-0.8;
- а также тем, что в ней соотношение между длиной криволинейных и прямолинейных участков одного витка канала составляет 1,1-1,35.- and also the fact that in it the ratio between the length of the curved and rectilinear sections of one turn of the channel is 1.1-1.35.
Изобретение иллюстрируется графическими материалами, где на фиг.1 представлена принципиальная схема пневматической спиральной сушилки, на фиг.2 - спиральная сушильная камера: а) вид спереди, б) вид сбоку, в) вид сверху.The invention is illustrated by graphic materials, in which Fig. 1 is a schematic diagram of a pneumatic spiral dryer, in Fig. 2 is a spiral drying chamber: a) a front view, b) a side view, c) a top view.
Пневматическая спиральная сушилка содержит теплогенератор 1, спиральную сушильную камеру 2, основной циклон 3, батарею циклонов 4, вентилятор 5, смеситель-питатель 6, горелку 7.The pneumatic spiral dryer contains a heat generator 1, a spiral drying chamber 2, a main cyclone 3, a cyclone battery 4, a fan 5, a mixer-
Сушильная камера (фиг.2) состоит из корпуса 8 с патрубком 9 и 10 соответственно для подвода и отвода газовзвеси, люками 11, теплоизоляцией 12, прямолинейными вертикальными участками 13, винтовыми участками 14 в верхней части сушильной камеры и окружными участками 15 в нижней части сушильной камеры одинакового прямоугольного сечения канала, плавно переходящими один в другой. Боковые перегородки 16 обеспечивают прямоугольную форму канала по всей длине сушильной камеры.The drying chamber (Fig. 2) consists of a housing 8 with a
Сушилка работает следующим образом. Воздух из помещения, где находится сушилка, засасывается вентилятором 5 и, проходя через теплогенератор 1, смешивается с продуктами сгорания в камере сгорания. Полученный таким образом сушильный агент необходимой температуры поступает с требуемой скоростью в воздуховод, в который подается влажный полидисперсный материал из смесителя-питателя 6. Образовавшаяся газовзвесь попадает в спиральную сушильную камеру 2, являющуюся основным элементом сушилки.The dryer operates as follows. The air from the room where the dryer is located is sucked in by the fan 5 and, passing through the heat generator 1, is mixed with the combustion products in the combustion chamber. Thus obtained drying agent of the required temperature enters with the required speed into the duct, into which moist polydisperse material is supplied from the mixer-
Процесс сушки в данном аппарате осуществляется следующим образом. Поток газовзвеси (смесь дисперсного материала и сушильного агента), движущегося со скоростью, значительно превышающей скорость витания самых крупных частиц, подается через патрубок 9. Двигаясь по криволинейной траектории, частицы материала отбрасываются на внешнюю стенку канала, соударяясь между собой и стенкой; при этом скорость их движения уменьшается, что приводит к концентрированию газовзвеси и интенсификации межфазного тепло- и массообмена. Постоянный контакт частиц со стенкой может служить причиной налипания их на стенки при сушке липких материалов. Для избежания этого в предложенном пневмоаппарате криволинейные участки канала чередуются с прямыми. Температура сушильного агента плавно снижается по всей длине пневмотрассы, что характерно для аппаратов идеального вытеснения и при этом сохраняется максимальная движущая сила процесса сушки.The drying process in this apparatus is as follows. A gas suspension stream (a mixture of dispersed material and a drying agent) moving at a speed significantly exceeding the speed of the largest particles is supplied through pipe 9. Moving along a curved path, the material particles are thrown onto the outer wall of the channel, colliding with each other and the wall; at the same time, their speed decreases, which leads to the concentration of gas suspension and the intensification of interphase heat and mass transfer. The constant contact of the particles with the wall can cause them to stick to the walls when drying sticky materials. To avoid this, in the proposed pneumatic apparatus, curved sections of the channel alternate with straight lines. The temperature of the drying agent gradually decreases along the entire length of the air duct, which is typical for ideal displacement apparatuses and at the same time the maximum driving force of the drying process is maintained.
После прохождения спиральной сушильной камеры 2 (фиг.1) поток газовзвеси направляется в основной циклон 3, в котором улавливается крупнодисперсная фракция подсушенного полидисперсного продукта. Далее этот продукт в зависимости от его влажности может поступать: на досушку в другой аппарат; частично на рециркуляцию для смешивания с исходным продуктом, частично в другой аппарат на досушку; на хранение в бункеры для готового продукта.After passing the spiral drying chamber 2 (Fig. 1), the gas suspension flow is sent to the main cyclone 3, in which the coarse fraction of the dried polydisperse product is captured. Further, this product, depending on its moisture content, may enter: for drying in another apparatus; partially for recycling to mix with the original product, partially in another apparatus for drying; storage in silos for the finished product.
Газовзвесь из циклона 3 направляется в батарею циклонов 4, где улавливается мелкодисперсная фракция, а очищенный отработанный воздух поступает частично на рециркуляцию, а оставшаяся часть выбрасывается в атмосферу.The gas suspension from the cyclone 3 is sent to the cyclone battery 4, where the finely dispersed fraction is trapped, and the purified exhaust air enters partially for recirculation, and the rest is emitted into the atmosphere.
Для некоторых продуктов, например для спиртовой барды, химический состав мелкодисперсной и крупнодисперсной фракций существенно различаются. Так, содержание протеинов в мелкодисперсной фракции в 2,5 раза выше, чем в крупнодисперсной. Соответственно, стоимость сухого продукта в этом случае может существенно различаться. Такая двухпродуктовая по конечному продукту схема, реализуемая предложенной конструкцией спиральной пневматической сушилки, является более гибкой и экономически выгодной.For some products, such as alcohol stillage, the chemical composition of the finely divided and coarse fractions is significantly different. Thus, the protein content in the fine fraction is 2.5 times higher than in the coarse fraction. Accordingly, the cost of the dry product in this case can vary significantly. Such a two-product scheme for the final product, implemented by the proposed design of a spiral pneumatic dryer, is more flexible and cost-effective.
В конструкции сушильной установки, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, подача влажного материала осуществляется на прямолинейном участке входа в сушильную камеру, имеющего то же сечение, что и спиральный канал, для обеспечения скорости сушильного агента, необходимой для надежного пневмотранспортирования влажного материала. Кроме того, при вводе влажного продукта в канале образуется факел из дисперсного материала, геометрические параметры которого рассчитываются, исходя из параметров процесса (расход сушильного агента и его скорость, производительность по влажному продукту, дисперсный состав продукта и др.). Особенно важно, чтобы факел не касался стенок канала до момента подсушивания влажного материала, чтобы не вызывать отложения продукта на стенках упомянутого канала. Соотношение между высотой “а” и шириной “b” поперечного сечения канала были определены с учетом соблюдения вышеизложенных требований. Оптимальные соотношения упомянутых параметров определены экспериментально и находятся в диапазоне 0,4-0,8.In the design of the drying unit, made in accordance with the present invention, the supply of wet material is carried out on a straight section of the entrance to the drying chamber, having the same cross section as the spiral channel, to ensure the speed of the drying agent necessary for reliable pneumatic conveying of the wet material. In addition, when a wet product is introduced into the channel, a torch is formed from a dispersed material, the geometric parameters of which are calculated based on the process parameters (consumption of the drying agent and its speed, wet product productivity, dispersed composition of the product, etc.). It is especially important that the torch does not touch the walls of the channel until the wet material is dried, so as not to cause product deposits on the walls of the said channel. The relationship between the height “a” and the width “b” of the cross section of the channel were determined taking into account the above requirements. The optimal ratios of the mentioned parameters are determined experimentally and are in the range of 0.4-0.8.
Конструкция сушильной камеры, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, позволяет создавать активный гидродинамический режим и, соответственно, интенсивный тепло- и массообмен. Мерой активности гидродинамического режима является коэффициент скольжения фаз, определяемый относительной скоростью дисперсной и газовой фаз и зависящий от радиуса закрутки. Чем меньше радиус закрутки, тем больше коэффициент скольжения фаз. С другой стороны, для снижения гидродинамического сопротивления спиральной сушильной камеры и, соответственно, снижения энергозатрат необходимо увеличивать радиус закрутки канала. Исходя из этих условий, было получено оптимальное соотношение между длинами криволинейных и прямолинейных участков спиральной сушильной камеры. Конкретный диапазон упомянутых соотношений определен также экспериментально и составляет 1,1-1,35.The design of the drying chamber, made in accordance with the present invention, allows you to create an active hydrodynamic regime and, accordingly, intense heat and mass transfer. A measure of the activity of the hydrodynamic regime is the phase slip coefficient, which is determined by the relative velocity of the dispersed and gas phases and depends on the spin radius. The smaller the spin radius, the greater the slip coefficient of the phases. On the other hand, to reduce the hydrodynamic resistance of the spiral drying chamber and, accordingly, reduce energy consumption, it is necessary to increase the swirl radius of the channel. Based on these conditions, the optimal ratio between the lengths of the curved and rectilinear sections of the spiral drying chamber was obtained. A specific range of the mentioned ratios is also determined experimentally and is 1.1-1.35.
Кроме того, чередование криволинейных и прямолинейных участков обуславливает чередование участков торможения и разгона дисперсной фазы, что в свою очередь способствует улучшению перемешивания дисперсного материала и газовой фазы и интенсифицирует удаление влаги.In addition, the alternation of curved and rectilinear sections causes the alternation of the braking and acceleration regions of the dispersed phase, which in turn improves the mixing of the dispersed material and the gas phase and intensifies the removal of moisture.
Наконец, предложенная конструкция сушильной камеры отличается компактностью и позволяет разместить установку в одноэтажном, производственном здании и тем самым существенно снизить капитальные затраты.Finally, the proposed design of the drying chamber is compact and allows you to place the installation in a single-story, industrial building and thereby significantly reduce capital costs.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003120710/06A RU2247287C1 (en) | 2003-07-09 | 2003-07-09 | Pneumatic drier for polydispersed materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003120710/06A RU2247287C1 (en) | 2003-07-09 | 2003-07-09 | Pneumatic drier for polydispersed materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003120710A RU2003120710A (en) | 2005-01-10 |
| RU2247287C1 true RU2247287C1 (en) | 2005-02-27 |
Family
ID=34881530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003120710/06A RU2247287C1 (en) | 2003-07-09 | 2003-07-09 | Pneumatic drier for polydispersed materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2247287C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529763C1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-09-27 | Иван Егорович Тимофеев | Method to dry disperse material in weighted-transported layer and plant for its realisation |
| RU2673041C2 (en) * | 2014-04-30 | 2018-11-21 | Бма Брауншвайгише Машиненбауанштальт Аг | Installation for removal of fluid and solid substances from a mixture of particle-like materials |
| RU2674290C1 (en) * | 2017-10-23 | 2018-12-06 | Дмитрий Борисович Сушенцев | Device for drying raw material from dispersed material (options) |
| RU2755849C1 (en) * | 2021-02-18 | 2021-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет пищевых производств" | Dryer for bulk materials |
-
2003
- 2003-07-09 RU RU2003120710/06A patent/RU2247287C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МУШТАЕВ В.И. и др. Сушка в условиях пневмотранспорта. - М.: Химия, 1984, с.138. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529763C1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-09-27 | Иван Егорович Тимофеев | Method to dry disperse material in weighted-transported layer and plant for its realisation |
| RU2673041C2 (en) * | 2014-04-30 | 2018-11-21 | Бма Брауншвайгише Машиненбауанштальт Аг | Installation for removal of fluid and solid substances from a mixture of particle-like materials |
| RU2674290C1 (en) * | 2017-10-23 | 2018-12-06 | Дмитрий Борисович Сушенцев | Device for drying raw material from dispersed material (options) |
| RU2755849C1 (en) * | 2021-02-18 | 2021-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет пищевых производств" | Dryer for bulk materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003120710A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4519990A (en) | Spray dryer for the purification of a gas | |
| US7155841B2 (en) | Rotary impinging stream dryer | |
| RU2247287C1 (en) | Pneumatic drier for polydispersed materials | |
| EP0002825A1 (en) | Method and apparatus for drying particulate material | |
| US5658142A (en) | Material drying system | |
| US4945657A (en) | Rotary drum dryer with improved premixing assembly | |
| US2715283A (en) | Rotary dryers | |
| US3319349A (en) | Heat exchange apparatus for carrying out chemical and physical reactions | |
| US4299563A (en) | Cyclone processor and separator | |
| US4729176A (en) | Rotary drum dryer and method | |
| US5906483A (en) | Rotary film calciner | |
| RU2290578C1 (en) | Method of and device for drying loose materials | |
| US4329141A (en) | Method of and device for heating finely divided solid particles in conveying ducts | |
| RU15218U1 (en) | DRUM DRYER FOR BULK MATERIALS (OPTIONS) | |
| JP3849982B2 (en) | Rotary dryer with indirect heating pipe | |
| SU759815A1 (en) | Vortex-type dryer for loose materials | |
| SU282150A1 (en) | Pneumatic drier for pulverulent materials | |
| RU2306507C1 (en) | Pneumatic drier | |
| US20120266481A1 (en) | Special Free Moisture Removal System | |
| SU1068675A1 (en) | Vortex drier for pulverulent materials | |
| SU909500A1 (en) | Fluidised bed dryer for loose materials | |
| RU2164650C1 (en) | Loose material drier | |
| RU2263262C1 (en) | Vortex dryer | |
| SU1062483A2 (en) | Loose material drier | |
| SU1044912A2 (en) | Vortex spray drier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE4A | Notice of change of address of a patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060710 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110710 |