RU2305237C1

RU2305237C1 - Drum type vertical drier

Info

Publication number: RU2305237C1
Application number: RU2006114468/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Геннадий Васильевич Львов (RU); Геннадий Васильевич Львов; Сергей Савельевич Кочетов (RU); Сергей Савельевич Кочетов; Сергей Сергеевич Кочетов (RU); Сергей Сергеевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-08-27

Abstract

FIELD: processes and equipment for drying dispersed materials, possibly in microbiological, chemical, food making and other industry branches.

SUBSTANCE: drum type vertical drier includes wet product loading apparatus having feeder; housing of drier; heater; blower. Housing of drier has jacket and discharging branch pipe, S-shaped hollow blade type agitator with drive unit and with openings turned to bottom of housing. Agitator is mounted on hollow shaft connected with pipeline of heat transfer agent (air or nitrogen). Products to be dried are placed on flat bottom of drier housing; in upper part of said housing hose filter is inserted. Said filter includes filtering members for trapping blown-off material at blowing product by means of heat transfer agent. Platform with filtering members is mounted on elastic disc type members for shaking it during regeneration process by means of vibration exciter. Waste heat transfer agent is fed to hose filter through acoustic apparatus secured to platform. Inlet branch pipe of acoustic apparatus is turned to agitator and its outlet branch pipe is communicated with open ends of filtering members.

EFFECT: enhanced efficiency of drier.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for drying dispersed materials and can be used in microbiological, food, chemical and other industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка по а.с. СССР №553424, F26В 17/10,1975 г., содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру с опорной решеткой, топку со смесительной камерой, турбогазодувку и систему очистки отработанного воздуха (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer by.with. USSR No. 553424, F26В 17 / 10.1975, containing a loading hopper of wet material with a screw feeder, a drying chamber with a support grid, a furnace with a mixing chamber, a gas turbine and an exhaust air purification system (prototype).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.The disadvantage of the prototype is the relatively low productivity of drying the final product.

Технический результат - повышение производительности сушки.The technical result is an increase in drying performance.

Это достигается тем, что в сушилке барабанной вертикальной, содержащей загрузочное устройство влажного продукта с патрубком и разгрузочный патрубок, корпус сушилки, нагреватель, вентилятор, корпус сушилки выполнен с рубашкой и содержит полую лопастную мешалку с приводом и отверстиями, направленными к днищу корпуса, а сама полая лопастная мешалка выполнена S-образной и насаженной на полый вал, соединенный с трубопроводом теплоносителя (воздуха или азота), причем высушиваемый продукт размещается на плоском днище корпуса сушилки, в верхнюю часть которого встроен рукавный фильтр с фильтрующими элементами для улавливания уноса при продувке продукта теплоносителем, причем платформа с фильтрующими элементами установлена на упругие элементы тарельчатого типа, осуществляющие ее встряхивание в процессе регенерации за счет вибратора, а отработанный теплоноситель отводится в систему очистки отработанного теплоносителя в рукавный фильтр через акустическую установку, закрепленную на платформе, при этом входной патрубок установки обращен в сторону мешалки, а выходной соединен с открытыми концами фильтрующих элементов.This is achieved by the fact that in a vertical drum dryer containing a wet product loading device with a nozzle and an unloading nozzle, the dryer body, a heater, a fan, the dryer body is made with a jacket and contains a hollow paddle mixer with a drive and openings directed to the bottom of the body, and the hollow paddle mixer is made S-shaped and mounted on a hollow shaft connected to the coolant pipe (air or nitrogen), and the dried product is placed on the flat bottom of the dryer body, in the upper part of which a bag filter is built-in with filtering elements for trapping ablation when the product is purged with a coolant, and the platform with filtering elements is mounted on disk-type elastic elements that shake it during regeneration due to a vibrator, and the waste coolant is discharged into the waste filter cleaning system into a bag filter through an acoustic unit mounted on the platform, while the inlet pipe of the installation is turned towards the mixer, and the output is connected with open ends of the filter elements.

На фиг.1 показан общий вид барабанной сушилки, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a General view of a drum dryer, figure 2 - section aa in figure 1.

Сушилка барабанная вертикальная содержит корпус 1 с рубашкой 11, загрузочный и разгрузочный патрубки 2 и 3, полую S-образную лопастную мешалку 8 с отверстиями, направленными к днищу 12, насаженную на полый вал мешалки 4, соединенный с трубопроводом 5 теплоносителя (воздуха или азота), нагреватель 6, вентилятор 7, привод мешалки 9. Высушиваемый продукт размещается на плоском днище 12 корпуса 1 сушилки. В верхнюю часть корпуса 1 встроен рукавный фильтр 10 с фильтрующими элементами 15 для улавливания уноса при продувке продукта теплоносителем. Платформа 17 с фильтрующими элементами 15 установлена на упругие элементы 14 тарельчатого типа, осуществляющие ее встряхивание в процессе регенерации за счет вибратора 16.The vertical drum dryer contains a housing 1 with a jacket 11, loading and unloading nozzles 2 and 3, a hollow S-shaped paddle mixer 8 with holes directed to the bottom 12, mounted on the hollow shaft of the mixer 4, connected to the coolant pipe 5 (air or nitrogen) , heater 6, fan 7, stirrer drive 9. The product to be dried is placed on the flat bottom 12 of the dryer body 1. A bag filter 10 with filter elements 15 is integrated in the upper part of the housing 1 for trapping entrainment when the product is purged with a coolant. The platform 17 with the filtering elements 15 is mounted on the elastic elements 14 of the disk type, which shake it during the regeneration process due to the vibrator 16.

Продувка теплоносителя через вращающуюся мешалку 8 улучшает тепломассообмен, обеспечивает равномерную сушку без значительного уноса пыли. Для материалов, высушиваемых от растворителей, возможна работа сушилки в замкнутом цикле с установкой на линии паров теплообменника с приемником, охлаждаемого рассолом для конденсации паров и сбора растворителя (на чертеже не показано).Blowing the coolant through a rotating mixer 8 improves heat and mass transfer, provides uniform drying without significant entrainment of dust. For materials dried by solvents, the dryer can work in a closed cycle with the heat exchanger installed on the vapor line with a receiver cooled by brine to condense the vapors and collect the solvent (not shown in the drawing).

Загрузка сушилки может быть механизирована путем засоса через вакуумпровод 13 осадка продукта из корзины центрифуги (на чертеже не показано), а выгрузка - с помощью мешалки 8 через разгрузочный патрубок 3, расположенный в днище 12. После загрузки сушилки влажным продуктом в системе создается вакуум и она заполняется азотом, после чего сушка продолжается за счет рециркуляции азота. По окончании сушки продукт охлаждают, подавая холодную воду в рубашку 11, и выгружают механически на сито или в тару.The dryer loading can be mechanized by suctioning through the vacuum line 13 the product sediment from the centrifuge basket (not shown in the drawing), and unloading - using the mixer 8 through the discharge pipe 3 located in the bottom 12. After the dryer is loaded with a wet product, a vacuum is created in the system and it it is filled with nitrogen, after which drying continues due to nitrogen recirculation. After drying, the product is cooled by supplying cold water to the jacket 11, and unloaded mechanically on a sieve or in a container.

Сушилка барабанная вертикальная с продувкой теплоносителя через мешалку работает следующим образом.A vertical drum dryer with a coolant blowing through a mixer works as follows.

Высушиваемый продукт размещается на плоском днище 12 корпуса 1 сушилки. В верхнюю часть корпуса 1 встроен рукавный фильтр 10 с фильтрующими элементами 15 для улавливания уноса при продувке продукта теплоносителем. Платформа 17 с фильтрующими элементами 15 установлена на упругие элементы 14 тарельчатого типа, осуществляющими ее встряхивание в процессе регенерации за счет вибратора 16.The product to be dried is placed on the flat bottom 12 of the dryer body 1. A bag filter 10 with filter elements 15 is integrated in the upper part of the housing 1 for trapping entrainment when the product is purged with a coolant. The platform 17 with the filtering elements 15 is mounted on the elastic elements 14 of the disk type, shaking it during the regeneration process due to the vibrator 16.

Продувка теплоносителя через вращающуюся мешалку 8 улучшает тепломассообмен, обеспечивает равномерную сушку без значительного уноса пыли. Для материалов, высушиваемых от растворителей, возможна работа сушилки в замкнутом цикле с установкой на линии паров теплообменника с приемником, охлаждаемого рассолом для конденсации паров и сбора растворителя (на чертеже не показано).Blowing the coolant through a rotating mixer 8 improves heat and mass transfer, provides uniform drying without significant entrainment of dust. For materials dried by solvents, it is possible to operate the dryer in a closed cycle with the heat exchanger with a receiver installed on the vapor line cooled by brine to condense the vapors and collect the solvent (not shown in the drawing).

Отработанный теплоноситель отводится в рукавный фильтр 10 через акустическую установку (на чертеже не показано), закрепленную на платформе 17 и имеющую входной и выходной патрубки. Входной патрубок обращен в сторону мешалки 8, а выходной соединен с открытыми концами фильтрующих элементов 15.The spent coolant is discharged into the bag filter 10 through an acoustic installation (not shown in the drawing), mounted on the platform 17 and having an inlet and outlet pipe. The inlet pipe is facing towards the mixer 8, and the outlet is connected to the open ends of the filter elements 15.

Теплоноситель - нагретый воздух или азот, вместе с мелкими частицами продукта попадает в акустическую установку, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления. В акустической установке происходит отделение от теплоносителя пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в среде отработанного теплоносителя, пылевые частицы слипаются, то есть коагулируют, образуя крупные агрегаты, что значительно облегчает последующую очистку теплоносителя в газоочистных аппаратах. На взвешенные частицы при воздействии акустических колебаний действуют следующие основные факторы: совместное колебание частиц и газовой среды, динамические силы между соседними частицами. Крупные частицы оседают вниз либо в акустической установке, либо поступают в полость, связанную с инерционным пылеотделителем.The coolant is heated air or nitrogen, together with small particles of the product gets into the acoustic installation, the sound vibration parameters of which are configured from the control unit. In an acoustic installation, dust particles are separated from the coolant, since under the influence of the sound field and the associated oscillatory processes occurring in the medium of the spent coolant, the dust particles stick together, that is, coagulate, forming large aggregates, which greatly facilitates the subsequent cleaning of the coolant in gas cleaning devices . The following main factors act on suspended particles under the influence of acoustic vibrations: joint oscillation of particles and a gas medium, dynamic forces between neighboring particles. Large particles settle down either in an acoustic installation or enter a cavity associated with an inertial dust separator.

Оптимальными параметрами для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 800-900 Гц, концентрация пыли в потоке теплоносителя не менее 2 г/м, время озвучивания 1,5...2 с. Эти параметры обусловлены тем, что в зависимости от их величины взвешенная частица либо участвует в колебаниях среды (полностью или частично), либо не участвует, так как на частицу и среду действуют силы Стокса. Более того, при пропускании звуковых волн через объем газа, находящегося в некотором замкнутом сосуде, в последнем устанавливаются стоячие звуковые волны с образованием узлов (скорость колебаний равна нулю) и пучностей, в которых амплитуда колебаний скорости максимальна. Частота колебательного процесса, равная 800-900 Гц, создает для концентрации пыли в потоке теплоносителя, равной не менее 2 г/м³, такую амплитуду звуковой волны, при которой амплитуда скорости газовой частицы, определяемая отношением интенсивности звука (уровень звукового давления 140 дБ и более) к скорости звука в среде, будет находиться в области пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде (акустической установке), что и определяет в конечном счете интенсивность акустической коагуляции, то есть скорость образования крупных частиц. Время озвучивания 1,5...2 с назначается из условия образования пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде. Если время озвучивания будет за пределами диапазона 1,5...2 с, то это приведет к образованию узлов в стоячих волнах (скорость колебаний равна нулю) и, как следствие, к ослаблению эффекта акустической коагуляции.The optimal parameters for sound processing of medium-sized dust are the sound pressure level of 140 dB or more, the oscillation frequency of 800-900 Hz, the dust concentration in the coolant flow is at least 2 g / m, the sounding time is 1.5 ... 2 s. These parameters are due to the fact that, depending on their size, the suspended particle either participates in the oscillations of the medium (fully or partially), or does not participate, since the Stokes forces act on the particle and the medium. Moreover, when sound waves are transmitted through the volume of a gas located in a closed vessel, standing sound waves are established in the latter with the formation of nodes (the oscillation velocity is zero) and antinodes in which the amplitude of the velocity oscillations is maximum. The frequency of the oscillatory process, equal to 800-900 Hz, creates for the dust concentration in the coolant flow equal to at least 2 g / m ³ such an amplitude of the sound wave at which the amplitude of the velocity of the gas particle, determined by the ratio of sound intensity (sound pressure level 140 dB and more) to the speed of sound in the medium, it will be in the antinode region of standing sound waves in a given closed vessel (acoustic installation), which ultimately determines the intensity of acoustic coagulation, that is, the rate of formation of large particles stits. The scoring time of 1.5 ... 2 s is assigned from the condition of formation of an antinode of standing sound waves in a given closed vessel. If the scoring time is outside the range of 1.5 ... 2 s, then this will lead to the formation of nodes in standing waves (the oscillation speed is zero) and, as a result, to weaken the effect of acoustic coagulation.

При диаметре сушилки около 1 м ее удельная часовая производительность при температуре теплоносителя 55°С, например по фармацевтическим пуриновым препаратам составляет от 250 до 550 кг.With a dryer diameter of about 1 m, its specific hourly output at a coolant temperature of 55 ° C, for example, for pharmaceutical purine preparations, ranges from 250 to 550 kg.

Claims

1. The vertical drum dryer containing a wet product loading device with a nozzle and an unloading nozzle, a dryer body, a heater, a fan, the dryer body being made with a jacket and containing a hollow paddle mixer with a drive and holes, characterized in that the holes of the mixer are directed to the bottom case, and the hollow paddle mixer itself is made S-shaped and mounted on a hollow shaft connected to the coolant pipe (air or nitrogen), and the product to be dried is placed on the flat bottom of the body a dryer, in the upper part of which there is a bag filter with filtering elements for collecting entrainment when the product is purged with a coolant, and the platform with filtering elements is mounted on elastic dish-shaped elements that shake it during the regeneration process due to a vibrator, and the spent coolant is discharged into the cleaning system waste coolant into the bag filter through an acoustic unit mounted on the platform, while the inlet pipe of the installation is turned towards the mixer , and the output is connected to the open ends of the filter elements.

2. The vertical drum dryer according to claim 1, characterized in that the sound pressure level in the range of 140-150 dB, the vibrational frequency, are optimal parameters for sound processing in an acoustic installation of medium-sized dust with a concentration of not less than 2 g / m ³ in the heat carrier flow process in the range of 800-1000 Hz, scoring time in the range of 1.5-2 s.