RU2315251C1 - Drying method with fully closed cycle of drying agent - Google Patents
Drying method with fully closed cycle of drying agent Download PDFInfo
- Publication number
- RU2315251C1 RU2315251C1 RU2006120104/06A RU2006120104A RU2315251C1 RU 2315251 C1 RU2315251 C1 RU 2315251C1 RU 2006120104/06 A RU2006120104/06 A RU 2006120104/06A RU 2006120104 A RU2006120104 A RU 2006120104A RU 2315251 C1 RU2315251 C1 RU 2315251C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- cooling
- drying
- refrigerant
- condenser
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
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 способ сушки по а.с. СССР №553424, F26В 17/10, 1975 г., заключающийся в том, что конденсируют испарившуюся влагу путем подачи отработанного газа в холодильник, где его охлаждают и осушают вследствие конденсации паров жидкости, а затем осушенный газ подают в калорифер и после этого в сушилку (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a method of drying as. USSR No. 553424, F26В 17/10, 1975, which consists in the fact that the evaporated moisture is condensed by supplying the exhaust gas to the refrigerator, where it is cooled and dried due to condensation of liquid vapor, and then the dried gas is fed into the air heater and then to the dryer (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 способе сушки с полностью замкнутым циклом сушильного агента, заключающемся в том, что конденсируют испарившуюся влагу путем подачи отработанного газа в холодильник, где его охлаждают и осушают вследствие конденсации паров жидкости, а затем осушенный газ подают в калорифер и после этого в сушилку, при этом сначала газ охлаждают при Хо=const до точки росы (φ=1), а затем конденсируют пары влаги и осуществляют дальнейшее охлаждение газа (по линии φ=1) до температуры исходной смеси, при этом расход хладагента через конденсатор поверхностного типа определяют из следующего уравнения теплового баланса:This is achieved by the fact that in the drying method with a completely closed cycle of the drying agent, which consists in condensing the evaporated moisture by supplying the exhaust gas to the refrigerator, where it is cooled and dried due to condensation of liquid vapor, and then the dried gas is fed into the air heater and after that to the dryer, while first the gas is cooled at X o = const to the dew point (φ = 1), and then moisture vapor is condensed and the gas is further cooled (along the line φ = 1) to the temperature of the initial mixture, while the flow rate of the refrigerant through the condensate a surface type sator is determined from the following heat balance equation:
М=L(I0-IK)+Qпт/схл(tхл.К-tхл.o),M = L (I 0 -I K ) + Q pt / s chl (t chl. K -t chl.o ),
где М - расход хладагента; Qпт - тепло, затраченное в калорифере на нагрев сушильного агента; схл - теплоемкость хладагента; tхл.o и tхл.К - температура хладагента на входе в конденсатор и выходе из него; I0 и IK - энтальпия хладагента на входе в конденсатор и выходе из него, L - расход сухого газа,where M is the flow rate of the refrigerant; Q pt is the heat expended in the heater to heat the drying agent; with chl - heat capacity of the refrigerant; t chl.o and t chl.K - the temperature of the refrigerant at the inlet to and exit from the condenser; I 0 and I K is the enthalpy of the refrigerant at the inlet and outlet of the condenser, L is the flow rate of dry gas,
а полный баланс массы и энергии в процессе охлаждения и конденсации пара определяют по формуле:and the full balance of mass and energy in the process of cooling and condensation of steam is determined by the formula:
IK=[сгtKΔ+(r0+спtK)(Х0Δ-I0)]/[Δ-(r0+спtК)],I K = [s g t K Δ + (r 0 + s p t K ) (X 0 Δ-I 0 )] / [Δ- (r 0 + s p t K )],
где IК - энтальпия хладагента на выходе из конденсатора, tК - температура парогазовой смеси на выходе из конденсатора, r0 - удельная теплота парообразования при 0°С, сг и сп - соответственно удельная теплоемкость газа и пара, Х0 - влагосодержание сухого воздуха при 0°С, Δ - изменение энтальпии сушильного агента в процессе его охлаждения и конденсации пара.where I K is the enthalpy of the refrigerant at the outlet of the condenser, t K is the temperature of the vapor-gas mixture at the outlet of the condenser, r 0 is the specific heat of vaporization at 0 ° C, with g and s p are the specific heat of gas and steam, respectively, X 0 is the moisture content dry air at 0 ° С, Δ is the change in the enthalpy of the drying agent in the process of its cooling and steam condensation.
На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для реализации предложенного способа сушки с полностью замкнутым циклом сушильного агента с использованием конденсатора смешения, на фиг.2 - принципиальная схема устройства для сушки с полностью замкнутым циклом сушильного агента с использованием конденсатора поверхностного типа, на фиг.3 представлено изображение процесса охлаждения и осушки газа на диаграмме I-X при использовании поверхностного конденсатора, на фиг.4 представлено изображение процесса охлаждения и осушки газа на диаграмме I-X при использовании смесительного конденсатора.Figure 1 shows a schematic diagram of a device for implementing the proposed method of drying with a fully closed cycle of a drying agent using a mixing capacitor, figure 2 is a schematic diagram of a device for drying with a fully closed cycle of a drying agent using a capacitor of surface type, figure 3 the image of the process of cooling and drying gas on the diagram IX is shown when using a surface condenser, figure 4 presents the image of the process of cooling and drying gas on a di gram I-X using the mixing condenser.
Устройство для сушки с полностью замкнутым циклом сушильного агента с использованием конденсатора смешения (фиг.1) содержит вентилятор 1, калорифер 2, питатель 3, сушилку 4, циклон 5. Вентилятор 1 установлен в цепи между конденсатором смешения 6, выполненным в виде скруббера, и калорифером 2 таким образом, что выход конденсатора смешения 6 соединен со всасывающей магистралью вентилятора 1, а нагнетающая магистраль вентилятора соединена с калорифером 2. Бункерная часть скруббера 6 соединена со сборником конденсата 7, из которого насосом 8 подается конденсат в холодильную машину 9 поверхностного типа, например кожухо-трубный теплообменник.A device for drying with a completely closed cycle of a drying agent using a mixing capacitor (Fig. 1) contains a
Устройство для сушки с полностью замкнутым циклом сушильного агента с использованием конденсатора поверхностного типа (фиг.2) содержит вентилятор 1, калорифер 2, питатель 3, сушилку 4, циклон 5, поверхностный конденсатор 10 в виде кожухо-трубного теплообменника (рекуперативный теплообменник), вход которого связан с выходом циклона 5, а выход - со сборником конденсата 11, из которого вентилятором 1 отсасывается сушильный агент и поступает в калорифер 2.A device for drying with a completely closed cycle of a drying agent using a surface type condenser (Fig. 2) contains a
Способ сушки с полностью замкнутым циклом сушильного агента при использовании поверхностного конденсатора осуществляют следующим образом.The drying method with a completely closed cycle of the drying agent using a surface condenser is as follows.
Схемы сушки продуктов с полностью замкнутым циклом сушильного агента основаны на конденсации испарившейся влаги и применении конденсатора поверхностного типа или конденсатора смешения (скруббер). Отработанный газ поступает в холодильник 9 или 10, где охлаждается и осушается вследствие конденсации паров жидкости. Осушенный газ подается в калорифер 2 и затем в сушилку 4.Drying schemes for products with a completely closed drying agent cycle are based on the condensation of evaporated moisture and the use of a surface type condenser or a mixing condenser (scrubber). The exhaust gas enters the
Сначала газ охлаждают при Хо=const до точки росы (φ=1), а затем конденсируют пары влаги и осуществляют дальнейшее охлаждение газа (по линии φ=1) до температуры исходной смеси (фиг.3). Чем меньше температура хладагента, тем выше степень осушки рециркулирующего газа. Расход хладагента через конденсатор поверхностного типа можно определить из уравнения теплового баланса:First, the gas is cooled at X o = const to the dew point (φ = 1), and then moisture vapor is condensed and gas is further cooled (along the line φ = 1) to the temperature of the initial mixture (Fig. 3). The lower the temperature of the refrigerant, the higher the degree of drying of the recycle gas. The flow rate of the refrigerant through a surface-type condenser can be determined from the heat balance equation:
где М - расход хладагента; Qпт - тепло, затраченное в калорифере на нагрев сушильного агента; схл - теплоемкость хладагента; tхл.o и tхл.К - температура хладагента на входе в конденсатор и выходе из него.where M is the flow rate of the refrigerant; Q pt is the heat expended in the heater to heat the drying agent; with chl - heat capacity of the refrigerant; t chl.o and t chl.K - the temperature of the refrigerant at the inlet to and from the condenser.
Температуру газа на выходе из конденсатора tК (исходное состояние перед калорифером) обычно задают, а влагосодержание ХК и энтальпию IК парогазовой смеси рассчитывают по традиционным зависимостям. Требуемая поверхность теплообмена конденсатора рассчитывается по известным методикам.The gas temperature at the outlet of the condenser t K (the initial state in front of the air heater) is usually set, and the moisture content X K and the enthalpy I K of the gas-vapor mixture are calculated according to traditional dependencies. The required heat exchange surface of the condenser is calculated by known methods.
При использовании конденсатора смешения газ, выходящий их сушилки, контактирует с хладагентом, в качестве которого обычно используют охлажденный конденсат испарившейся жидкости (растворитель или разбавитель исходного высушиваемого материала). В процессе взаимодействия с холодной орошающей жидкостью парогазовая смесь охлаждается, параметры ее изменяются по некоторой кривой А0АК (фиг.4). При этом за бесконечно малый промежуток времени контакта конденсируется пар в количестве, определяемом материальным балансом:When using a mixing condenser, the gas leaving their dryers is in contact with a refrigerant, which is usually used as a cooled condensate of an evaporated liquid (solvent or diluent of the starting material to be dried). In the process of interaction with a cold irrigation liquid, the gas-vapor mixture is cooled, its parameters change along a certain curve A 0 A K (Fig. 4). At the same time, for an infinitely small period of time of contact, steam condenses in an amount determined by the material balance:
Интегрируя уравнение (2) в пределах от М0 до МК и от Х0 до ХК, получим:Integrating equation (2) in the range from M 0 to M K and from X 0 to X K , we obtain:
ОбозначимWe denote
где σж - удельный расход жидкости на орошение (плотность орошения), 1 кг жидкости на 1 кг сухого газа, L - расход сухого газа.where σ W is the specific fluid flow rate for irrigation (irrigation density), 1 kg of fluid per 1 kg of dry gas, L is the flow rate of dry gas.
Тогда масса испарившейся влагиThen the mass of evaporated moisture
Согласно тепловому балансу процесса охлаждения газа в конденсаторе смешения (без учета потерь)According to the heat balance of the gas cooling process in the mixing condenser (excluding losses)
Приведя члены уравнения (6) к удельным тепловым затратам делением на W по уравнениям (3) и (5), после преобразования получим:Reducing the terms of equation (6) to the specific heat consumption by dividing by W according to equations (3) and (5), after the conversion we get:
где Δ - изменение энтальпии сушильного агента в процессе его охлаждения и конденсации пара; qж - удельная теплота орошающей жидкости;where Δ is the change in the enthalpy of the drying agent during its cooling and vapor condensation; q W - specific heat of the irrigating liquid;
Из уравнения (7) имеем:From equation (7) we have:
Энтальпию газа на выходе из скруббера можно найти графическим построением на диаграмме I-Х или рассчитать по основному уравнению энтальпии парогазовой смесиThe gas enthalpy at the exit of the scrubber can be found by graphical construction on the diagram IX or calculated using the basic equation for the enthalpy of a vapor-gas mixture
где IГ, IП - соответственно энтальпия газа и пара; t - температура парогазовой смеси, r0 - удельная теплота парообразования при 0°С, сг и сп - соответственно удельная теплоемкость газа и пара, Х - влагосодержание сухого воздуха.where I G , I P - respectively, the enthalpy of gas and vapor; t is the temperature of the vapor-gas mixture, r 0 is the specific heat of vaporization at 0 ° C, with g and c p are the specific heat of gas and steam, respectively, X is the moisture content of dry air.
Совмещая уравнения (10) и (9), получим:Combining equations (10) and (9), we obtain:
Уравнения (10), (4), (5), (7)-(11) выражают полный баланс массы и энергии в процессе охлаждения и конденсации пара.Equations (10), (4), (5), (7) - (11) express the full balance of mass and energy in the process of cooling and condensation of steam.
Полностью замкнутый газовый цикл в технологии сушки обычно применяют в тех случаях, когда из продукта испаряется ценная жидкость, которую необходимо вернуть в производство, или когда высушиваемый материал или растворитель являются токсичными веществами и выбросы их в атмосферу недопустимы. Кроме того, замкнутый цикл целесообразно применять при сушке пожаро- и взрывоопасных продуктов, когда к качестве сушильного агента используется дорогостоящий инертный газ.A completely closed gas cycle in drying technology is usually used when a valuable liquid evaporates from the product and needs to be returned to production, or when the material or solvent to be dried is toxic and cannot be released into the atmosphere. In addition, it is advisable to use the closed cycle when drying fire and explosive products, when expensive inert gas is used as a drying agent.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006120104/06A RU2315251C1 (en) | 2006-06-09 | 2006-06-09 | Drying method with fully closed cycle of drying agent |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006120104/06A RU2315251C1 (en) | 2006-06-09 | 2006-06-09 | Drying method with fully closed cycle of drying agent |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2315251C1 true RU2315251C1 (en) | 2008-01-20 |
Family
ID=39108728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006120104/06A RU2315251C1 (en) | 2006-06-09 | 2006-06-09 | Drying method with fully closed cycle of drying agent |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2315251C1 (en) |
-
2006
- 2006-06-09 RU RU2006120104/06A patent/RU2315251C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105734936B (en) | Device for clothing processing | |
US6094835A (en) | Heat pump dryer with desciccant enhanced moisture removal | |
DK1971813T3 (en) | System og fremgangsmåde til produktion af alfa-type-gips ved anvendelse af varmegenvinding | |
CN111253042A (en) | Graded heat utilization sludge low-temperature belt type drying system | |
JP2011514840A (en) | Air dryer using vortex tube | |
CN108870878A (en) | Direct heat pump integrates transformation drying system and method | |
DK2511636T3 (en) | Process for drying liquids, slurries, pastes, cakes and moisture particles forming particulate material by drying in a direct superheated steam dryer | |
CN103307859A (en) | Tower type mechanical steam recompression and overheating integrated steam drying systems and methods | |
CN109682170A (en) | A kind of dry transport process device of goods fluid heat exchange | |
RU2315251C1 (en) | Drying method with fully closed cycle of drying agent | |
US11365894B2 (en) | Closed-air closed-desiccant humidifier-dehumidifier atmospheric water generator system | |
CN211688786U (en) | Heat pump sludge dryer with water-cooled heat exchanger | |
CN109282272B (en) | Superheated steam heat drying system and method based on absorption heat pump | |
US20130037402A1 (en) | Apparatus for Recovery of Organic Compounds and Drying of Organic Mass | |
AU2004250091A1 (en) | Dehumidifier drier for pastes, liquors and aggregate materials | |
RU2530057C2 (en) | Method of thermal processing of organic-containing raw material and device for its implementation | |
CN212339898U (en) | Material drying device based on transcritical carbon dioxide heat pump | |
Nimmol et al. | Multistage impinging stream drying for Okara | |
Alves-Filho | Energy effective and green drying technologies with industrial applications | |
CN204478750U (en) | A kind of rotary kiln drying machine | |
KR20030088106A (en) | Drying machine using heat pump system | |
Minea | Industrial drying heat pumps | |
WO2018109144A1 (en) | Plant and process for production of a dried product from a humid product | |
CN108619746A (en) | A kind of ammonium sulfate liquor concentration Distallation systm and its distillation technique | |
CN211847686U (en) | Graded heat utilization sludge low-temperature belt type drying system |