RU2326299C1

RU2326299C1 - Horizontal spiral dryer

Info

Publication number: RU2326299C1
Application number: RU2006145282/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Сергей Савельевич Кочетов (RU); Сергей Савельевич Кочетов; Сергей Сергеевич Кочетов (RU); Сергей Сергеевич Кочетов; Анастаси Витальевна Костылева (RU); Анастасия Витальевна Костылева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-06-10

Abstract

FIELD: mechanic engineering.

SUBSTANCE: invention is related to the technique of disperse materials drying and can be used in microbiological, food and chemical and other industries. Horizontal spiral dryer consists of a feed spout for wet stock, spent coolant cleaning system and drying chamber in the shape of spiral dryer. There is a lid on the top of drying chamber forming separating chamber. Feed spout is situated in the lid but axisymmetrically to spiral dryer. It crosses separating chamber so that spout edge overhangs over the top of distributing cone installed in chamber bottom axisymmetrically to spout. Steam spiral channel is provided with perforated restrainers in the upper part of chamber. Spiral chamber bottom rests on a platform with two-shaft vibrators and on other elastic elements. Condensate removal tube is fixed to bottom from the foundation side. To remove coolant, acoustic system is installed on tube outlets for trapping mean disperse particles. Acoustic system is connected with cyclone attached to a discharge mechanism. Optimal parameters of sound treatment in acoustic system with no less than 2 g/m³particles concentration in flow are as follows: acoustic pressure within 145...150 dB, oscillation frequency 900...1100 Hz, time of insonation within 1.0...2 s.

EFFECT: improvement of drying efficiency; production of vibrofluidised bed which broadens the range of treated materials.

3 cl, 3 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, F26B 17/10, 1975 г., содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековьм питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer by.with. USSR No. 553424, F26B 17/10, 1975, containing a loading hopper of wet material with a screw feeder, a drying chamber, a heater, a fan and an exhaust air purification system (prototype).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта. Кипящий слой обладает рядом недостатков. Так, при сушке высоковлажных и склонных к слипанию материалов в слое возникает неоднородная структура; появляются газовые пузыри, неустойчивые каналы, свищи, что отрицательно сказывается на процессе сушки. Такие явления в кипящем слое вызваны неравномерным распределением газового потока по сечению сушильного пространства, образованием застойных зон и областей взаимодействия материала с сушильным агентом.The disadvantage of the prototype is the relatively low productivity of drying the final product. The fluidized bed has several disadvantages. So, when drying highly moist and sticky materials in the layer an inhomogeneous structure occurs; gas bubbles, unstable channels, fistulas appear, which adversely affects the drying process. Such phenomena in the fluidized bed are caused by the uneven distribution of the gas stream over the cross-section of the drying space, the formation of stagnant zones and areas of interaction of the material with the drying agent.

Технический результат повышение производительности сушки за счет устранения неоднородности кипящего слоя путем наложения вибрации на газораспределительную решетку и получения виброкипящего слоя, который позволяет расширить круг обрабатываемых материалов.EFFECT: increased drying productivity due to eliminating the heterogeneity of the fluidized bed by applying vibration to the gas distribution grid and obtaining a vibro-boiling layer, which allows to expand the range of processed materials.

Это достигается тем, что в горизонтальной спиральной вибросушилке, содержащей загрузочный патрубок влажного материала, систему очистки отработанного теплоносителя и сушильную камеру, последняя выполнена в виде спиральной сушильной камеры, в верхней части которой расположена крышка, образующая сепарационную камеру, а загрузочный патрубок расположен в крышке осесимметрично спиральной сушильной камере и проходит через сепарационную камеру таким образом, что срез патрубка расположен в камере над вершиной распределительного конуса, установленного в днище камеры, осесимметрично патрубку, при этом паровой спиральный канал имеет в верхней части камеры перфорированные ограничители, а днище спиральной камеры установлено на платформе с двухвальными вибраторами, которая в свою очередь размещена на упругих элементах, причем со стороны основания к днищу прикреплен патрубок для отвода конденсата, а на выходе патрубков для отвода теплоносителя установлена акустическая установка для улавливания среднедисперсных частиц материала, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки, причем оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке с концентрацией частиц в потоке не менее 2 г/м³ являются: уровень звукового давления в диапазоне 145...150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 900...1100 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,0...2 с.This is achieved by the fact that in a horizontal spiral dryer containing a loading nozzle of wet material, a waste heat carrier cleaning system and a drying chamber, the latter is made in the form of a spiral drying chamber, in the upper part of which there is a lid forming a separation chamber, and the loading nozzle is located axisymmetrically in the lid spiral drying chamber and passes through the separation chamber in such a way that the section of the nozzle is located in the chamber above the top of the distribution cone, mouth mounted in the bottom of the chamber, axisymmetrically to the nozzle, while the steam spiral channel has perforated stops in the upper part of the chamber, and the bottom of the spiral chamber is mounted on a platform with twin-shaft vibrators, which in turn is mounted on elastic elements, and from the base side the nozzle is attached to the bottom for condensate drain, and at the outlet of the nozzles for coolant removal an acoustic installation is installed for collecting medium-sized particles of material connected to a cyclone associated with devices m for discharging, wherein the optimal settings for audio processing in the acoustic apparatus with the concentration of particles in the stream of at least 2 g / m ³ are: Sound pressure level in the range of 145 ... 150 dB, the frequency of the oscillation process in the range of 900 ... 1100 Hz , dubbing time in the range of 1.0 ... 2 s.

Вибросушилка может содержать рыхлители, размещенные на теплоизолированном днище, выполненные в виде подпружиненных инерционных масс с лопастями, причем инерционная масса выполнена с центральным отверстием, на боковой поверхности которой имеется винтовая канавка для соединения ее с винтовой пружиной посредством крепежного элемента, причем на каждой инерционной массе размещено, по крайней мере, три лопасти, оси которых расположены в плоскости, параллельной теплоизолированному днищу, а сами лопасти установлены в, по крайней мере, трех закрепленных кронштейнах, и выполнены в виде шнека.The vibration dryer may contain rippers placed on a thermally insulated bottom, made in the form of spring-loaded inertial masses with blades, the inertial mass being made with a central hole, on the side surface of which there is a helical groove for connecting it to the coil spring by means of a fastening element, with each inertial mass placed at least three blades, the axes of which are located in a plane parallel to the insulated bottom, and the blades themselves are installed in at least three mounting brackets, and are in the form of the screw.

Лопасти рыхлителя могут быть установлены в кронштейнах подвижно с возможностью вращения вокруг своей оси, например посредством подшипникового узла трения или качения.The ripper blades can be mounted in brackets movably with the possibility of rotation around its axis, for example by means of a friction or rolling bearing assembly.

На фиг.1 показана схема сушильной установки, на фиг.2 представлен общий вид рыхлителя, на фиг.3 - узел крепления лопасти.Figure 1 shows a diagram of a drying installation, figure 2 shows a General view of the cultivator, figure 3 - node mounting blades.

Горизонтальная спиральная вибросушилка содержит спиральную сушильную камеру 1, в верхней части которой расположена крышка, образующая сепарационную камеру 2. Загрузочный патрубок 3 расположен в крышке осесимметрично спиральной сушильной камере 1 и проходит через сепарационную камеру 2 таким образом, что срез патрубка 3 расположен в камере 1 над вершиной распределительного конуса, установленного в днище 6 камеры 1, осесимметрично патрубку 3. Паровой спиральный канал 4 имеет в верхней части камеры 1 перфорированные ограничители 5 для предотвращения уноса крупных фракций материала. Теплоизолированное днище 6 камеры 1 установлено на платформе с двухвальными вибраторами 7, которая в свою очередь размещена на упругих элементах 8. Со стороны основания к днищу 6 прикреплен патрубок для отвода конденсата.The horizontal spiral dryer contains a spiral drying chamber 1, in the upper part of which there is a lid forming a separation chamber 2. The loading nozzle 3 is located in the lid axisymmetrically to the spiral drying chamber 1 and passes through the separation chamber 2 so that the cut of the nozzle 3 is located in the chamber 1 above with the top of the distribution cone installed in the bottom 6 of the chamber 1, axisymmetrically to the nozzle 3. The steam spiral channel 4 has perforated stops 5 in the upper part of the chamber 1 to prevent ablation ablation of large fractions of the material. The insulated bottom 6 of the chamber 1 is mounted on a platform with twin-shaft vibrators 7, which, in turn, is located on the elastic elements 8. On the base side, a nozzle for condensate drainage is attached to the bottom 6.

Спиральная вибросушилка представляет собой легкоразъемный корпус в форме диска, являющийся непосредственно сушильной камерой 1, состоящей из двух частей: спиральной сушильной камеры 1 и сепарационной камеры 2. Направленные винтовые колебания сообщаются сушилке двухвальным вибратором 7, жестко прикрепленным к теплоизолированному днищу 6. Упругой подвеской 8 служат витые пружины сжатия-растяжения. Теплоноситель удаляется через пространство камеры 2 и покидает сушилку через патрубки, закрепленные в крышке, на выходе которых установлена акустическая установка (на чертеже не показано) для улавливания среднедисперсных частиц материала, соединенная с циклоном, связанным с устройством для выгрузки (не показано). Оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке с концентрацией частиц в воздушном потоке не менее 2 г/м³ являются: уровень звукового давления в диапазоне 145...150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 900...1100 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,0...2 с.The spiral vibrating dryer is an easily detachable disk-shaped case, which is directly a drying chamber 1, consisting of two parts: a spiral drying chamber 1 and a separation chamber 2. Directional screw vibrations are communicated to the dryer by a twin-shaft vibrator 7, rigidly attached to a heat-insulated bottom 6. An elastic suspension 8 serves twisted compression-extension springs. The coolant is removed through the space of chamber 2 and leaves the dryer through nozzles fixed in the lid, at the output of which an acoustic installation is installed (not shown in the drawing) for trapping medium-sized particles of material connected to a cyclone connected to a discharge device (not shown). The optimal parameters for sound processing in an acoustic installation with a particle concentration in the air stream of at least 2 g / m ³ are: sound pressure level in the range of 145 ... 150 dB, oscillation process frequency in the range of 900 ... 1100 Hz, sound time in range 1.0 ... 2 s.

Рыхлители (фиг.2 и 3) установлены на теплоизолированном днище 6. Каждый из них выполнен в виде подпружиненной упругим элементом 10 инерционной массы 9 с лопастями 11, например, пластинчатого или стержневого типа. В качестве упругого элемента 10 может быть использована коническая или цилиндрическая винтовая пружина, один конец которой посредством втулки 12 и гайки 13 закреплен на теплоизолированном днище 6, а другой соединен с инерционной массой 9. Инерционная масса 9 выполнена, например, в виде перевернутого стакана с центральным отверстием, на боковой поверхности которого имеется винтовая канавка для соединения ее с винтовой пружиной 10 посредством крепежного элемента (не показано), причем на каждой инерционной массе 9 размещено, по крайней мере, три лопасти 11, оси которых расположены в плоскости, параллельной теплоизолированному днищу 6, а сами лопасти 11 установлены в, по крайней мере, трех закрепленных на торце стакана кронштейнах 14, и могут быть выполнены в виде шнека 15. Лопасти 11, выполненные в виде шнека, установлены в кронштейнах 14 подвижно с возможностью вращения вокруг своей оси, например посредством подшипникового узла трения (отверстие 16, палец 17) или качения.Rippers (FIGS. 2 and 3) are mounted on a thermally insulated bottom 6. Each of them is made in the form of an inertial mass 9 spring-loaded with elastic element 10 with blades 11, for example, of plate or rod type. As an elastic element 10, a conical or cylindrical coil spring can be used, one end of which is secured to a thermally insulated bottom 6 by a sleeve 12 and a nut 13, and the other is connected to an inertial mass 9. The inertial mass 9 is, for example, in the form of an inverted cup with a central a hole, on the side surface of which there is a helical groove for connecting it to the coil spring 10 by means of a fastening element (not shown), at least three are placed on each inertial mass 9 part 11, the axes of which are located in a plane parallel to the insulated bottom 6, and the blades 11 are installed in at least three brackets 14 fixed to the end of the glass, and can be made in the form of a screw 15. The blades 11, made in the form of a screw, mounted in brackets 14 movably rotatably around its axis, for example by means of a friction bearing assembly (hole 16, pin 17) or rolling.

Горизонтальная спиральная вибросушилка работает следующим образом. Влажный материал поступает в центральную часть спиральной камеры через загрузочный патрубок 3 и под действием направленной вибрации движется в виброкипящем состоянии вдоль канала, контактируя по пути с днищем 6 лотка и боковыми обогреваемыми стенками спирального канала 4. Тормозящее действие перфорированных ограничителей 5 обусловливает создание зон различной высоты, возрастающей ступенчато, при перемещении материала по спиральному каналу. Возможность регулирования высоты виброкипящего слоя материала позволяет учесть особенности кинетики сушки. Зона с минимальной высотой слоя, расположенная в начале спирального канала, соответствует периоду постоянной скорости сушки. В период падающей скорости сушки с ростом высоты слоя увеличивается время обработки материала, что способствует повышению производительности установки и уменьшению конечной влажности продукта.Horizontal spiral vibrating dryer operates as follows. Wet material enters the Central part of the spiral chamber through the loading pipe 3 and under the action of directed vibration moves in a vibro-boiling state along the channel, in contact along the way with the bottom 6 of the tray and the side heated walls of the spiral channel 4. The braking effect of the perforated stops 5 causes the creation of zones of different heights, increasing stepwise, when moving the material along the spiral channel. The ability to control the height of the vibro-boiling layer of the material allows you to take into account the peculiarities of the kinetics of drying. The zone with the minimum layer height located at the beginning of the spiral channel corresponds to a period of constant drying speed. In the period of decreasing drying speed with increasing layer height, the processing time of the material increases, which helps to increase the productivity of the installation and reduce the final moisture content of the product.

Сушилка работает таким образом, что при передаче ее теплоизолированному днищу 6 вибрационных колебаний в заданном диапазоне частот от вибропривода рыхлители, содержащие подпружиненную инерционную массу 9 с лопастями 11, совершают колебательное движение в вертикальной плоскости и передают энергию колебаний в верхние слои материала, одновременно перемешивая его в нижележащих слоях. Еще большее перемешивание частиц материала по высоте слоя обеспечивают лопасти шнекового типа, установленные подвижно в кронштейнах 14. Предлагаемая вибросушилка отличается компактностью и высокой степенью заполнения объема материалом.The dryer operates in such a way that when its vibration insulated bottom 6 is vibrated in a predetermined frequency range from the vibrator, rippers containing a spring-loaded inertial mass 9 with blades 11 vibrate in the vertical plane and transfer the vibration energy to the upper layers of the material, while mixing it into underlying layers. An even greater mixing of the material particles along the height of the layer is provided by auger-type blades mounted movably in the brackets 14. The proposed vibratory dryer is compact and has a high degree of volume filling with material.

Claims

1. A horizontal spiral vibratory dryer containing a loading nozzle of wet material, a waste heat carrier cleaning system and a drying chamber, characterized in that the latter is made in the form of a spiral drying chamber, in the upper part of which there is a lid forming a separation chamber, and the loading nozzle is located axisymmetrically in the lid spiral drying chamber and passes through the separation chamber in such a way that the nozzle section is located in the chamber above the top of the distribution cone, installed introduced in the bottom of the chamber, axisymmetrically to the nozzle, while the steam spiral channel has perforated stops in the upper part of the chamber, and the bottom of the spiral chamber is mounted on a platform with twin-shaft vibrators, which in turn is placed on elastic elements, and from the base side the nozzle is attached to the bottom for condensate drain, and at the outlet of the nozzles for coolant removal, an acoustic installation is installed for collecting medium-sized particles of material connected to a cyclone associated with the device To discharge, wherein the optimal settings for audio processing in the acoustic apparatus with the concentration of particles in the stream of at least 2 g / m ³ are: Sound pressure level in the range of 145 ... 150 dB, the frequency of the oscillation process in the range of 900 ... 1100 Hz, dubbing time in the range of 1.0 ... 2 s.

2. The vibration dryer according to claim 1, characterized in that it contains rippers located on a heat-insulated bottom, made in the form of spring-loaded inertial masses with blades, the inertial mass made with a central hole, on the side surface of which there is a helical groove for connecting it to a helical spring by means of a fastening element, and at least three blades are placed on each inertial mass, the axes of which are located in a plane parallel to the insulated bottom, and the blades themselves are installed in at least three fixed bracket and formed as a screw.

3. The vibration dryer according to claim 2, characterized in that the ripper blades are mounted in the arms movably with the possibility of rotation around its axis, for example by means of a friction or rolling bearing assembly.