RU2326309C1

RU2326309C1 - Dryer for solutions and suspensions

Info

Publication number: RU2326309C1
Application number: RU2007100049/06A
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: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
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. Dryer for solutions and suspensions consists of a body where pneumatic injector for solutions and suspensions supply is situated. Injector is enclosed into cylindrical cup. Solutions and suspensions are sprayed under furnace gases effect at 900°C of temperature. As a result, drying material grains fall onto gas-distributing lattice and are dried-out in fluidised bed created by coolant, which is supplied to the lower part of the body under lattice at temperature to 200°C. Lower part of the body is separated from conical part of gas-distributing lattice by means of a cup with perforated bottom through which the coolant is supplied at temperature to 200°C. According to invention, injector is acoustic and coolant is removed through collector represented as a ring covering perforated part of cylindrical cup. Coolant is removed to trapping system consisting of acoustic unit, cyclone and sleeve filter.

EFFECT: improvement of drying efficiency.

3 cl, 2 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 №232131, F26B 3/12, 1964 г., содержащая сушильную камеру, систему газораспределения сушильного агента, систему подачи раствора и систему очистки отработанного воздуха (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer by.with. USSR No. 232131, F26B 3/12, 1964, containing a drying chamber, a gas distribution system of a drying agent, a solution supply system 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 сушилка для растворов и суспензий содержит корпус, в котором расположена заключенная в цилиндрический стакан пневматическая форсунка для подачи растворов и суспензий, которые распыляются под действием топочных газов с температурой до 900°С, а образующиеся в процессе подсушки гранулы материала падают на газораспределительную решетку и досушиваются в кипящем слое, создаваемом теплоносителем, поступающим в нижнюю часть корпуса под решетку с температурой до 200°С, который поступает через нижнюю часть корпуса, отделенную от конической части корпуса газораспределительной решеткой посредством стакана с перфорированным дном, через которое поступает теплоноситель с температурой до 200°С, при этом форсунка выполнена акустической, а теплоноситель удаляется через коллектор, выполненный в виде охватывающей перфорированную часть цилиндрического стакана обечайки, в систему улавливания, состоящую из акустической установки, циклона и рукавного фильтра.This is achieved by the fact that the dryer for solutions and suspensions contains a housing in which a pneumatic nozzle enclosed in a cylindrical cup is located to supply solutions and suspensions that are sprayed under the influence of flue gases at temperatures up to 900 ° C, and the granules of the material formed during the drying process fall on gas distribution grill and are dried in a fluidized bed created by the coolant entering the lower part of the housing under the grill with a temperature of up to 200 ° С, which enters through the lower part of the housing, from the conical part of the body by the gas distribution grill by means of a glass with a perforated bottom through which a coolant with a temperature of up to 200 ° C enters, the nozzle is made acoustic, and the coolant is removed through a collector made in the form of covering the perforated part of the cylindrical shell shell into the capture system, consisting of an acoustic unit, a cyclone and a bag filter.

Форсунка может содержать резонатор, выполненный в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.The nozzle may contain a resonator made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing facing the distribution head, the spherical cavity being connected by a calibrated hole with a gap between the vertical hole in the end wall of the housing and the distribution head shaft, moreover, the cross section perpendicular to the axis of the rod, the gap has an annular cross section, and the distribution head is made in the form of a housing with a cover in the form of truncated cones connected by large axes in the case, a collector in the form of a cylindrical cavity is located, connected by an annular channel formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod and coaxial holes of the same diameter, made respectively in the cover and body of the distribution head, with at least three evenly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod channels for the exit of the solution, and a cut of the holes is located on the conical surface of the cover of the distribution head, the angle of inclination of which th root angle defines flame sprayed solution.

Канал для выхода раствора может представлять собой радиальный кольцевой зазор, лежащий в плоскости, перпендикулярной оси стержня распределительной головки, и образованный в ее крышке посредством пластины, жестко прикрепленной к стержню перпендикулярно его оси и связанной с крышкой, по крайней мере, тремя крепежными элементами с образованием радиального кольцевого зазора.The solution exit channel may be a radial annular gap lying in a plane perpendicular to the axis of the distribution head rod and formed in its cover by means of a plate rigidly attached to the rod perpendicular to its axis and connected to the cover by at least three fasteners to form radial annular clearance.

На фиг.1 показана схема сушилки для растворов и суспензий, на фиг.2 - схема акустической пневматической форсунки.Figure 1 shows a diagram of a dryer for solutions and suspensions, figure 2 is a diagram of an acoustic pneumatic nozzle.

Сушилка для растворов и суспензий содержит корпус 1, в котором расположена акустическая пневматическая форсунка 2 для подачи высушиваемых растворов и суспензий, которые распыляются под действием топочных газов с температурой до 900°С. Основное количество влаги удаляется при постоянной скорости сушки, что предохраняет материал от термического разложения. Образующиеся в процессе подсушки гранулы материала падают на газораспределительную решетку 3 и досушиваются в кипящем слое, создаваемом теплоносителем, поступающим в нижнюю часть корпуса под решетку 3 с температурой до 200°С. Этот поток теплоносителя поступает через нижнюю часть корпуса 11, отделенную от конической части 10 корпуса 1 газораспределительной решеткой 3 посредством стакана 13 с перфорированным дном 12, через которое поступает теплоноситель с температурой до 200°С. Для стабилизации процесса роста гранул форсунка 2 заключена в цилиндрический стакан 4, обеспечивающий направленное движение газов и высушиваемого материала во встречном потоке с теплоносителем, подаваемым под решетку. Отработанные газы отводятся через коллектор 5, выполненный в виде охватывающей перфорированную часть 7 цилиндрического стакана 4 обечайки 8. Коллектор 5 связывает верхнюю часть корпуса 1 через патрубок 9 с акустической установкой 14, где происходит акустическая агломерация мелких частиц, которые затем поступают в циклон 15 и в рукавный фильтр 16, а затем в общий бункер (не показан). За счет равномерного отсоса отработанного теплоносителя по всему периметру корпуса уменьшается унос мелких частиц, образующих пылевую завесу на пути материала, падающего в кипящий слой. Высушенный материал отводится из центральной части аппарата через течку 6. Акустическая форсунка (фиг.2) содержит полый корпус 21 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями, с размещенным в нем резонатором 25 и полостью 21 для топочных газов, поступающих через штуцер 19 в коллектор 18, связанный через отверстия 20 с полостью 21, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основанием.The dryer for solutions and suspensions contains a housing 1 in which an acoustic pneumatic nozzle 2 is located for supplying dried solutions and suspensions, which are sprayed under the influence of flue gases with temperatures up to 900 ° C. Most of the moisture is removed at a constant drying speed, which protects the material from thermal decomposition. The granules of material formed during the drying process fall on the gas distribution grid 3 and are dried in a fluidized bed created by the coolant entering the lower part of the housing under the grid 3 with a temperature of up to 200 ° C. This coolant flow enters through the lower part of the housing 11, separated from the conical part 10 of the housing 1 by the gas distribution grill 3 by means of a glass 13 with a perforated bottom 12, through which the coolant with a temperature of up to 200 ° C. To stabilize the growth process of the granules, the nozzle 2 is enclosed in a cylindrical glass 4, which provides directional movement of gases and the dried material in the oncoming flow with the coolant supplied under the grate. The exhaust gases are discharged through the collector 5, made in the form of a shell 8 surrounding the perforated part 7 of the cylindrical cup 4. The collector 5 connects the upper part of the housing 1 through the pipe 9 to the acoustic unit 14, where the acoustic agglomeration of small particles occurs, which then enter the cyclone 15 and bag filter 16, and then into a common hopper (not shown). Due to the uniform suction of the spent coolant around the entire perimeter of the casing, the entrainment of small particles forming a dust curtain in the path of the material falling into the fluidized bed is reduced. The dried material is discharged from the central part of the apparatus through estrus 6. The acoustic nozzle (Fig. 2) contains a hollow body 21 with walls formed by conical and end surfaces, with a resonator 25 and a cavity 21 for flue gases entering through the nozzle 19 into the collector 18, connected through holes 20 with a cavity 21, which is made in the form of a truncated cone with a larger and smaller base.

На полом цилиндрическом стержне 23, жестко связанном с корпусом 17, установлена распределительная головка 32 для подачи исходного раствора через штуцер 22, при этом между стержнем 23 и корпусом 17 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 21, имеется кольцевой зазор 24. Резонатор 25 выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса 17, обращенной к распределительной головке 33, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 26 с зазором 24 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 17 и стержнем 23 распределительной головки 33. В сечении, перпендикулярном оси стержня 23, зазор 24 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 33 выполнена в виде корпуса 30 с крышкой 29 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 33 расположен коллектор 31 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 34, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 23 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 29 и корпусе 30 распределительной головки 33, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 23 каналами 28 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 28 расположен на конической поверхности крышки 29 распределительной головки 33, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.On the hollow cylindrical rod 23, rigidly connected with the housing 17, a distribution head 32 is installed for supplying the initial solution through the nozzle 22, while between the rod 23 and the housing 17 from the side of the smaller base of the truncated cone forming the cavity 21, there is an annular gap 24. Resonator 25 made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing 17 facing the distribution head 33, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole 26 with a gap 24 between the vertical tverstiem in the end wall of the housing 17 and the rod 23 of the dispensing head 33. In a section perpendicular to the axis of the rod 23, the gap 24 has an annular cross section and the dispensing head 33 is formed as a housing 30 with cover 29 in the form of truncated cones, connected large bases. A manifold 31 in the form of a cylindrical cavity is located in the housing of the distribution head 33, connected by an annular channel 34 formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod 23 and holes of the same diameter coaxial with it, made respectively in the cover 29 and the housing 30 of the distribution head 33, with at least , three channels 28 evenly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod 23 for the exit of the solution. A cut of the openings of the channels 28 is located on the conical surface of the cover 29 of the distribution head 33, the angle of inclination of which determines the root angle of the spray plume.

Сушилка для растворов и суспензий работает следующим образом.A dryer for solutions and suspensions works as follows.

Теплоноситель движется сверху вниз со скоростью в свободном сечении от 0,5 до 1,5 м/с. При этом наиболее горячий теплоноситель взаимодействует с наиболее сырым продуктом, и температура теплоносителя может быть близка к температуре плавления (разложения) высушиваемого раствора. Через форсунку 2 подается высушиваемый раствор, который распыляется под действием топочных газов с температурой до 900°С. Основное количество влаги удаляется при постоянной скорости сушки, что предохраняет материал от термического разложения. Образующиеся в процессе подсушки гранулы материала падают на газораспределительную решетку 3 и досушиваются в кипящем слое, создаваемом теплоносителем, поступающим в нижнюю часть корпуса под решетку 3 с температурой до 200°С. Этот поток теплоносителя поступает через нижнюю часть корпуса 11, отделенную от конической части 10 корпуса 1 газораспределительной решеткой 3 посредством стакана 13 с перфорированным дном 12, через которое поступает теплоноситель с температурой до 200°С.The coolant moves from top to bottom with a speed in the free section from 0.5 to 1.5 m / s. In this case, the hottest heat carrier interacts with the most raw product, and the temperature of the coolant can be close to the melting point (decomposition) of the solution being dried. A dried solution is supplied through the nozzle 2, which is sprayed under the influence of flue gases with a temperature of up to 900 ° C. Most of the moisture is removed at a constant drying speed, which protects the material from thermal decomposition. The granules of material formed during the drying process fall on the gas distribution grid 3 and are dried in a fluidized bed created by the coolant entering the lower part of the housing under the grid 3 with a temperature of up to 200 ° C. This coolant flow enters through the lower part of the housing 11, separated from the conical part 10 of the housing 1 by the gas distribution grill 3 by means of a glass 13 with a perforated bottom 12, through which the coolant with a temperature of up to 200 ° C.

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом. Распыливающий агент, например топочные газы или воздух, подается по штуцеру 19 в коллектор 18, связанный через отверстия 20 с полостью 21, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 21 топочные газы направляются в кольцевой зазор 24 между стержнем 23 и корпусом 17, где встречают на своем пути резонатор 25, выполненный в виде сферической полости, соединенной с зазором 24 посредством калиброванного отверстия 26. В результате прохождения резонатора 25 топочными газами возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания топочных газов способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в распределительную головку 33 через полый стержень 23, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход топочных газов из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 25. Эта пленка дробится под воздействием акустических колебаний на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с топочными газами, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности крышки 29 распределительной головки 33.The acoustic nozzle for spraying liquids works as follows. A spraying agent, for example flue gases or air, is supplied through a nozzle 19 to a manifold 18 connected through openings 20 to a cavity 21, which is made in the form of a truncated cone. From the cavity 21, the flue gases are directed into the annular gap 24 between the rod 23 and the housing 17, where they meet on their way a resonator 25 made in the form of a spherical cavity connected to the gap 24 by means of a calibrated hole 26. As a result of the passage of the resonator 25 by the flue gases, pressure pulsations arise creating acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. Acoustic vibrations of the flue gases contribute to a finer atomization of the solution supplied to the distribution head 33 through the hollow rod 23, from which the solution is supplied in the form of a liquid film that blocks the exit of the flue gases from the sound generator generated by the resonator 25. This film is crushed under the influence of acoustic vibrations on small droplets, resulting in the formation of a torch of a spray solution with flue gases, the root angle of which is determined by the angle of inclination of the conical surface the cover 29 of the distribution head 33.

Пневматические форсунки работают по принципу распыления жидкости высокоскоростной струей газа или пара, подаваемого под давлением 0,1...1,0 МПа. Производительность пневмофорсунок достигает 12 т/ч; они отличаются высокой универсальностью в отношении регулирования формы факела, производительности, дисперсности распыла и возможностей распыления высоковязких паст и суспензий. Пневматические форсунки так же, как и гидравлические, могут быть установлены по одной или объединены в блоки до 50 штук.Pneumatic nozzles operate on the principle of spraying a liquid with a high-speed jet of gas or steam supplied under a pressure of 0.1 ... 1.0 MPa. The performance of pneumatic nozzles reaches 12 t / h; they are highly versatile in regulating the shape of the torch, productivity, dispersion of the spray and the ability to spray high viscosity pastes and suspensions. Pneumatic nozzles, like hydraulic nozzles, can be installed one at a time or combined into blocks of up to 50 pieces.

Claims

1. A dryer for solutions and suspensions, comprising a housing in which a pneumatic nozzle enclosed in a cylindrical cup is located to supply solutions and suspensions that are sprayed by the flue gases at temperatures up to 900 ° C. The granules of the material formed during the drying process fall onto the gas distribution grid and are dried in a fluidized bed created by the coolant entering the lower part of the body under the grill with a temperature of up to 200 ° С, which enters through the lower part of the body, separated from the conical part the body of the gas distribution grill by means of a glass with a perforated bottom through which a coolant with a temperature of up to 200 ° C enters, characterized in that the nozzle is made acoustic, and the coolant is removed through a collector, made in the form of covering the perforated part of the cylindrical shell of the shell, into the recovery system, consisting from acoustic installation, cyclone and bag filter.

2. The dryer according to claim 1, characterized in that the nozzle comprises a resonator made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing facing the distribution head, the spherical cavity being connected by a calibrated hole with a gap between the vertical hole in the end wall of the housing and the rod of the distribution head, and in a section perpendicular to the axis of the rod, the gap has an annular section, and the distribution head is made in the form of a housing with a cover in the form of truncated whiskers connected by large bases, and in the case there is a collector in the form of a cylindrical cavity, connected by an annular channel formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod and coaxial holes of the same diameter, made respectively in the cover and body of the distribution head, with at least three channels for outlet of the solution evenly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod, and a hole cut is located on the conical surface of the cap of the distributor head, the angle of which determines the root angle of the spray plume.

3. The dryer according to claim 1, characterized in that the channel for the exit of the solution is a radial annular gap lying in a plane perpendicular to the axis of the rod of the distribution head, and formed in its cover by means of a plate rigidly attached to the rod, perpendicular to its axis, and associated with the cover, at least three fasteners with the formation of a radial annular gap.