RU2326317C1

RU2326317C1 - Dryer with rectangular cross section unit

Info

Publication number: RU2326317C1
Application number: RU2006145292/06A
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. Dryer with rectangular cross section includes wet stock loading mechanism, support grid, fan and exhaust air cleaning system. Sound radiator with rectangular cross section is installed under support grid. Acoustic wave frequency is within optimal range from 15 to 16 kHz with sound intensity from 2 to 3 W/sec. Material is treated by sound radiator in the period from 2 to 5 minutes. Loading mechanism for wet stock consists of hopper, disk valve and charge valve. Discharge mechanism is in the form of pipe connecting to feed conveyor. Dust cleaning system comprises of acoustic cyclone and in-built acoustic plant with optimal acoustic treatment parameters for mean disperse dust which are as follows: acoustic pressure 140 dB or more, oscillation movement frequency 900 Hz, dust concentration in air flow no less than 2 g/m³, time of insonation within 1.5...2 s. Exhaust fan with recycle valve linked with mixing chamber is installed at cyclone outlet.

EFFECT: improvement of drying efficiency.

4 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 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, F26B 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 turbo-gas blower 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 сушильной установке с аппаратом прямоугольного сечения, содержащей загрузочное устройство влажного материала, опорную решетку, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха, под опорной решеткой аппарата установлен излучатель звука, частота акустических волн которого лежит в оптимальном диапазоне частот от 15 до 16 кГц с интенсивностью звука от 2 до 3 Вт/с, при этом продолжительность обработки излучателем звука осуществляется во временном интервале от 2 до 5 минут; загрузочное устройство влажного материала состоит бункера, дискового клапана и загрузочного клапана, а выгрузочное устройство выполнено в виде патрубка, соединенного с разгрузочным конвейером, система пылеочистки состоит из акустического циклона со встроенной акустической установкой, оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м³, время озвучивания 1,5...2 с, а на выходе из циклона установлен отсасывающий вентилятор с рециркуляционным клапаном, направляющим отработанный и очищенный воздух по трубопроводу в смесительную камеру.This is achieved by the fact that in a drying installation with a rectangular apparatus containing a loading device of wet material, a support grill, a fan and an exhaust air purification system, a sound emitter is installed under the support grille of the apparatus, the frequency of acoustic waves of which lies in the optimal frequency range from 15 to 16 kHz with a sound intensity from 2 to 3 W / s, while the duration of the processing by the sound emitter is in the time interval from 2 to 5 minutes; the wet material loading device consists of a hopper, disk valve and loading valve, and the discharge device is made in the form of a pipe connected to a discharge conveyor, the dust cleaning system consists of an acoustic cyclone with an integrated acoustic installation, the optimal parameters of which for sound processing of medium fine dust are sound pressure level 140 dB or more, the frequency of the vibrational motion of 900 Hz, the concentration of dust in the air stream at least 2 g / m ^3, while the audio 1,5 ... 2, and you ode of cyclone mounted suction fan to the recirculation valve and the exhaust guide cleaned air through conduit into the mixing chamber.

В схему может быть введен микропроцессор, который соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости воздушных и псевдоожиженных потоков, установленными в элементах схемы сушки, и с исполнительными органами, регулирующими параметры всех элементов схемы сушки, который проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов схемы сушки.A microprocessor can be introduced into the circuit, which is connected to pressure, temperature, humidity, air and fluidized flow sensors installed in the elements of the drying circuit, and with executive bodies that regulate the parameters of all elements of the drying circuit, which analyzes the parameters of the drying process and sets optimal mode through the action of control signals on the actuators of the elements of the drying circuit.

В схему могут быть введены рыхлители, размещенные на опорной решетке в виде подпружиненных инерционных масс с лопастями, причем инерционная масса выполнена с центральным отверстием, на боковой поверхности которого 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 опорной решетке, а сами лопасти установлены в, по крайней мере, трех кронштейнах и выполнены в виде шнека.Rippers placed on the support grid in the form of spring-loaded inertial masses with blades can be introduced into the circuit; moreover, the inertial mass is made with a central hole, on the side surface of which there is a helical groove for connecting it to the helical 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 support grid, and the blades themselves are installed in at least three brackets and are made in the form of a screw.

Лопасти могут быть установлены в кронштейнах подвижно с возможностью вращения вокруг своей оси, например посредством подшипникового узла трения или качения.The 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.

Сушильная установка с аппаратом прямоугольного сечения состоит из сушильной камеры 4 кипящего слоя прямоугольного сечения (3×1,2 м) с опорной решеткой 13. Корпус камеры соединен с коммуникациями для подачи горячего воздуха через смесительную камеру 10 и нагревательные элементы 11. Под опорной решеткой сушильной камеры 4, в ее днище установлен излучатель звука 12. Сжатый воздух под давлением 3...3,5 кГс/см подается к трубопроводу (на чертеже не показано) излучателя звука 12, который преобразует энергию сжатого воздуха в акустическую энергию. Частота акустических волн излучателя звука 12 лежит в оптимальном диапазоне частот от 15 до 16 кГц с интенсивностью звука от 2 до 3 Вт/с, при этом продолжительность обработки излучателем звука осуществляется во временном интервале от 2 до 5 минут. Сушилка работает с высотой слоя 300 мм. Высота надслоевого пространства 1,5 м.The drying unit with a rectangular apparatus consists of a drying chamber 4 of a fluidized bed of rectangular cross-section (3 × 1.2 m) with a support grid 13. The housing of the chamber is connected to communications for supplying hot air through the mixing chamber 10 and the heating elements 11. Under the support grid of the dryer chamber 4, a sound emitter 12 is installed in its bottom. Compressed air under a pressure of 3 ... 3.5 kGf / cm is supplied to the pipeline (not shown) of a sound emitter 12, which converts the energy of compressed air into acoustic energy. The frequency of the acoustic waves of the sound emitter 12 lies in the optimal frequency range from 15 to 16 kHz with a sound intensity of 2 to 3 W / s, while the duration of the processing of the sound emitter is in the time interval from 2 to 5 minutes. The dryer works with a layer height of 300 mm. The height of the superlayer space is 1.5 m.

Влажный материал из бункера 1 через дисковый клапан 2 и загрузочный клапан 3 поступает в камеру 4. Под решетку подаются дымовые газы. Высушенный материал через патрубок 5 поступает в бункер, из которого автоматически подается на ленточный транспортер (не показано). Отработанный воздух отсасывается вентилятором 7 типа ВВД-9.Wet material from the hopper 1 through the disk valve 2 and the loading valve 3 enters the chamber 4. Under the grate flue gases are supplied. The dried material through the pipe 5 enters the hopper, from which it is automatically fed to the conveyor belt (not shown). The exhaust air is sucked off by a fan 7 type VVD-9.

Система пылеочистки состоит из акустического циклона 6 со встроенной акустической установкой (не показано), оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м, время озвучивания 1,5...2 с. Отсасывающий вентилятор 7 связан с рециркуляционным клапаном 8, направляющим отработанный и очищенный воздух по трубопроводу 9 в смесительную камеру 10.The dust cleaning system consists of an acoustic cyclone 6 with a built-in acoustic installation (not shown), the optimal parameters of which for sound processing of fine dust are the sound pressure level of 140 dB or more, the oscillation frequency of 900 Hz, the dust concentration in the air stream is at least 2 g / m , scoring time 1.5 ... 2 s. The suction fan 7 is connected to a recirculation valve 8, directing the exhausted and purified air through a pipe 9 to the mixing chamber 10.

Рециркуляционный клапан 8 может по команде от микропроцессора (не показано), управляющего процессом оптимизации сушки в зависимости от параметров обрабатываемого материала, переключить поток отработанного и очищенного воздуха либо на вход смесительной камеры 10 для повторного использования с целью экономии вторичных энергетических носителей, либо в атмосферу. Микропроцессор соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости воздушных и псевдоожиженных потоков (не показано), установленными в элементах схемы сушки, и с исполнительными органами (не показано), регулирующими параметры всех элементов схемы сушки. Микропроцессор проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов схемы сушки.The recirculation valve 8 can, on command from a microprocessor (not shown) that controls the drying optimization process depending on the parameters of the material being processed, switch the flow of exhaust and purified air either to the inlet of the mixing chamber 10 for reuse in order to save secondary energy carriers or to the atmosphere. The microprocessor is connected to pressure sensors, temperature, humidity, speed of air and fluidized flows (not shown) installed in the elements of the drying circuit, and with executive bodies (not shown) that regulate the parameters of all elements of the drying circuit. The microprocessor analyzes the parameters of the drying process and sets the optimal mode by applying control signals to the actuators of the drying circuit elements.

Рыхлители (фиг.2 и 3) установлены на опорной решетке 13. Каждый из них выполнен в виде подпружиненной упругим элементом 14 инерционной массы 15 с лопастями 17, например пластинчатого или стержневого типа. В качестве упругого элемента 14 может быть использована коническая или цилиндрическая винтовая пружина, один конец которой посредством втулки 18 и гайки 19 закреплен на опорной решетке 13, а другой соединен с инерционной массой 15.Rippers (2 and 3) are mounted on a support grid 13. Each of them is made in the form of a spring-loaded inertial mass 14 with an elastic element 14 with blades 17, for example, of a plate or rod type. As an elastic element 14, a conical or cylindrical coil spring can be used, one end of which is fixed to the support grid 13 through the sleeve 18 and the nut 19, and the other is connected to the inertial mass 15.

Инерционная масса 15 выполнена, например, в виде перевернутого стакана с центральным отверстием, на боковой поверхности которого имеется винтовая канавка для соединения ее с винтовой пружиной посредством крепежного элемента (не показано), причем на каждой инерционной массе 15 размещено, по крайней мере, три лопасти 17, оси которых расположены в плоскости, параллельной опорной решетке 13, а сами лопасти 17 установлены в, по крайней мере, трех закрепленных на торце стакана кронштейнах 16 и могут быть выполнены в виде шнека 20. Лопасти 20, выполненные в виде шнека, установлены в кронштейнах 16 подвижно с возможностью вращения вокруг своей оси, например, посредством подшипникового узла трения (отверстие 21, палец 22) или качения.The inertial mass 15 is made, for example, in the form of an inverted cup 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 (not shown), and at least three blades are placed on each inertial mass 15 17, the axes of which are located in a plane parallel to the support grid 13, and the blades 17 themselves are installed in at least three brackets 16 fixed to the end of the glass and can be made in the form of a screw 20. Blades 20 made in the form of a screw installed in the brackets 16 movably rotatably around its axis, for example, by means of a friction bearing assembly (hole 21, pin 22) or rolling.

Сушильная установка с аппаратом прямоугольного сечения работает следующим образом.A drying unit with a rectangular apparatus works as follows.

Влажный материал из бункера 1 через дисковый клапан 2 и загрузочный клапан 3 поступает в сушильную камеру 4. Под решетку подаются дымовые газы. Высушенный материал через патрубок 5 поступает в бункер, из которого автоматически подается на ленточный транспортер (не показано). Отработанный воздух отсасывается вентилятором 7 типа ВВД-9.Wet material from the hopper 1 through the disk valve 2 and the loading valve 3 enters the drying chamber 4. Under the grate flue gases are supplied. The dried material through the pipe 5 enters the hopper, from which it is automatically fed to the conveyor belt (not shown). The exhaust air is sucked off by a fan 7 type VVD-9.

Атмосферный воздух в смеси с отработанным воздухом из смесительной камеры 10 подается с помощью вентилятора 7 под опорную решетку аппарата 4, в днище которого установлен излучатель звука 12. Сжатый воздух под давлением 3...3.5 кГс/см подается к трубопроводу (не показано) излучателя звука 12, который преобразует энергию сжатого воздуха в акустическую энергию. Частота акустических волн излучателя звука 12 лежит в оптимальном диапазоне частот от 15 до 16 кГц с интенсивностью звука от 2 до 3 Вт/с, при этом продолжительность обработки излучателем звука осуществляется во временном интервале от 2 до 5 минут.Atmospheric air mixed with exhaust air from the mixing chamber 10 is supplied using a fan 7 under the support grid of the apparatus 4, in the bottom of which a sound emitter 12 is installed. Compressed air at a pressure of 3 ... 3.5 kG / cm is supplied to the pipe (not shown) of the emitter sound 12, which converts the energy of compressed air into acoustic energy. The frequency of the acoustic waves of the sound emitter 12 lies in the optimal frequency range from 15 to 16 kHz with a sound intensity of 2 to 3 W / s, while the duration of the processing of the sound emitter is in the time interval from 2 to 5 minutes.

Система пылеочистки состоит из акустического циклона 6 со встроенной акустической установкой (на чертеже не показано), оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м³, время озвучивания 1,5...2 с. Отсасывающий вентилятор 7 связан с рециркуляционным клапаном 8, направляющим отработанные и очищенные газы по трубопроводу 9 в смесительную камеру 10.The dust cleaning system consists of an acoustic cyclone 6 with an integrated acoustic installation (not shown in the drawing), the optimal parameters of which for sound processing of fine dust are the sound pressure level of 140 dB or more, the oscillation frequency of 900 Hz, the dust concentration in the air stream is at least 2 g / m ³ , scoring time 1.5 ... 2 s. The suction fan 7 is connected to a recirculation valve 8, directing the exhaust and purified gases through a pipe 9 to the mixing chamber 10.

В выхлопном тракте системы пылеочистки установлен рециркуляционный клапан 8, который по команде от микропроцессора (не показано), управляющего процессом оптимизации сушки в зависимости от параметров обрабатываемого материала, может переключить поток отработанного и очищенного воздуха на вход смесительной камеры 10. Микропроцессор соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости воздушных и псевдоожиженных потоков (не показано), установленными в элементах схемы сушки, и с исполнительными органами (не показано), регулирующими параметры всех элементов схемы сушки. Микропроцессор проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов схемы сушки.A recirculation valve 8 is installed in the exhaust duct of the dust cleaning system, which, by a command from a microprocessor (not shown) that controls the drying optimization process depending on the parameters of the material being processed, can switch the flow of exhaust and purified air to the inlet of the mixing chamber 10. The microprocessor is connected to pressure sensors, temperature, humidity, speed of air and fluidized flows (not shown), installed in the elements of the drying circuit, and with executive bodies (not shown), regulating them the parameters of all the elements of the drying circuit. The microprocessor analyzes the parameters of the drying process and sets the optimal mode by applying control signals to the actuators of the drying circuit elements.

Сушилка работает таким образом, что при передаче ее опорной решетке 13 вибрационных колебаний в заданном диапазоне частот от вибропривода (не показано) рыхлители, содержащие подпружиненную инерционную массу 15 с лопастями 17, 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 16. Дополнительным достоинством рассматриваемой конструкции является достигаемая за счет действия рыхлителей равномерность распределения сжижающего агента (газа), который подается под газораспределительную решетку 1.The dryer operates in such a way that when its vibrating vibrations are transferred to the support grid 13 in a predetermined frequency range from a vibrator (not shown), rippers containing a spring-loaded inertial mass 15 with blades 17 oscillate in the vertical plane and transfer the vibration energy to the upper layers of the material, while mixing it in the 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 16. An additional advantage of the design under consideration is the uniform distribution of the fluidizing agent (gas) achieved by the action of rippers, which is supplied under the gas distribution grid 1.

Предложенная установка допускает большие скорости газов при уменьшенном пылеуносе и предназначена для высушивания полимерных материалов, минеральных солей и растворов.The proposed installation allows for high gas velocities with reduced dust extraction and is intended for drying polymer materials, mineral salts and solutions.

Claims

1. A drying unit with a rectangular apparatus, comprising a wet material loading device, a support grid, a fan and an exhaust air purification system, characterized in that a sound emitter is installed under the support grid of the apparatus, the frequency of the acoustic waves of which lies in the optimal frequency range from 15 to 16 kHz, with a sound intensity from 2 to 3 W / s, while the duration of the processing by the sound emitter is in the time interval from 2 to 5 minutes, and the loading device of the wet material with it consists of a hopper, a disk valve and a loading valve, and the unloading device is made in the form of a pipe connected to a discharge conveyor, and the dust cleaning system consists of an acoustic cyclone with a built-in acoustic installation, the optimal parameters of which for sound processing of medium-fine dust are: sound pressure level 140 dB or more, the frequency of the vibrational motion of 900 Hz, the concentration of dust in the air stream at least 2 g / m ^3, while the audio 1,5 ... 2, and at the outlet from the cyclone is installed in the suction ntilyator to the recirculation valve and the exhaust guide cleaned air through conduit into the mixing chamber.

2. The dryer according to claim 1, characterized in that a microprocessor is introduced into the circuit, which is connected to pressure, temperature, humidity, air and fluidized flow sensors installed in the elements of the drying circuit, and with executive bodies that regulate the parameters of all the circuit elements drying, which analyzes the parameters of the drying process, and sets the optimal mode by applying control signals to the actuators of the drying circuit elements.

3. The dryer according to claim 1, characterized in that rippers placed on the support grid are introduced into the circuit 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 at least three blades are placed on each inertial mass, the axes of which are located in a plane parallel to the support grid, and the blades themselves are installed in at least three x and brackets are formed as a screw.

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