RU2327090C1

RU2327090C1 - Device for drying of suspensions in boiling layer of inertial solids

Info

Publication number: RU2327090C1
Application number: RU2007103030/06A
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; Екатерина Олеговна Боброва (RU); Екатерина Олеговна Боброва
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-06-20

Abstract

FIELD: technological processes, drying.

SUBSTANCE: invention is related to the equipment of disperse materials drying in boiling layer and may be used in aniline-painting, food, pharmaceutical, microbiological, chemical and other industries. In the device for drying of solutions in boiling layer of inertial solids, which contains chamber with gas distributing grid, on which the layer of inertial solids in placed, gas supply duct for supply of main part of fresh coolant and sprayers that are installed in the layer of inertial solids with the possibility of their rotation around the axis of chamber, sprayers are installed in the vertical hollow driven shaft by means of angle bar and tubes with sprayers in the ends, which are installed in horizontal and vertical planes, at that they may be installed with different pitch both in vertical and horizontal directions, depending on the object of drying, and in the top part of chamber, for instance, in the point of cylindrical part transition into conical, gas distributing grid is fixed, in the centre of which there is a bearing unit that serves as a bottom support of hollow driven shaft, at that to conical part of chamber at least one nozzle of secondary coolant is tangentially installed with temperature higher that the temperature of the main part of fresh coolant.

EFFECT: increases capacity of disperse materials drying in boiling layer and reduces sticking of dried material on inertial solids.

2 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилинокрасочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for drying dispersed materials in a fluidized bed and can be used in aniline-paint, food, pharmaceutical, microbiological, chemical and other industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка для сушки растворов, суспензий и паст в псевдоожиженном слое по а.с. СССР №583358, F26В 17/10, 1976 г., содержащая камеру с газораспределительной решеткой, на которой размещен слой инертных тел, газоподводящий короб для подвода основной части свежего теплоносителя, и форсунки, размещенные в слое инертных тел с возможностью их вращения вокруг оси камеры (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer for drying solutions, suspensions and pastes in a fluidized bed by.with. USSR No. 583358, F26В 17/10, 1976, containing a chamber with a gas distribution grid, on which a layer of inert bodies is placed, a gas supply box for supplying the main part of the fresh coolant, and nozzles placed in a layer of inert bodies with the possibility of rotation around the axis of the chamber (prototype).

Недостатком известных установок заключается в том, что при подаче исходного материала (раствора, суспензии) через фиксированную форсунку не удается достигнуть равномерного орошения всего слоя инертных тел, вследствие чего происходит залипание отдельных участков слоя, что вызывает неравномерность псевдоожижения и снижение производительности установок.A disadvantage of the known installations is that when supplying the source material (solution, suspension) through a fixed nozzle, it is not possible to achieve uniform irrigation of the entire layer of inert bodies, as a result of which sticking of individual sections of the layer occurs, which causes uneven fluidization and a decrease in the productivity of the installations.

Технический результат - повышение производительности установки и уменьшение налипания высушиваемого материала на инертные тела.EFFECT: increased installation productivity and reduced sticking of the dried material to inert bodies.

Это достигается тем, что в установке для сушки растворов в кипящем слое инертных тел, содержащей камеру с газораспределительной решеткой, на которой размещен слой инертных тел, газоподводящий короб для подвода основной части свежего теплоносителя, и форсунки, размещенные в слое инертных тел с возможностью их вращения вокруг оси камеры, форсунки размещены на вертикальном полом приводном валу посредством угольника и трубок с форсунками на концах, расположенными в горизонтальной и вертикальной плоскостях, причем они могут быть установлены с разным шагом как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях в зависимости от объекта сушки, а в верхней части камеры, например в месте перехода цилиндрической части в коническую часть, закреплена газораспределительная решетка, в центре которой расположен подшипниковый узел, служащий нижней опорой полого приводного вала, при этом к конической части камеры тангенциально прикреплен, по крайней мере один, патрубок вторичного теплоносителя с температурой более высокой, чем у основной части свежего теплоносителя.This is achieved by the fact that in the installation for drying solutions in a fluidized bed of inert bodies, containing a chamber with a gas distribution grid, on which a layer of inert bodies, a gas supply duct for supplying the main part of the fresh coolant, and nozzles placed in a layer of inert bodies with the possibility of rotation around the axis of the chamber, the nozzles are placed on a vertical hollow drive shaft by means of a square and tubes with nozzles at the ends located in horizontal and vertical planes, and they can be installed with different steps in both vertical and horizontal directions depending on the drying object, and in the upper part of the chamber, for example, at the place of transition of the cylindrical part to the conical part, a gas distribution grill is fixed, in the center of which there is a bearing assembly serving as the lower support of the hollow drive shaft, while to the conical part of the chamber tangentially attached at least one pipe of the secondary coolant with a temperature higher than that of the main part of the fresh coolant.

На фиг.1 изображена установка в продольном разрезе; на фиг.2 - схема тангенциального подвода вторичного теплоносителя.Figure 1 shows the installation in longitudinal section; figure 2 - diagram of the tangential inlet of the secondary coolant.

Установка содержит цилиндроконическую камеру 1, снабженную в нижней части газораспределительной решеткой 2, под которой расположен газоподводящий короб 3 с патрубком 4 для подвода свежего теплоносителя. В верхней части камеры 1, например в месте перехода цилиндрической части в коническую часть, закреплена газораспределительная решетка 9, в центре которой расположен подшипниковый узел 19, служащий нижней опорой полого приводного вала 8. Сверху камера 1 закрыта крышкой 5, имеющей патрубок 6 для отработанного теплоносителя. Пространство камеры между газораспределительными решетками 2 и 9 заполнено инертными телами 7.The installation comprises a cylinder-conical chamber 1, equipped in the lower part with a gas distribution grill 2, under which a gas supply box 3 with a pipe 4 is located for supplying fresh coolant. In the upper part of the chamber 1, for example, at the place of transition of the cylindrical part to the conical part, a gas distribution grill 9 is fixed, in the center of which there is a bearing assembly 19, which serves as the lower support of the hollow drive shaft 8. On top of the chamber 1 is closed by a cover 5, which has a pipe 6 for waste heat carrier . The chamber space between the gas distribution grids 2 and 9 is filled with inert bodies 7.

По оси установки размещен полый приводной вал 8, который с помощью сальникового устройства 14 соединен с камерой 15 подвода исходного материала. В верхней части вал 8 вращается в подшипниковом узле 16 и через пару конических зубчатых колес 17 и 18 соединен с приводом переменного числа оборотов (на чертежах не показан).A hollow drive shaft 8 is placed along the installation axis, which is connected to the feed chamber 15 by means of a stuffing box 14. In the upper part, the shaft 8 rotates in the bearing assembly 16 and is connected to a variable speed drive (not shown in the drawings) through a pair of bevel gears 17 and 18.

После выхода вала 8 из подшипникового узла 19, служащего его нижней опорой, он соединен с тройником, состоящим из трубок 10, 11 и 12 с форсунками на концах, расположенными в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях. Форсунки могут быть установлены с разным шагом как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях в зависимости от объекта сушки.After the shaft 8 leaves the bearing assembly 19, which serves as its lower support, it is connected to a tee consisting of tubes 10, 11 and 12 with nozzles at the ends located in horizontal, vertical and inclined planes. Nozzles can be installed with different steps in both vertical and horizontal directions depending on the drying object.

На фиг.2 представлена схема тангенциального подвода вторичного теплоносителя.Figure 2 presents a diagram of the tangential inlet of the secondary coolant.

К конической части камеры 1 тангенциально прикреплен, по крайней мере один, патрубок 12 вторичного теплоносителя с температурой более высокой, чем у основной части свежего теплоносителя.At least one nozzle 12 of the secondary coolant with a temperature higher than that of the main part of the fresh coolant is tangentially attached to the conical part of the chamber 1.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Камера 1 заполняется инертными телами 7 между газораспределительными решетками 2 и 9. Через патрубок 4 в газоподводящий короб 3 подают основную часть свежего теплоносителя, откуда последний через газораспределительную решетку 2 попадает в камеру 1 и создает кипящий слой инертных тел 7, вектор которого направлен вертикально. Исходный материал из камеры 15 через полый вал 8 подают через трубки 11 и 13 к форсункам для распыления в слой инертных тел. Благодаря вращению вала 8 происходит равномерное орошение всего слоя. Через патрубок 12, тангенциально камере 1, подводят вторичный теплоноситель с температурой более высокой, чем у основной части свежего теплоносителя. Вторичный теплоноситель создает в слое инертных тел зону вращающегося кольца с вектором, направленным по касательной к камере 1. Благодаря высокой температуре и большой относительной скорости теплоносителя и инертных тел процесс тепло- и массообмена в этой зоне идет весьма интенсивно, что приводит к почти мгновенной сушке пленки исходного материала на поверхности инертных тел 7. В остальной массе слоя в это время происходит досушка материала и отделение высушенного материала от инертных тел вследствие их соударений за счет пересечения векторов направления кипящего слоя от основной части свежего теплоносителя и вторичного теплоносителя.The chamber 1 is filled with inert bodies 7 between the gas distribution grids 2 and 9. Through the pipe 4, the main part of the fresh coolant is fed into the gas supply box 3, from where the latter passes through the gas distribution grid 2 into the chamber 1 and creates a fluidized bed of inert bodies 7, the vector of which is directed vertically. The source material from the chamber 15 through the hollow shaft 8 is fed through tubes 11 and 13 to the nozzles for spraying into a layer of inert bodies. Due to the rotation of the shaft 8, uniform irrigation of the entire layer occurs. A secondary coolant with a temperature higher than that of the main part of the fresh coolant is fed through a pipe 12, tangentially to the chamber 1. The secondary coolant creates a zone of a rotating ring in the layer of inert bodies with a vector directed tangentially to chamber 1. Due to the high temperature and high relative velocity of the coolant and inert bodies, the process of heat and mass transfer in this zone is very intense, which leads to almost instant drying of the film source material on the surface of inert bodies 7. In the remaining mass of the layer at this time, the material is dried and the dried material is separated from inert bodies due to their collisions due to the intersection projectors direction of the fluidized bed from the main portion of fresh coolant and the secondary coolant.

Предлагаемая установка обеспечивает более полное орошение слоя инертных тел, а также его перемешивание. Кроме того, подвод дополнительного вторичного теплоносителя создает зону вращающегося кольца, что не только предотвращает залипание слоя в месте орошения исходным материалом, но и способствует более эффективному протеканию процессов тепло- и массообмена в этой зоне. Все это приводит к увеличению удельной производительности установки, а также позволяет повысить гидродинамическую устойчивость режима кипящего слоя.The proposed installation provides a more complete irrigation of a layer of inert bodies, as well as its mixing. In addition, the supply of an additional secondary coolant creates a zone of a rotating ring, which not only prevents the layer from sticking at the place of irrigation with the source material, but also contributes to a more efficient flow of heat and mass transfer in this zone. All this leads to an increase in the specific productivity of the installation, and also allows to increase the hydrodynamic stability of the fluidized bed regime.

Claims

Installation for drying solutions and suspensions in a fluidized bed of inert bodies, containing a chamber with a gas distribution grid, on which a layer of inert bodies, a gas supply box for supplying the main part of the fresh coolant, and nozzles placed in a layer of inert bodies with the possibility of their rotation around the axis of the chamber, characterized in that the nozzles are placed on a vertical hollow drive shaft by means of a square and tubes with nozzles at the ends located in horizontal, vertical and inclined planes, and they could they can be installed with different steps in both vertical and horizontal directions depending on the drying object, and in the upper part of the chamber, for example, at the place of transition of the cylindrical part to the conical part, a gas distribution grid is fixed, in the center of which there is a bearing assembly serving as the lower support of a hollow drive shaft.