RU2328670C1

RU2328670C1 - Drying plant for thermolabile materials

Info

Publication number: RU2328670C1
Application number: RU2007100041/06A
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: 2008-07-10

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: drying plant for thermolabile materials mainly for calcium hypochlorite contains chamber, injector for calcium hypochlorite mother solution, pipeline for inert gaseous coolant supply, dried-out material discharge spout connected with pipeline where dried-out material is transported pneumatically, connection pipe for extra coolant supply to pipeline. The other end of pipeline is connected with dust cleaning system. Dust cleaning system is notable for injector, which sprays calcium hypochlorite solution, is acoustic and contains resonator, which is represented with, at least, one spherical hollow located in end wall of housing directed to distributing head. Besides, spherical hollow is connected with gap between vertical opening in end wall and distributing head rod by means of calibrated opening. In addition, gap is of annular cross section in the section perpendicular to rod axis. Distributing head is in the shape of housing with cover represented with truncated cones interconnected by large basis. Besides, manifold in the form of cylindrical hollow is located inside the housing. Manifold is connected with annular channel formed by external cylindrical surface of hollow rod and coaxial openings of similar diameter provided in distributing head cover and housing. Distributing head is provided with, at least, three channels for solution discharge, which are evenly distributed around and perpendicular to rod axis. In addition, opening shearing is on the tapered surface of distributing head cover.

EFFECT: improvement of drying efficiency.

2 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 №879208, F26B 17/10, 1979 г., содержащая камеру, форсунку для распыления маточного раствора гипохлорита кальция, трубопровод для подачи инертного газообразного теплоносителя, патрубок разгрузки сухого материала, соединенный с трубопроводом, в котором осуществляется пневмотранспорт высушенного материала, патрубок для подвода к трубопроводу потока дополнительного теплоносителя, а трубопровод другим концом подключен к системе пылеочистки (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer by.with. USSR No. 879208, F26B 17/10, 1979, containing a chamber, a nozzle for spraying the mother liquor of calcium hypochlorite, a pipe for supplying an inert gaseous coolant, a pipe for unloading dry material, connected to a pipe in which pneumatic conveying of dried material is carried out, a pipe for supplying to the flow pipe of the additional coolant, and the pipe at the other end is connected to the dust cleaning 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 для термолабильных материалов, преимущественно гипохлорита кальция, содержащей камеру, форсунку для распыления маточного раствора гипохлорита кальция, трубопровод для подачи инертного газообразного теплоносителя, патрубок разгрузки высушенного материала, соединенный с трубопроводом, в котором осуществляется пневмотранспорт высушенного материала, патрубок для подвода к трубопроводу потока дополнительного теплоносителя, а трубопровод другим концом подключен к системе пылеочистки, согласно изобретению форсунка для распыления раствора гипохлорита кальция выполнена акустической и содержит резонатор, который выполнен 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.This is achieved by the fact that in a drying installation for thermolabile materials, mainly calcium hypochlorite, containing a chamber, an nozzle for spraying the mother liquor of calcium hypochlorite, a pipeline for supplying an inert gaseous coolant, a discharge pipe for dried material connected to a pipeline in which pneumatic conveying of the dried material is carried out, a pipe for supplying additional coolant flow to the pipeline, and the pipe at the other end is connected to a dust cleaning system, according to As per the invention, the nozzle for spraying a solution of calcium hypochlorite is made acoustic and contains a resonator, which is made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing facing the distribution head, and the spherical cavity is 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 made in the form of a housing with a cover in the form of truncated cones connected by large bases, and in the housing there is a collector in the form of a cylindrical cavity, connected by an annular channel formed by the external cylindrical surface of the hollow rod and coaxial holes of the same diameter with it, made respectively in the cover and distribution housing heads with at least three channels evenly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod for the exit of the solution, and a cut of the holes is located false on the conical surface of the cover of the distribution head, the angle of inclination of which determines the root angle of the spray torch of the solution.

На фиг.1 показана схема сушильной установки для термолабильных материалов, на фиг.2 - общий вид пневматической акустической форсунки.Figure 1 shows a diagram of a drying installation for heat-sensitive materials, figure 2 is a General view of a pneumatic acoustic nozzle.

Установка содержит камеру 1, акустическую пневматическую форсунку 2 для распыления маточного раствора гипохлорита кальция, трубопровод 3 для подачи инертного газообразного теплоносителя, патрубок 4 разгрузки сухого материала, соединенный с трубопроводом 5, в котором осуществляется пневмотранспорт высушенного материала, патрубок 6 для подвода к трубопроводу 5 потока дополнительного теплоносителя. Для подачи распыляющего агента (воздуха) служит патрубок с коаксиальной обоймой 8. Трубопровод 5 другим концом 9 подключен к системе пылеочистки 7.The installation comprises a chamber 1, an acoustic pneumatic nozzle 2 for spraying the mother liquor of calcium hypochlorite, a pipe 3 for supplying an inert gaseous heat carrier, a pipe 4 for unloading dry material, connected to a pipe 5, in which pneumatic conveying of the dried material is carried out, pipe 6 for supplying to the pipe 5 flow additional heat carrier. To supply a spray agent (air), a pipe with a coaxial holder 8. A pipe 5 with the other end 9 is connected to the dust cleaning system 7.

В качестве распылителя используется акустическая форсунка (фиг.2), содержащая полый корпус 10 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями с размещенным в нем резонатором 18 и полостью 14 для распыляющего агента, поступающего через штуцер 12 в коллектор 11, связанный через отверстия 13 с полостью 14, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основаниями.As a spray, an acoustic nozzle is used (Fig. 2), containing a hollow body 10 with walls formed by a conical and end surfaces with a resonator 18 and a cavity 14 for a spraying agent entering through the nozzle 12 into the collector 11, connected through openings 13 with cavity 14, which is made in the form of a truncated cone with a larger and smaller bases.

На полом цилиндрическом стержне 16, жестко связанном с корпусом 10, установлена распределительная головка 26 для подачи исходного раствора через штуцер 15, при этом между стержнем 16 и корпусом 10 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 14, имеется кольцевой зазор 17. Резонатор 18 выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса 10, обращенной к распределительной головке 26, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 19 с зазором 17 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 10 и стержнем 16 распределительной головки 26. В сечении, перпендикулярном оси стержня 16, зазор 17 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 26 выполнена в виде корпуса 23 с крышкой 22 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 26 расположен коллектор 24 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 27, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 16 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 22 и корпусе 23 распределительной головки 26, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 16 каналами 21 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 21 расположен на конической поверхности крышки 22 распределительной головки 26, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.A distribution head 26 is mounted on the hollow cylindrical rod 16, rigidly connected with the housing 10, for supplying the initial solution through the nozzle 15, and there is an annular gap 17 between the rod 16 and the housing 10 from the side of the smaller base of the truncated cone forming the cavity 14. Resonator 18 made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing 10 facing the distribution head 26, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole 19 with a gap 17 between the vertical tverstiem in the end wall of the housing 10 and the rod 16 of the dispensing head 26. In a section perpendicular to the axis of the rod 16, the gap 17 has an annular cross section and the dispensing head 26 is formed as a housing 23 with cover 22 in the form of truncated cones, connected large bases. In the housing of the distribution head 26 there is a collector 24 in the form of a cylindrical cavity, connected by an annular channel 27 formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod 16 and coaxial holes of the same diameter, made respectively in the cover 22 and the housing 23 of the distribution head 26, with at least , three channels 21 for evenly spacing the solution evenly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod 16. The slice of the holes of the channels 21 is located on the conical surface of the cover 22 of the distribution head 26, the angle of inclination of which determines the root angle of the spray plume.

Канал для выхода раствора может быть выполнен в виде радиального кольцевого зазора, лежащего в плоскости, перпендикулярной оси стержня 16 распределительной головки 26, и образованный в ее крышке 22 посредством пластины 20, жестко прикрепленной к стержню 16, перпендикулярно его оси и связанной с крышкой 22, по крайней мере, тремя крепежными элементами 28 с образованием радиального кольцевого зазора.The solution exit channel can be made in the form of a radial annular gap lying in a plane perpendicular to the axis of the rod 16 of the distribution head 26, and formed in its cover 22 by means of a plate 20, rigidly attached to the rod 16, perpendicular to its axis and connected with the cover 22, at least three fasteners 28 with the formation of a radial annular gap.

Сушильная установка для термолабильных материалов работает следующим образом.A drying installation for thermolabile materials works as follows.

С одной стороны, при использовании известного способа качество высушенного материала зависит от времени контакта его с теплоносителем и от температуры теплоносителя. С другой стороны, интенсификацию процесса тепломассообмена осуществляют путем поддержания температуры теплоносителя на уровне, критическом для качества материала. Совместить данные условия сушки термолабильных материалов можно, если общая температура потока, отводимого через систему пневмотранспорта, будет критической, тогда как в камере при диспергировании раствора температуру теплоносителя поддерживают достаточно высокой. Это осуществляют путем подачи в систему пневмотранспорта дополнительного теплоносителя, параметры которого по расходу и температуре выбирают и поддерживают в указанных пределах. Сушку термолабильных материалов, преимущественно гипохлорита кальция, осуществляют путем их диспергирования в среде инертного теплоносителя и последующего пневмотранспорта, а с целью интенсификации процесса тепломассообмена и повышения качества сушки инертный теплоноситель смешивают в процессе пневмотранспорта с потоком дополнительного теплоносителя, расход которого поддерживают равным 20...40% от общего расхода, а температуру - в пределах от 90°С до температуры инертного теплоносителя.On the one hand, when using the known method, the quality of the dried material depends on the time of its contact with the coolant and on the temperature of the coolant. On the other hand, the intensification of the heat and mass transfer process is carried out by maintaining the temperature of the coolant at a level critical to the quality of the material. It is possible to combine these drying conditions for thermolabile materials if the total temperature of the stream discharged through the pneumatic conveying system is critical, while the temperature of the coolant is kept rather high in the chamber when dispersing the solution. This is accomplished by supplying an additional coolant to the pneumatic conveying system, the parameters of which are selected and maintained within the specified limits by flow rate and temperature. Drying of heat-sensitive materials, mainly calcium hypochlorite, is carried out by dispersing them in an inert coolant and subsequent pneumatic conveying, and in order to intensify the process of heat and mass transfer and improving the quality of drying, the inert coolant is mixed with an additional coolant flow, the flow rate of which is maintained at 20 ... 40 % of the total flow, and the temperature is in the range from 90 ° C to the temperature of the inert coolant.

Акустическая форсунка для распыления жидкостей работает следующим образом.The acoustic nozzle for spraying liquids is as follows.

Распыляющий агент, например воздух, подается по штуцеру 12 в коллектор 11, связанный через отверстия 13 с полостью 14, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 14 воздух направляется в кольцевой зазор 17 между стержнем 16 и корпусом 10, где встречает на своем пути резонатор 18, выполненный в виде сферической полости, соединенной с зазором 17 посредством калиброванного отверстия 19. В результате прохождения резонатора 18 распыляющим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыляющего агента способствуют более тонкому распылению раствора, подаваемого в распределительную головку 26 через полый стержень 16, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыляющего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 18. Эта пленка дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности крышки 22 распределительной головки 26.A spraying agent, for example air, is supplied via a nozzle 12 to a manifold 11 connected through holes 13 to a cavity 14, which is made in the form of a truncated cone. From the cavity 14, air is directed into the annular gap 17 between the rod 16 and the housing 10, where it meets a resonator 18 in its way, made in the form of a spherical cavity connected to the gap 17 by means of a calibrated hole 19. As a result of the passage of the resonator 18 with a spray agent (for example, air ) in the latter, pressure pulsations arise, creating acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. Acoustic vibrations of the spraying agent contribute to finer spraying of the solution supplied to the distribution head 26 through the hollow rod 16, from which the solution is supplied in the form of a liquid film blocking the output of the spraying agent from the sound generator generated by the resonator 18. This film is crushed under the influence of acoustic air vibrations into small drops, as a result of which a torch of a sprayed solution with air forms, the root angle of which is determined by the value of the angle of inclination of the conical the surface of the cover 22 of the distribution head 26.

Claims

1. A drying unit for thermolabile materials, mainly calcium hypochlorite, containing a chamber, a nozzle for spraying the mother liquor of calcium hypochlorite, a pipe for supplying an inert gaseous coolant, a pipe for unloading the dried material, connected to a pipe in which pneumatic conveying of the dried material is carried out, a pipe for supplying to the additional coolant flow pipe, and the pipe at the other end is connected to a dust cleaning system, characterized in that the nozzles and for spraying a solution of calcium hypochlorite is made acoustic and contains a resonator, which is made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing facing the distribution head, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole with a gap between the vertical hole in the end wall 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 and with a cover in the form of truncated cones 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 external 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 solution exit, evenly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod, with a section of holes located on a conical surface rhnosti cover dispensing head, the slope of which determines the angle of the root flame sprayed solution.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the solution outlet channel is a radial annular gap lying in a plane perpendicular to the axis of the rod of the distribution head and formed in its lid 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.