RU2334182C1

RU2334182C1 - Spray drier with opposite swirling flows (osf) type

Info

Publication number: RU2334182C1
Application number: RU2007100045/06A
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: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-09-20

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: in spray drier with opposite swirling flows, which contains vertical chamber with system of initial material supply with coolant and with bunker for outlet of dried dispersed material, according to invention, the system of initial material supply with coolant is made in the form of axial input with swirler, fairing, baffle washer and ejection nozzle, along which the primary flow of coolant and initial material is supplied, which arrives through the acoustic nozzle, and the secondary flow of coolant arrives through the input of swirler, to which initial material is also supplied through the acoustic nozzle, at that the primary and the secondary flows of coolant are preliminarily heated up to the necessary temperature with radiators, which are installed on the line of the main pipeline, the axial nozzle serves for outlet of spent coolant, at that initial material may be supplied with the primary, secondary or both flows of coolant simultaneously via acoustic nozzles, resonator of which is made in the form of at least one spherical cavity or in the form of toroidal cavity.

EFFECT: increase of drier efficiency.

4 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 №553424, F26В 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, F26В 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 gas turbine 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 распылительной сушилке со встречными закрученными потоками, содержащей вертикальную камеру с системой подачи исходного материала с теплоносителем и с бункером для вывода высушенного дисперсного материала, система подачи исходного материала с теплоносителем выполнена в виде осевого ввода с завихрителем, обтекателем, отбойной шайбой и эжекционным насадком, по которому подводится первичный поток теплоносителя и исходного материала, поступающего через акустическую форсунку, а вторичный поток теплоносителя поступает через ввод с завихрителем, в который также подается исходный материал через акустическую форсунку, причем первичный и вторичный потоки теплоносителя предварительно подогреваются до необходимой температуры калориферами, установленными на линии магистрального трубопровода, осевой патрубок служит для вывода отработанного теплоносителя, причем исходный материал может подаваться с первичным, вторичным, а также с обоими потоками теплоносителя одновременно через акустические форсунки, служащие питателем.This is achieved by the fact that in a spray dryer with counter-swirling flows, containing a vertical chamber with a feed material supply system with a coolant and with a hopper for withdrawing dried dispersed material, the feed material feed system with a coolant is made in the form of an axial input with a swirl, a cowl, a breaker washer and an ejection nozzle, through which a primary flow of coolant and a source material supplied through an acoustic nozzle is supplied, and a secondary flow of coolant through blunts through the input with a swirl, into which the source material is also fed through an acoustic nozzle, the primary and secondary coolant flows being preheated to the required temperature by heaters installed on the line of the main pipeline, the axial pipe serves to output the spent coolant, and the source material can be supplied with primary , secondary, as well as with both coolant flows simultaneously through acoustic nozzles serving as a feeder.

На фиг.1 представлена распылительная сушилка со встречными закрученными потоками типа ВЗП, общий вид, на фиг.2 - акустическая форсунка.In Fig.1 presents a spray dryer with counter swirling flows of the type of CDW, a General view, in Fig.2 - an acoustic nozzle.

Распылительная сушилка со встречными закрученными потоками (фиг.1) содержит систему подачи исходного материала с теплоносителем, вертикальную камеру 1 с бункером 2 для вывода высушенного дисперсного материала, например, через концевой штуцер с затвором (на чертеже не показано).A spray dryer with counter-swirling flows (Fig. 1) contains a feed system with a coolant, a vertical chamber 1 with a hopper 2 for discharging dried dispersed material, for example, through an end fitting with a shutter (not shown in the drawing).

По осевому вводу 3 с завихрителем 4, обтекателем 5, отбойной шайбой 6 и эжекционным насадком 7 подводится первичный поток теплоносителя, который закручивается лопаточным завихрителем 4 с обтекателем 5, предотвращающим проскок исходного материала, например поступающей через акустическую форсунку 12 жидкости, по центральной части камеры 1. Сжатый газ подается по трубопроводу 15, а жидкость - 14. Вторичный поток теплоносителя поступает через ввод 8 с завихрителем 9, в который также подается исходный материал, например поступающий через акустическую форсунку 11 в виде жидкости по каналу 13. Сжатый газ подается в канал 13 форсунки. Первичный и вторичный потоки теплоносителя предварительно подогреваются до необходимой температуры калориферами, установленными на линии магистрального трубопровода (на чертеже не показано). Осевок патрубок 10 служит для вывода отработанного теплоносителя. Высушиваемый материал можно подавать в данный аппарат с первичным, вторичным, а также с обоими потоками теплоносителя одновременно через акустические форсунки 11 и 12.An axial inlet 3 with a swirl 4, a cowl 5, a baffle plate 6 and an ejection nozzle 7 is supplied with a primary coolant flow, which is twisted by a blade swirler 4 with a cowl 5, which prevents the breakthrough of the source material, for example, the liquid coming through the acoustic nozzle 12 through the central part of the chamber 1 Compressed gas is supplied through pipeline 15, and the liquid is 14. The secondary coolant stream enters through an inlet 8 with a swirler 9, into which a source material is also supplied, for example, supplied through an acoustic nozzle 11 as a liquid channel 13. The compressed gas is fed into the injector passage 13. The primary and secondary coolant flows are preheated to the required temperature with heaters installed on the line of the main pipeline (not shown in the drawing). The sowing pipe 10 serves to output the spent coolant. The dried material can be fed into this unit with primary, secondary, as well as with both coolant flows simultaneously through the acoustic nozzles 11 and 12.

В качестве питателя влажного исходного продукта в данном аппарате используется акустическая форсунка (фиг.2), которая содержит полый корпус 16 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями, с размещенным в нем резонатором 24 и полостью 20 для распыляющего агента, поступающего через штуцер 18 в коллектор 17, связанный через отверстия 19 с полостью 20, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основанием.As a feeder for the wet initial product in this apparatus, an acoustic nozzle is used (Fig. 2), which contains a hollow body 16 with walls formed by a conical and end surfaces, with a resonator 24 and a cavity 20 for a spraying agent passing through the nozzle 18 into it a collector 17 connected through openings 19 with a cavity 20, which is made in the form of a truncated cone with a larger and smaller base.

На полом цилиндрическом стержне 22, жестко связанном с корпусом 16, установлена распределительная головка 32 для подачи исходного раствора через штуцер 21, при этом между стержнем 22 и корпусом 16 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 20, имеется кольцевой зазор 23. Резонатор 24 выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса 16, обращенной к распределительной головке 32, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 25 с зазором 23 между вертикальным отверстием в торцевой стенка корпуса 16 и стержнем 22 распределительной головки 32. В сечении, перпендикулярном оси стержня 22, зазор 23 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 32 выполнена в виде корпуса 29 с крышкой 28 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 32 расположен коллектор 30 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 33, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 22 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 28 и корпусе 29 распределительной головки 32, с, по крайней мере тремя, равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 22 каналами 27 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 27 расположен на конической поверхности крышки 28 распределительной головки 32, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.On the hollow cylindrical rod 22, rigidly connected with the housing 16, a distribution head 32 is installed for supplying the initial solution through the fitting 21, while there is an annular gap 23. There is an annular gap 23. Between the rod 22 and the housing 16 from the smaller base of the truncated cone forming the cavity 20 made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing 16 facing the distribution head 32, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole 25 with a gap 23 between the vertical tverstiem in the end wall of the housing 16 and the rod 22 of the dispensing head 32. In a section perpendicular to the axis of the rod 22, the gap 23 has an annular cross section and the dispensing head 32 is formed as a housing 29 with cover 28 in the form of truncated cones, connected large bases. A manifold 30 in the form of a cylindrical cavity is located in the housing of the distribution head 32, connected by an annular channel 33 formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod 22 and holes of the same diameter coaxial with it, made respectively in the cover 28 and the housing 29 of the distribution head 32, with at least three channels 27, evenly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod 22, for the solution to exit. A cut of the openings of the channels 27 is located on the conical surface of the cover 28 of the distribution head 32, the angle of inclination of which determines the root angle of the spray plume.

Резонатор 24 может быть выполнен в виде тороидальной полости (на чертеже не показано), ось которой расположена соосно стержню 22 распределительной головки 32, а его полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием 25 с кольцевым зазором 8 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 16 и стержнем 22 распределительной головки 32. Канал для выхода раствора может быть выполнен в виде радиального кольцевого зазора (на чертеже не показано), лежащего в плоскости, перпендикулярной оси стержня 22 распределительной головки 32, и образованный в ее крышке 28 посредством пластины 26, жестко прикрепленной к стержню 22, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой 28, по крайней мере, тремя крепежными элементами 34 с образованием радиального кольцевого зазора.The resonator 24 can be made in the form of a toroidal cavity (not shown), the axis of which is located coaxially with the rod 22 of the distribution head 32, and its cavity is connected by at least one calibrated hole 25 with an annular gap 8 between the vertical hole in the end wall of the housing 16 and the rod 22 of the distribution head 32. The channel for the exit of the solution can be made in the form of a radial annular gap (not shown) lying in a plane perpendicular to the axis of the rod 22 of the distribution head 32, and formed in its cover 28 by means of a plate 26, rigidly attached to the rod 22, perpendicular to its axis, and connected with the cover 28, at least three fasteners 34 with the formation of a radial annular gap.

Распылительная сушилка со встречными закрученными потоками работает следующим образом.Spray dryer with counter swirl flows works as follows.

По осевому вводу 3 подводится первичный поток теплоносителя, который закручивается лопаточным завихрителем 4 с обтекателем 5, предотвращающим проскок исходного материала, например, поступающего через акустическую форсунку 12, по центральной части камеры 1. Вторичный поток теплоносителя поступает через ввод 8 с завихрителем 9, в который также подается исходный материала, например поступающий через акустическую форсунку 12 в виде жидкости. Первичный и вторичный потоки теплоносителя предварительно подогреваются до необходимой температуры калориферами, установленными на линии магистрального трубопровода (на чертеже не показано). Высушиваемый материал можно подавать в данный аппарат с первичным, вторичным, а также с обоими потоками теплоносителя одновременно через акустические форсунки 12.The axial inlet 3 is supplied with a primary coolant flow, which is twisted by a blade swirler 4 with a cowl 5, which prevents the breakthrough of the source material, for example, coming through the acoustic nozzle 12, in the central part of the chamber 1. The secondary coolant flow passes through the inlet 8 with swirl 9, into which source material is also supplied, for example, supplied through the acoustic nozzle 12 in the form of a liquid. The primary and secondary coolant flows are preheated to the required temperature with heaters installed on the line of the main pipeline (not shown in the drawing). The dried material can be fed into this unit with primary, secondary, as well as with both coolant flows simultaneously through acoustic nozzles 12.

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

Распыляющий агент, например воздух, подается по штуцеру 18 в коллектор 17, связанный через отверстия 19 с полостью 20, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 20 воздух направляется в кольцевой зазор 23 между стержнем 22 и корпусом 16, где встречает на своем пути резонатор 24, выполненный в виде сферической полости, соединенной с зазором 23 посредством калиброванного отверстия 25. В результате прохождения резонатора 24 распыляющим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в распределительную головку 32 через полый стержень 22, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыливающего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 24. 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 28 распределительной головки 32.A spraying agent, for example air, is supplied through a nozzle 18 to a manifold 17 connected through holes 19 to a cavity 20, which is made in the form of a truncated cone. From the cavity 20, air is directed into the annular gap 23 between the rod 22 and the housing 16, where it meets a resonator 24 in its way, made in the form of a spherical cavity connected to the gap 23 by means of a calibrated hole 25. As a result of the passage of the resonator 24 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 atomization of the solution supplied to the distribution head 32 through the hollow shaft 22, 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 24. This film is crushed by acoustic air vibrations into small drops, as a result of which a torch of a sprayed solution with air is formed, the root angle of which is determined by the angle of inclination of the horse eskoy surface of the lid 28 of the dispensing head 32.

Claims

1. A spray dryer with counter swirling flows, comprising a vertical chamber with a feed material supply system with a coolant and a hopper for discharging dried dispersed material, characterized in that the feed material supply system with a coolant is made in the form of an axial input with a swirl, a cowl, a breaker washer and an ejection nozzle, through which the primary flow of the coolant and the source material supplied through the acoustic nozzle is supplied, and the secondary flow of the coolant flows through an input with a swirler, into which the source material is also fed through an acoustic nozzle, the primary and secondary coolant flows being preheated to the required temperature by heaters installed on the line of the main pipeline, the axial pipe serves to output the spent coolant, and the source material can be supplied with primary or with secondary, or with both coolant flows simultaneously through acoustic nozzles, the resonator of which is made in the form of at least Leray, or a spherical cavity in the form of a toroidal cavity.

2. The dryer according to claim 1, characterized in that the spherical cavity of the resonator is 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 core of the distribution head, and in cross section, perpendicular to the axis of the rod, the gap has an annular cross section, the distribution head is made in the form of a housing with a cover in the form of truncated cones connected by large bases, and in the housing 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 housing of the distribution head, with at least three channels uniformly arranged around the circumference and perpendicular to the axis of the rod for solution outlet, and the hole cut is located on the conical surface of the cover of the distribution head, the angle of inclination of which determines the root angle of the flame dusty solution.

3. The dryer according to claim 1, characterized in that the axis of the toroidal cavity of the resonator is aligned with the rod of the distribution head, and the cavity is connected by at least one calibrated hole with an annular gap between the vertical hole in the end wall of the housing and the rod of the distribution head.

4. The dryer 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 distribution head rod and formed in its cover by means of a plate rigidly attached to the rod perpendicular to its axis and connected with a cover with at least three fasteners with the formation of a radial annular gap.