RU2377485C1

RU2377485C1 - Spraying drier

Info

Publication number: RU2377485C1
Application number: RU2008145783/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Алексанян (RU); Игорь Юрьевич Алексанян; Юрий Александрович Максименко (RU); Юрий Александрович Максименко; Эдуард Павлович Дяченко (RU); Эдуард Павлович Дяченко; Виталий Витальевич Ермолаев (RU); Виталий Витальевич Ермолаев
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2009-12-27

Abstract

FIELD: heating systems, drying.

SUBSTANCE: invention refers to chemical and food industries and can be used when obtaining dry disperse materials. Spraying drier includes drying chamber, gas distribution grid, and supply hydraulic atomisers. Cavity of drying chamber has structural elongation made in the form of hollow cylinder in which there installed is gas duct for supplying drying agent, and to upper part of drying chamber there additionally introduced is tubular annular feeder connected to cylinder and equipped in a circumferential direction with hydraulic atomisers directed to drying chamber walls.

EFFECT: improving drying intensity.

1 dwg

Description

Изобретение относится к химической и пищевой отраслям промышленности, а именно к технике сушки жидких продуктов, и может быть использована при производстве сухих дисперсных материалов.The invention relates to the chemical and food industries, in particular to the technique of drying liquid products, and can be used in the production of dry dispersed materials.

Известна распылительная сушилка типа СРЦ-НК, позволяющая организовать конвективную сушку жидких продуктов в распыленном состоянии (см. кн. Оборудование микробиологических производств. / Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е. - М.: Агропромиздат, 1987. С.325-326). Однако эта конструкция не решает вопрос защиты или очистки внутренних стен сушильной камеры от нарастающего в процессе работы загрязнения ввиду контакта распыленных частиц продукта со стенами.Known spray dryer type SRTs-NK, which allows to organize convective drying of liquid products in the sprayed state (see book. Equipment for microbiological production. / Kalunyants K.A., Golger L.I., Balashov V.E. - M.: Agropromizdat, 1987. S. 325-326). However, this design does not solve the issue of protecting or cleaning the internal walls of the drying chamber from increasing pollution during operation due to contact of the sprayed particles of the product with the walls.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является сушильный агрегат с отражательными пластинами и кипящим слоем для сушки шлама и паст (см. кн. Куцакова В.Е., Богатырев А.Н. Интенсификация тепло- и массообмена при сушке пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1987. С.153-154). Данное устройство позволяет осуществлять подвод теплоносителя и ввод продукта на сушку распылением в нижней части сушильной камеры и последующий отвод отработавшего теплоносителя и готового продукта из верхней части камеры через циклон. Однако данная установка предполагает использование и регенерацию синтетических инертных тел, склонных к агрегированию в процессе сушки, что повышает гидродинамическое сопротивление кипящего слоя и уменьшает выход и качество готового продукта.The closest technical solution, selected as a prototype, is a drying unit with reflective plates and a fluidized bed for drying sludge and pastes (see pr. Kutsakova V.E., Bogatyrev A.N. Intensification of heat and mass transfer when drying food products. - M .: Agropromizdat, 1987. S.153-154). This device allows the supply of coolant and the introduction of the product for drying by spraying in the lower part of the drying chamber and the subsequent removal of the spent coolant and the finished product from the upper part of the chamber through a cyclone. However, this installation involves the use and regeneration of synthetic inert bodies, prone to aggregation during the drying process, which increases the hydrodynamic resistance of the fluidized bed and reduces the yield and quality of the finished product.

Техническая задача - создание устройства, позволяющего осуществить циркуляционное перемешивание продукта при распылительной сушке, его предварительный нагрев за счет сушильного агента и исключить налипание и контакт распыленных частиц продукта со стенками сушильной камеры.The technical task is to create a device that allows for circulating mixing of the product during spray drying, its preliminary heating due to the drying agent and to prevent sticking and contact of the sprayed particles of the product with the walls of the drying chamber.

Технический результат - увеличение интенсивности процесса сушки. Он достигается тем, что в распылительной сушилке, содержащей сушильную камеру, газораспределительную решетку, подающие гидравлические форсунки, согласно изобретению полость сушильной камеры имеет конструктивное удлинение в виде полого цилиндра, в котором установлен газоход для подачи сушильного агента, и в верхнюю часть сушильной камеры дополнительно введен трубчатый кольцевой питатель, соединенный с цилиндром и оснащенный по периферии гидравлическими форсунками, направленными на стенки сушильной камеры.The technical result is an increase in the intensity of the drying process. It is achieved by the fact that in the spray dryer containing a drying chamber, a gas distribution grill, hydraulic nozzles, according to the invention, the cavity of the drying chamber has a structural extension in the form of a hollow cylinder in which a gas duct for supplying a drying agent is installed, and is additionally introduced into the upper part of the drying chamber a tubular ring feeder connected to the cylinder and equipped on the periphery with hydraulic nozzles directed to the walls of the drying chamber.

На чертеже изображена предлагаемая распылительная сушилка. Она имеет вертикальную сушильную камеру, образованную двумя усеченными конусами 1, 2 и цилиндром 3; газоход для подачи сушильного агента 4; трубчатый кольцевой питатель 5, оснащенный по периферии гидравлическими форсунками 6; распылитель 7; насосы 8 и 9; газоход отработавшего сушильного агента 10; циклон 11; трубопровод 12; вентиль 13.The drawing shows the proposed spray dryer. It has a vertical drying chamber formed by two truncated cones 1, 2 and cylinder 3; flue for supplying a drying agent 4; a tubular annular feeder 5, equipped on the periphery with hydraulic nozzles 6; atomizer 7; pumps 8 and 9; exhaust drying agent duct 10; cyclone 11; pipeline 12; valve 13.

Распылительная сушилка работает следующим образом. Полый цилиндр сушильной камеры 3 от трубопровода 12 через трубчатый кольцевой питатель 5 и гидравлические форсунки 6 предварительно заполняется подлежащим сушке продуктом с помощью насоса 8, после чего по газоходу 4 производится подача сушильного агента в рабочий объем сушилки, образованный двумя усеченными конусами 1 и 2. Далее производится открытие вентиля 13 и включение насоса 9. Вентиль 13 позволяет непрерывно осуществлять посредством питателя 5 и гидравлических форсунок 6 циркуляционное перемешивание продукта, подлежащего сушке, его дополнительный подвод от трубопровода 12 и предварительный нагрев за счет сушильного агента. Включением насоса 9 обеспечивается распыленный ввод продукта через распылитель 7 в рабочий объем сушилки. Распыленные частицы продукта при контакте с сушильным агентом высыхают и транспортируются потоком теплоносителя по газоходу 10 в циклон 11, где за счет возникающей центробежной силы происходит отделение сухого продукта от отработавшего теплоносителя. При циркуляционном перемешивании продукт непрерывно подается гидравлическими форсунками 6 на стенки сушильной камеры, омывая их, за счет чего исключается налипание и контакт распыленных частиц продукта со стенками сушильной камеры, а следовательно, нарастающее загрязнение стенок в процессе распылительной сушки.Spray dryer operates as follows. The hollow cylinder of the drying chamber 3 from the pipeline 12 through the tubular annular feeder 5 and hydraulic nozzles 6 is pre-filled with the product to be dried using the pump 8, after which the drying agent is supplied through the duct 4 to the working volume of the dryer, formed by two truncated cones 1 and 2. Next the valve 13 is opened and the pump 9 is turned on. The valve 13 allows continuous circulation of the product to be dried by means of a feeder 5 and hydraulic nozzles 6, its additional ADDITIONAL supply from line 12 and the preliminary heating by the drying agent. By turning on the pump 9, a sprayed product is introduced through a spray 7 into the working volume of the dryer. The sprayed particles of the product, when in contact with the drying agent, dry out and are transported by the heat carrier stream through the gas duct 10 to the cyclone 11, where the dry product is separated from the spent heat carrier due to the resulting centrifugal force. When circulating stirring, the product is continuously fed by hydraulic nozzles 6 to the walls of the drying chamber, washing them, thereby preventing sticking and contact of the sprayed particles of the product with the walls of the drying chamber, and consequently, increasing pollution of the walls during spray drying.

При работе устройства с целью непрерывного и качественного высушивания продукта необходимо согласование расходов вновь подводимого по трубопроводу 12 продукта и продукта, подаваемого в рабочий объем сушилки через распылитель 7. Количество гидравлических форсунок 6 в кольцевом питателе 5 определяется из условия полного омывания стенок сушильной камеры струями продукта без его диспергирования в зависимости от расхода продукта и размеров сушильной камеры. В рабочий объем сушилки при распылении попадают частицы продукта различных размеров. Мелкие частицы, скорость движения которых меньше скорости движения теплоносителя в рабочем объеме сушильной камеры, транспортируются потоком теплоносителя в циклон 11, при этом происходит их досушка. Крупные, вследствие того, что скорость теплоносителя меньше их скорости движения, под действием силы тяжести вновь возвращаются в заполненный продуктом цилиндр сушильной камеры, благодаря чему обеспечивается надежная работа устройства при возможных технологических колебаниях режимов распыления и сушки продукта ввиду изменения расходных параметров процесса и физико-химических характеристик продукта.When the device is operating with the aim of continuous and high-quality drying of the product, it is necessary to agree on the costs of the product newly supplied through the pipeline 12 and the product supplied to the working volume of the dryer through the atomizer 7. The number of hydraulic nozzles 6 in the ring feeder 5 is determined from the condition that the walls of the drying chamber are completely washed with product jets without its dispersion depending on the consumption of the product and the size of the drying chamber. Product particles of various sizes get into the working volume of the dryer during spraying. Small particles, the speed of which is less than the speed of the coolant in the working volume of the drying chamber, is transported by the flow of the coolant into the cyclone 11, while they dry out. Large, due to the fact that the speed of the coolant is less than their speed, under the influence of gravity they again return to the cylinder of the drying chamber filled with the product, which ensures reliable operation of the device with possible technological fluctuations of the spraying and drying modes of the product due to changes in the process flow parameters and physicochemical product features.

Положительный эффект предлагаемого устройства обеспечивается за счет увеличение интенсивности и качества процесса сушки.The positive effect of the proposed device is provided by increasing the intensity and quality of the drying process.

Claims

A spray dryer containing a drying chamber, a gas distribution grill, hydraulic nozzles, characterized in that the cavity of the drying chamber has a structural extension in the form of a hollow cylinder, in which a gas duct for supplying a drying agent is installed, and a tubular ring feeder connected to the upper part of the drying chamber is connected with a cylinder and equipped on the periphery with hydraulic nozzles directed to the walls of the drying chamber.