RU2463536C2 - Counterflow spray dryer - Google Patents
Counterflow spray dryer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463536C2 RU2463536C2 RU2010145969/06A RU2010145969A RU2463536C2 RU 2463536 C2 RU2463536 C2 RU 2463536C2 RU 2010145969/06 A RU2010145969/06 A RU 2010145969/06A RU 2010145969 A RU2010145969 A RU 2010145969A RU 2463536 C2 RU2463536 C2 RU 2463536C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- coolant
- drying chamber
- compartments
- box
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике сушки распылением и может быть использовано в производствах порошкообразных продуктов, преимущественно синтетических моющих средств (CMC). Данные производства оснащены противоточными распылительными сушилками с форсуночным распылением. Экономичность эксплуатации сушилок, качество продукта, пожаробезопасность обусловлены, в частности, равномерностью распределения теплоносителя по сечению сушильной камеры.The invention relates to techniques for spray drying and can be used in the production of powdered products, mainly synthetic detergents (CMC). These productions are equipped with counter-current spray nozzle dryers. The economical operation of dryers, product quality, and fire safety are due, in particular, to the uniform distribution of the coolant over the cross section of the drying chamber.
Известна распылительная сушилка [1], содержащая цилиндрическую сушильную камеру с форсунками, расположенными на верхнем уровне камеры, и охватывающий снаружи нижнюю часть камеры газоподвод, выполненный в виде короба с патрубками для ввода теплоносителя в камеру. Короб имеет равномерно-переменное сечение, уменьшающееся по направлению хода теплоносителя. Предполагается, что скорость движения газового потока в коробе постоянна, так как площадь поперечного сечения уменьшается пропорционально отводимым количествам газа. Динамическое давление газа также постоянное, поэтому скорость истечения из каждого патрубка должна быть одинакова. При равных проходных сечениях это должно обеспечивать равенство расходов через каждый патрубок. Однако в работе [2] показано, что коллекторы с равномерно-переменным сечением имеют общий недостаток: пониженный расход через первые и последние и повышенный через средние по ходу газа патрубки. Авторы экспериментально установили, что выравниванию профиля скоростей на входе в коллектор, например, с помощью газораспределительной решетки, способствует повышению равномерности расходов через патрубки. При этом через первые по ходу газа патрубки расход становится выше усредненного, а пониженный расход через последние по ходу газа патрубки сохраняется [2, рис.2, кривые 2 и 3].Known spray dryer [1], containing a cylindrical drying chamber with nozzles located at the upper level of the chamber, and covering the outside of the lower part of the chamber gas supply, made in the form of a duct with pipes for entering the coolant into the chamber. The box has a uniformly variable section, decreasing in the direction of the coolant. It is assumed that the gas flow velocity in the duct is constant, since the cross-sectional area decreases in proportion to the amount of gas discharged. The dynamic gas pressure is also constant, so the flow rate from each nozzle must be the same. With equal flow sections, this should ensure equal costs through each pipe. However, it was shown in [2] that collectors with uniformly variable cross-section have a common drawback: reduced flow rate through the first and last and increased flow rate through the middle pipes along the gas pipe. The authors experimentally found that the alignment of the velocity profile at the inlet to the manifold, for example, using a gas distribution grid, helps to increase the uniformity of flow rates through the nozzles. At the same time, through the first pipes along the gas flow, the flow rate becomes higher than the average, and a reduced flow rate through the last pipes along the gas flow is preserved [2, Fig. 2, curves 2 and 3].
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению, принятым в качестве прототипа, является противоточная распылительная сушилка по патенту [3]. Газоподвод сушилки выполнен в виде короба с постоянным сечением и разделен на два изолированных отсека винтовой перегородкой с шагом, равным высоте короба. Ввод газа в сушильную камеру осуществляется через патрубки, которые равномерно расположены на верхней и нижней поверхностях короба. Для закрутки входящего в сушилку потока теплоносителя, патрубки установлены под углом к радиальному направлению. Отсеки короба являются коллекторами равномерно-переменного сечения, поэтому конструкция обладает недостатком, характерным для газоподвода сушилки [1], т.е. различием расхода в патрубках. Это влечет за собой неравномерность распределения теплоносителя по сечению сушильной камеры. Недостатком конструкции является также завышенный угол расположения патрубков относительно радиального направления. При таком решении возможны случаи перегрева стенок камеры и возгорания продукта, осевшего на стенках вблизи патрубков. Пожароопасность вынуждает понижать начальную температуру теплоносителя, что затрудняет интенсификацию процесса.The closest set of essential features to the proposed technical solution, adopted as a prototype, is a countercurrent spray dryer according to the patent [3]. The gas supply of the dryer is made in the form of a duct with a constant cross section and is divided into two isolated compartments by a screw partition with a step equal to the height of the duct. Gas is introduced into the drying chamber through nozzles that are evenly located on the upper and lower surfaces of the duct. To swirl the coolant flow entering the dryer, the nozzles are installed at an angle to the radial direction. The compartments of the box are collectors of uniformly variable cross-section; therefore, the design has a drawback characteristic of the dryer gas supply [1], i.e. the difference in flow in the nozzles. This entails uneven distribution of the coolant over the cross section of the drying chamber. A design drawback is also an overestimated angle of the nozzles relative to the radial direction. With this solution, cases of overheating of the chamber walls and fire of the product settled on the walls near the nozzles are possible. Fire hazard forces to lower the initial temperature of the coolant, which complicates the intensification of the process.
Целью изобретения является интенсификация процесса сушки посредством повышения равномерности распределения теплоносителя в сушильной камере и исключения перегрева стенок камеры на уровне ввода теплоносителя.The aim of the invention is to intensify the drying process by increasing the uniformity of the distribution of the coolant in the drying chamber and eliminating overheating of the walls of the chamber at the input level of the coolant.
Поставленная цель достигается тем, что противоточная распылительная сушилка, содержащая цилиндрическую сушильную камеру с форсунками, расположенными на верхнем уровне сушильной камеры, охватывающий снаружи нижний уровень сушильной камеры газоподвод в виде короба постоянного сечения, разделенного на два отсека винтовой перегородкой, шаг которой равен высоте короба, делитель входящего в короб теплоносителя на два потока, направляемых в отсеки короба во взаимно противоположных направлениях, газораспределительные решетки на входе теплоносителя в отсеки, патрубки для ввода теплоносителя из отсеков в сушильную камеру, расположенные равномерно на верхней и нижней поверхностях короба, причем винтовая перегородка содержит газопроницаемые части, разделяющие начальные и конечные по ходу теплоносителя участки отсеков, каждый из которых содержит не менее одного патрубка. Патрубки, расположенные на верхней поверхности короба, смещены относительно патрубков, расположенных на нижней поверхности короба на половину расстояния между соседними патрубками, а часть поверхности делителя входящего в короб теплоносителя имеет перфорацию. Патрубки расположены в плане под углом не более 12° к условным радиусам, проведенным в сушильной камере.This goal is achieved in that a counter-current spray dryer containing a cylindrical drying chamber with nozzles located at the upper level of the drying chamber, covering the outside of the lower level of the drying chamber with a gas supply in the form of a duct of constant cross-section, divided into two compartments by a screw partition, the step of which is equal to the height of the duct, divider of the heat carrier entering the duct into two flows directed to the duct compartments in mutually opposite directions, gas distribution grids at the inlet are warm the carrier in compartments, nozzles for introducing the coolant from the compartments into the drying chamber, located uniformly on the upper and lower surfaces of the duct, the screw partition containing gas-permeable parts separating the sections of the compartments, beginning and ending along the coolant, each of which contains at least one nozzle. The nozzles located on the upper surface of the duct are offset from the nozzles located on the lower surface of the duct half the distance between adjacent nozzles, and part of the surface of the divider of the coolant entering the duct has perforation. The nozzles are located in the plan at an angle of no more than 12 ° to the conditional radii held in the drying chamber.
Изобретение поясняется прилагаемыми фигурами, где на фиг.1 изображена предлагаемая сушилка; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - развертка разреза короба газоподвода по среднему диаметру.The invention is illustrated by the accompanying figures, where figure 1 shows the proposed dryer; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 2; figure 4 - scan section of the duct gas supply on the average diameter.
Противоточная распылительная сушилка, изображенная на фиг.1, содержит цилиндрическую сушильную камеру 1 с форсунками 2, которые объединены коллектором 3. Для ввода и распределения теплоносителя служит газоподвод 4. Короб 5 газоподвода разделен винтовой перегородкой 6 на два отсека 7 и 8. Патрубки 9 и 10 с равными проходными сечениями соединяют газоподвод с сушильной камерой и расположены на верхней и нижней поверхности короба 5. Для сбора и выгрузки сухого продукта служит коническое днище 11 и патрубок 12. Патрубок 13 предназначен для вывода теплоносителя.The counter-current spray dryer, shown in figure 1, contains a cylindrical drying chamber 1 with nozzles 2, which are combined by a collector 3. For input and distribution of the coolant is a
На фиг.2 показан вид газоподвода сверху (разрез А-А, фиг.1). Патрубки 9 и 10 установлены под углом к радиальному направлению. В патрубке 14 установлен делитель входящего теплоносителя 15. Нижний ряд патрубков смещен относительно верхнего на половину расстояния между соседними патрубками.In Fig.2 shows a top view of the gas supply (section aa, Fig.1). The
На фиг.3 изображен разрез Б-Б на фиг.2. Для подвода теплоносителя к патрубку 10*, расположенному на оси патрубка 14 (см. фиг.2), часть поверхности делителя 15 имеет перфорацию 16. На входе теплоносителя в отсеки 7 и 8, на которые короб 5 разделен винтовой перегородкой 6, установлены газораспределительные решетки 17 и 18. Стрелками показаны направления движения теплоносителя.Figure 3 shows a section bB in figure 2. To supply the coolant to the
На фиг.4 изображена развертка разреза короба 5 газоподвода по среднему диаметру. Перегородка 6 делит короб на два смежных отсека равномерно-переменных сечений 7 и 8. Газопроницаемые части перегородки 19 и 20 разделяют начальные и конечные по ходу теплоносителя участки обоих отсеков. Газопроницаемость может быть обеспечена, например, перфорацией.Figure 4 shows the scan section of the
Сушилка работает следующим образом.The dryer operates as follows.
Исходный продукт в виде жидкотекучей композиции CMC поступает под давлением в коллектор 3, распыляется форсунками 2, обезвоживается в режиме противотока с теплоносителем в сушильной камере 1. Порошкообразный продукт выгружается из конического днища 11 через патрубок 12.The initial product in the form of a flowable composition CMC is supplied under pressure to the manifold 3, sprayed with nozzles 2, dehydrated in countercurrent mode with the coolant in the drying chamber 1. The powdery product is discharged from the conical bottom 11 through the pipe 12.
Теплоноситель поступает в газоподвод 4 через патрубок 14. Делителем 15 входящий теплоноситель разделяется на два потока, которые после плавного поворота на 90° поступают в отсеки 8 и 7 и движутся во взаимно противоположных направлениях (см. фиг.2, 3). К патрубку 10*, расположенному на оси входящего потока, теплоноситель подводится через отверстия в перфорации 16 в делителе 15. Газораспределительные решетки 17 и 18 формируют равномерное распределение скорости потоков по входным сечениям отсеков (см. фиг.3, 4). По мере движения по отсекам теплоноситель равномерно отводится в сушильную камеру через патрубки 9 и 10. Отработанный теплоноситель выводится из верхней части сушилки через патрубок 13.The coolant enters the
Поскольку давление в сушильной камере постоянное, или колеблется в очень малом интервале, скорость истечения теплоносителя из патрубков и расход через патрубки определяются только суммой статического давления в газоподводе и динамического напора потоков в отсеках. В конечных по ходу теплоносителя участках отсеков динамический напор снижается вследствие потерь, обусловленных гидравлическим сопротивлением. Газопроницаемые части винтовой перегородки компенсируют эти потери за счет уравнивания давлений между начальными и конечными участками отсеков. Часть теплоносителя перетекает из начальных участков отсеков в конечные, сглаживая неравномерность расходов через патрубки (см. фиг.4). При этом достигается симметрия относительно оси сушильной камеры скоростей и расходов вводимого в сушилку теплоносителя. Соответственно, в поперечном сечении камеры формируется равномерность распределения теплоносителя, что является необходимым условием оптимальной тепловой обработки распыленного продукта и интенсификации процесса сушки.Since the pressure in the drying chamber is constant, or fluctuates in a very small interval, the flow rate of the coolant from the nozzles and the flow through the nozzles are determined only by the sum of the static pressure in the gas supply and the dynamic pressure of the flows in the compartments. In the sections of the compartments that are final along the coolant, the dynamic pressure decreases due to losses caused by hydraulic resistance. The gas-permeable parts of the screw baffle compensate for these losses by equalizing the pressures between the initial and final sections of the compartments. Part of the coolant flows from the initial sections of the compartments to the final ones, smoothing out the uneven flow through the pipes (see Fig. 4). In this case, symmetry is achieved with respect to the axis of the drying chamber of the speeds and costs of the coolant introduced into the dryer. Accordingly, a uniform distribution of the coolant is formed in the cross section of the chamber, which is a necessary condition for optimal heat treatment of the sprayed product and intensification of the drying process.
Для более равномерного распределения теплоносителя по периметру камеры на уровне ввода, верхний ряд патрубков (патрубки 9) смещен относительно нижнего ряда (патрубков 10) на половину расстояния между соседними патрубками. Смещение осей патрубков относительно радиального направления создает первоначальную закрутку потока, что способствует равномерности распределения теплоносителя по сечению камеры. Угол расположения в плане осей патрубков к условным радиусам, проведенным в сушильной камере, лимитируется значением 12°, что предохраняет стенки камеры от перегрева.For a more uniform distribution of the coolant around the perimeter of the chamber at the input level, the upper row of nozzles (nozzles 9) is offset from the lower row (nozzles 10) by half the distance between adjacent nozzles. The offset of the axes of the nozzles relative to the radial direction creates the initial swirl of the flow, which contributes to the uniform distribution of the coolant over the cross section of the chamber. The angle in the plan of the axes of the nozzles to the conditional radii held in the drying chamber is limited to 12 °, which protects the chamber walls from overheating.
ЛитератураLiterature
1. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки. М., Машиностроение, 1966, с.167, рис.82∂.1. Lykov M.V., Leonchik B.I. Spray Dryers. Moscow, Mechanical Engineering, 1966, p. 167, Fig. 82∂.
2. Идельчик И.Е., Александров В.П. Исследование распределения пылегазового потока в раздающих коллекторах равномерно-переменного сечения. Теплоэнергетика, №2, 1979, с.55-58.2. Idelchik I.E., Alexandrov V.P. Investigation of the distribution of dust and gas flow in distributing collectors of uniformly variable cross-section. Thermal Engineering, No. 2, 1979, p. 55-58.
3. Патент РФ №1032293, F26В 3/12, 09.03.1982.3. RF patent No. 1032293, F26В 3/12, 03/09/1982.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145969/06A RU2463536C2 (en) | 2010-11-11 | 2010-11-11 | Counterflow spray dryer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145969/06A RU2463536C2 (en) | 2010-11-11 | 2010-11-11 | Counterflow spray dryer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010145969A RU2010145969A (en) | 2012-05-20 |
RU2463536C2 true RU2463536C2 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=46230250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010145969/06A RU2463536C2 (en) | 2010-11-11 | 2010-11-11 | Counterflow spray dryer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2463536C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU201233A1 (en) * | METHOD FOR DRYING AND GRANULATION OF SOLUTIONS, SUSPENSIONS AND PULP | |||
SU580421A1 (en) * | 1975-05-07 | 1977-11-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло- И Массообмена Им. А.В.Лыкова Ан Бклорусской Сср | Device for feeding dry material to dryer spray |
SU1032293A1 (en) * | 1982-03-09 | 1983-07-30 | Предприятие П/Я А-7815 | Counter-current spray drier |
SU1044913A2 (en) * | 1982-04-22 | 1983-09-30 | Институт ядерной энергетики АН БССР | Method of drying suspensions, solutions and pastes |
SU1478006A1 (en) * | 1987-05-08 | 1989-05-07 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Spray drier for heat-sensitive materials |
CN200965394Y (en) * | 2006-11-06 | 2007-10-24 | 谢洪清 | Food additive drying device |
-
2010
- 2010-11-11 RU RU2010145969/06A patent/RU2463536C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU201233A1 (en) * | METHOD FOR DRYING AND GRANULATION OF SOLUTIONS, SUSPENSIONS AND PULP | |||
SU580421A1 (en) * | 1975-05-07 | 1977-11-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло- И Массообмена Им. А.В.Лыкова Ан Бклорусской Сср | Device for feeding dry material to dryer spray |
SU1032293A1 (en) * | 1982-03-09 | 1983-07-30 | Предприятие П/Я А-7815 | Counter-current spray drier |
SU1044913A2 (en) * | 1982-04-22 | 1983-09-30 | Институт ядерной энергетики АН БССР | Method of drying suspensions, solutions and pastes |
SU1478006A1 (en) * | 1987-05-08 | 1989-05-07 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Spray drier for heat-sensitive materials |
CN200965394Y (en) * | 2006-11-06 | 2007-10-24 | 谢洪清 | Food additive drying device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010145969A (en) | 2012-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10724794B2 (en) | Treatment device and treatment method | |
JP5912124B2 (en) | Cellulose pulp dryer with blow box and method for drying cellulose pulp web | |
RU2463536C2 (en) | Counterflow spray dryer | |
CN113251746B (en) | Adipic acid fluidized bed device drying system and method | |
CN210154221U (en) | Petal dryer | |
KR20080007240A (en) | Fluidized-bed dryer and method of drying wet material by means of the same | |
JP5969996B2 (en) | Drying box with at least two zones for drying the cellulose pulp web | |
KR101149825B1 (en) | Perforated plate for fluidized-bed dryer with homogeneous fluidized-bed distribution | |
CN103591768A (en) | Inclined multi-chamber fluidized bed dryer | |
EA024065B1 (en) | Spray drier | |
RU154840U1 (en) | SPRAY DRYER | |
RU2559952C2 (en) | Nozzle screen for dryer and method of its operation | |
CN105452561B (en) | Fluid processing unit and fluid treatment method for fabric, cellulose and other fibrous materials | |
RU160793U1 (en) | SPRAY DRYER | |
KR101095747B1 (en) | A Left Cart and a right Cart Entering the Drying Room | |
CA2810936A1 (en) | Method and apparatus for drying of plant material | |
US1554854A (en) | Process of and apparatus for drying combustible material by means of fire gases | |
CN207734620U (en) | A kind of spray drying tower | |
RU2812073C1 (en) | Fluidized bed installation | |
RU2501767C1 (en) | Method of convective drying of ceramic products with regeneration of drying agent in tube by gasodynamic temperature stratification | |
CN103868326A (en) | Fluidized-bed dryer | |
RU84519U1 (en) | DRYER OF THERMAL SENSITIVE BULK MATERIALS WITH A CENTRIFUGAL PSEUDO-LIQUID LAYER | |
RU170613U1 (en) | Spray dryer | |
SU1032293A1 (en) | Counter-current spray drier | |
CN208794946U (en) | A kind of distribution device in gas-fluid and drying device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121112 |