RU2647927C1 - Installation for drying fluids with the inert nozzle - Google Patents

Installation for drying fluids with the inert nozzle Download PDF

Info

Publication number
RU2647927C1
RU2647927C1 RU2017124049A RU2017124049A RU2647927C1 RU 2647927 C1 RU2647927 C1 RU 2647927C1 RU 2017124049 A RU2017124049 A RU 2017124049A RU 2017124049 A RU2017124049 A RU 2017124049A RU 2647927 C1 RU2647927 C1 RU 2647927C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
resonator
annular
housing
diffuser
Prior art date
Application number
RU2017124049A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2017124049A priority Critical patent/RU2647927C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647927C1 publication Critical patent/RU2647927C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/088Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed using inert thermally-stabilised particles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/10Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour carrying the materials or objects to be dried with it
    • F26B3/12Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour carrying the materials or objects to be dried with it in the form of a spray, i.e. sprayed or dispersed emulsions or suspensions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to the drying of dispersed materials and can be used in microbiological, food, chemical and other industries. Drying plant with an inert fitting contains a casing with a gas distribution grid and a material feeding atomizer, and inside the housing, coaxial to it, there is a heated chamber, to the bottom of which a pipe with radial holes and an expanding nozzle with a gas distribution grid for supplying an additional heat transfer medium is connected, and the product spraying nozzles are made in the form of at least one acoustic atomizer comprising a housing with an internal acoustic oscillation generator in the form of an nozzle and a resonator. Sprayed fluid is supplied through the branch pipe, located perpendicular to body axis, to annular cavity formed by casing and nozzle external surface. At the same time, one end of the casing is made solid and connected to the casing. External diffuser is coaxially attached to the nozzle casing, and an inner perforated diffuser is coaxially attached to the fastener of the annular cavity resonator with the resonator rod in such a way that the output sections of the external and internal diffusers lie in one plane perpendicular to the axis of the annular volumetric resonator. Additional flow diffuser, made in the form of a cylindrical shell, is coaxially attached to the external diffuser of the acoustic nozzle, on the end part of which, on the opposite side of the diffuser, a perforated plate is fixed.
EFFECT: increase in drying performance.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к сушилкам кипящего слоя и может быть использовано для сушки, например, термочувствительных растворов и паст.The invention relates to fluidized bed dryers and can be used for drying, for example, heat-sensitive solutions and pastes.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка по патенту РФ №2335709, F26B 17/10, содержащая корпус с газораспределительной решеткой и форсункой для ввода материала, а внутри корпуса соосно ему размещена обогреваемая камера, к нижней части которой подключена труба с радиальными отверстиями и расширяющимся соплом с газораспределительной решеткой для подачи дополнительного теплоносителя (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer according to RF patent No. 2335709, F26B 17/10, containing a housing with a gas distribution grill and a nozzle for introducing material, and a heated chamber coaxially placed inside the housing, to the lower part of which a pipe with radial openings is connected and an expanding nozzle with a gas distribution grill for supplying additional coolant (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 с инертной насадкой, содержащей корпус с газораспределительной решеткой и форсункой для ввода материала, а внутри корпуса соосно ему размещена обогреваемая камера, к нижней части которой подключена труба с радиальными отверстиями и расширяющимся соплом с газораспределительной решеткой для подачи дополнительного теплоносителя, а форсунки для распыления продукта выполнены в виде, по крайней мере одной, акустических форсунок, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости, генератор акустических колебаний выполнен в виде конического сопла, соосного с корпусом и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем диаметром d, и кольцевого объемного резонатора длиной h, образованного резонаторным стержнем и цилиндрической полостью с внешним диаметром dp в крепежном элементе, при этом полость объемного резонатора отстоит от среза сопла на расстоянии b, а патрубок для подачи воздуха расположен перпендикулярно оси корпуса и соединен с кольцевой полостью, образованной валиком и внутренней поверхностью корпуса, при этом на валике закреплена обойма с дроссельными отверстиями, соосными с кольцевым дроссельным отверстием, а также соосно закреплен резонаторный стержень, а распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом. В другом торце, охватывающем коническое сопло, выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7. К кожуху форсунки соосно прикреплен внешний диффузор, а к крепежному элементу кольцевого объемного резонатора с резонаторным стержнем соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси кольцевого объемного резонатора, к внешнему диффузору акустической форсунки соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору, закреплена перфорированная пластина.This is achieved by the fact that in a drying unit with an inert nozzle containing a casing with a gas distribution grill and a nozzle for introducing material, a heated chamber is placed coaxially with it, a pipe with radial holes and an expanding nozzle with a gas distribution grill is connected to its lower part for supplying an additional coolant, and nozzles for spraying the product are made in the form of at least one acoustic nozzle containing a housing with an acoustic generator located inside oscillation of a nozzle and a cavity, the pipes for supplying air and fluid, the generator of acoustic vibrations is designed as a conical nozzle, coaxial with the housing and having a circular orifice with an outer diameter d c, formed by the nozzle exit and the resonator rod diameter d CT and annular volume a cavity of length h, formed by a resonator rod and a cylindrical cavity with an outer diameter d p in the fastener, while the cavity of the cavity resonator is separated from the nozzle exit by a distance b, and the nozzle for the air supply is located perpendicular to the axis of the housing and is connected to the annular cavity formed by the roller and the inner surface of the housing, while the holder is fixed to the throttle holes coaxial with the annular throttle hole, and the resonator rod is coaxially fixed, and the sprayed liquid is supplied through a nozzle located perpendicular to the axis of the casing into the annular cavity formed by the casing and the outer surface of the nozzle, while one end of the casing is solid and connected to the casing. At the other end, covering the conical nozzle, throttle holes are made, coaxial with the annular throttle hole, while on the side opposite to the volume resonator, an adjustment device is provided in the form of a handwheel with an oil seal, which is mounted on the free end of the roller, and the ratio of the length h of the ring volume resonator to the distance b from the open surface of the cavity of the cavity resonator to the nozzle exit lies in the optimal range of values h / b = 0.7 ÷ 1.3; the ratio of the outer diameter d p of the annular volume resonator to the diameter d st of the outer cylindrical surface of the resonator rod lies in the optimal range of values: d p / d st = 1.2 ÷ 1.9; ratio of the diameter d c of the annular throttling nozzle orifice to the diameter d of item outer cylindrical surface of the resonator rod is in the optimal range of values: d c / d v = 1,1 ÷ 1,7. An external diffuser is coaxially attached to the nozzle casing, and an internal perforated diffuser is coaxially attached to the fastener of the ring volume resonator with the resonator rod, so that the output sections of the external and internal diffusers lie in the same plane perpendicular to the axis of the ring volume resonator to the external diffuser of the acoustic nozzle coaxially attached an additional flow divider, made in the form of a cylindrical shell, on the end part of which from the side opposite to the differential Fusor, fixed perforated plate.

На фиг. 1 показана схема установки для сушки растворов с инертной насадкой, на фиг. 2 - общий вид пневматической акустической форсунки, на фиг. 3-6 - варианты выполнения инертных тел, выполняющих функции насадки.In FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for drying solutions with an inert nozzle; FIG. 2 is a general view of a pneumatic acoustic nozzle; FIG. 3-6 - embodiments of inert bodies that perform the function of the nozzle.

Установка для сушки растворов с инертной насадкой содержит корпус 1 (фиг. 1) с газораспределительной решеткой 2, внутреннюю камеру 3 с поверхностями нагрева, распыливающую форсунку 5. К нижней части внутренней камеры подведена труба 6, имеющая на выходе расширяющееся сопло 7 с газораспределительной решеткой 8 и снабженная радиальными отверстиями 9, под которыми расположен отражатель 10. Установка работает под разрежением, создаваемым вентилятором. Нагрев основного воздуха производится калорифером 12. Подвод дополнительного теплоносителя к трубе 6 производится автономно при помощи вентилятора через калорифер 11. На наружной поверхности кожуха размещен индукционный подогреватель 4. Внутрь камеры засыпают инертные тела кубической, призматической, сферической формы, которые изготавливают, например, из фторопласта (габаритные размеры тел в поперечнике порядка 4 мм при высоте рабочей камеры 500 мм).The apparatus for drying solutions with an inert nozzle contains a housing 1 (Fig. 1) with a gas distribution grid 2, an internal chamber 3 with heating surfaces, a spray nozzle 5. A pipe 6 is connected to the bottom of the inner chamber, having an expanding nozzle 7 with a gas distribution grid 8 at the outlet and provided with radial holes 9, under which the reflector 10 is located. The installation operates under the vacuum created by the fan. The main air is heated by the air heater 12. The additional coolant is supplied to the pipe 6 independently by means of a fan through the air heater 11. An induction heater 4 is placed on the outer surface of the casing. Inert bodies of a cubic, prismatic, spherical shape, which are made, for example, of fluoroplastic, are filled in (the overall dimensions of the bodies across are about 4 mm with a height of the working chamber of 500 mm).

Установка снабжена системой очистки отработанного теплоносителя. Отработавшие запыленные газы подвергаются предварительной акустической обработке в акустической установке 13, оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м3, время озвучивания 1,5…2 с, после чего газовый поток направляется в осадительный циклон 14 с бункером, где выделяется основная часть унесенного газами сухого материала, а окончательная очистка газов происходит в рукавном фильтре 15.The installation is equipped with a waste heat carrier cleaning system. Exhaust dusty gases are subjected to preliminary acoustic treatment in an acoustic installation 13, the optimal parameters of which for sound processing of medium-fine dust are: sound pressure level of 140 dB or more, vibrational frequency of 900 Hz, dust concentration in the air stream at least 2 g / m 3 , time sounding 1.5 ... 2 s, after which the gas stream is sent to the precipitation cyclone 14 with a hopper, where the bulk of the dry material carried away by the gases is released, and the final cleaning of the gases takes place in bag filter 15.

В качестве распыливающей форсунки 5 используется акустическая форсунка (фиг. 2), содержащая цилиндрический корпус 16 с размещенным внутри генератором звуковых колебаний ультразвукового частотного диапазона, выполненного в виде конического сопла 25, соосного с корпусом 16 и имеющего кольцевое дроссельное отверстие 26 с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем 27 диаметром d, и кольцевого объемного резонатора 29 длиной h, образованного резонаторным стержнем 27 и цилиндрической полостью с внешним диаметром dp в крепежном элементе 28, при этом полость объемного резонатора 29 отстоит от среза сопла 25 на расстоянии b. Воздух под давлением подается через патрубок 18, расположенный перпендикулярно оси корпуса 16 в кольцевую полость 22, образованную валиком 19 и внутренней поверхностью корпуса 16. На валике 19 закреплена обойма 20 с дроссельными отверстиями 21, соосными с кольцевым дроссельным отверстием 26, а также соосно закреплен резонаторный стержень 27. Обойма 20 контактирует по скользящей посадке с цилиндрическим хвостовиком сопла 25. Распыляемая жидкость подается через патрубок 17, расположенный перпендикулярно оси корпуса 16 в кольцевую полость 30, образованную кожухом 23 и внешней поверхностью сопла 25, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом 16, а в другом торце, охватывающем коническое сопла 25, выполнены дроссельные отверстия 24, соосные с кольцевым дроссельным отверстием 26.As a spray nozzle 5, an acoustic nozzle (Fig. 2) is used, comprising a cylindrical body 16 with an ultrasonic frequency range acoustic oscillation generator arranged in the form of a conical nozzle 25 coaxial with the housing 16 and having an annular throttle aperture 26 with an outer diameter d c formed by a nozzle exit and a resonator rod 27 with a diameter of d ct and an annular volume resonator 29 of length h formed by a resonator rod 27 and a cylindrical cavity with an external diameter d p in cr fastener element 28, while the cavity of the cavity resonator 29 is spaced from the nozzle exit 25 at a distance b. Air is supplied under pressure through a pipe 18 located perpendicular to the axis of the housing 16 into an annular cavity 22 formed by a roller 19 and an inner surface of the housing 16. A cage 20 is fixed to the roller 19 with throttle holes 21 coaxial with the annular throttle hole 26, and also resonantly coaxially fixed rod 27. The sleeve 20 contacts in a sliding fit with the cylindrical shank of the nozzle 25. The sprayed liquid is supplied through a pipe 17 located perpendicular to the axis of the housing 16 into the annular cavity 30 formed th casing 23 and the outer surface of the nozzle 25, while one end of the casing is solid and connected with the housing 16, and in the other end, covering the conical nozzle 25, are made throttle holes 24, coaxial with the annular throttle hole 26.

Для изменения степени распыла раствора в корпусе 16 со стороны, противоположной объемному резонатору 29, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка 31 с сальником, которое установлено на свободном конце валика 19.To change the degree of dispersion of the solution in the housing 16 from the side opposite to the volume resonator 29, an adjustment device is provided in the form of a handwheel 31 with an oil seal, which is mounted on the free end of the roller 19.

Для оптимальной работы форсунки должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров.For optimal operation of the nozzle, the following ratios of its parameters must be observed.

Отношение длины h кольцевого объемного резонатора 29 к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора 29 до среза сопла 25 лежит в оптимальном интервале величин h/b = 0,7÷1,3.The ratio of the length h of the annular volume resonator 29 to the distance b from the open surface of the cavity of the volume resonator 29 to the nozzle exit 25 lies in the optimal range of values h / b = 0.7 ÷ 1.3.

Отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора 29 к диаметру d внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня 27 лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст = 1,2÷1,9.The ratio of the outer diameter d p of the annular cavity 29 to the diameter d CT external cylindrical surface of the resonator rod 27 lies in an optimum range of values: d p / d v = 1,2 ÷ 1,9.

Отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия 26 сопла к диаметру d внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня 27 лежит в оптимальном интервале величин: dс/dст = 1,1÷1,7.The ratio of the diameter d c of the annular orifice hole nozzle 26 to the diameter d CT external cylindrical surface of the resonator rod 27 lies in an optimum range of values: d c / d v = 1,1 ÷ 1,7.

К кожуху 23 форсунки соосно прикреплен внешний диффузор 32, а к крепежному элементу 28 кольцевого объемного резонатора 29 с резонаторным стержнем 27 соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор 33, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси кольцевого объемного резонатора 29.An external diffuser 32 is coaxially attached to the nozzle casing 23, and an internal perforated diffuser 33 is coaxially attached to the fastener 28 of the annular volume resonator 29 with the resonator rod 27, so that the output sections of the external and internal diffusers lie in one plane perpendicular to the axis of the ring volume resonator 29.

Акустическая форсунка работает следующим образом.The acoustic nozzle operates as follows.

Распыливающий агент, например воздух, подается по патрубку 18 в полость 22, затем через дроссельные отверстия 21 обоймы 20 в кольцевое дроссельное отверстие 26 с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем 27, и затем встречает на своем пути кольцевой объемный резонатор 29. В результате прохождения резонатора 29 распыливающим 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 жидкости, подаваемой через патрубок 17 в полость 30, образованную кожухом 23 и внешней поверхностью сопла 25, откуда она попадает на дроссельные отверстия 24 в торце кожуха 23 и затем 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 сопла 25. Опыты показали, что при давлении воздуха 100 кПа средний диаметр капель составляет 90 мкм, при увеличении давления воздуха примерно в 4 раза (до 400 кПа) средний диаметр капель уменьшается незначительно и составляет 87 мкм.The spraying agent, for example air, is supplied through the nozzle 18 to the cavity 22, then through the throttle holes 21 of the cage 20 into the annular throttle hole 26 with an outer diameter d c formed by the nozzle exit and the resonator rod 27, and then encounters an annular volume resonator 29 in its path As a result of the passage of the resonator 29 by a spraying agent (for example, air), pressure pulsations arise in the latter, creating acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. The acoustic vibrations of the spraying agent contribute to finer atomization of the fluid supplied through the pipe 17 to the cavity 30 formed by the casing 23 and the outer surface of the nozzle 25, from where it enters the throttle holes 24 in the end face of the casing 23 and then breaks up into small droplets under the influence of acoustic air vibrations, as a result, a torch of the sprayed solution with air forms, the root angle of which is determined by the angle of inclination of the conical surface of the nozzle 25. Experiments have shown that at an air pressure of 100 kPa, the average diameter of the droplets is 90 microns, with an increase in air pressure by about 4 times (up to 400 kPa), the average diameter of the droplets decreases slightly and amounts to 87 microns.

Установка для сушки растворов с инертной насадкой работает следующим образом.Installation for drying solutions with an inert nozzle works as follows.

Раствор или суспензия подается форсункой во внутреннюю камеру на поверхность псевдоожиженного (фонтанирующего) слоя промежуточной дисперсной насадки. Инертные тела обволакиваются пленкой раствора, подсушиваются и попадают в нижнюю часть камеры. Под действием воздуха, выходящего через отверстия 9, выполняющие роль аэродинамического побудителя, и перепада давления по обе стороны стенок камеры происходит непрерывная циркуляция насадки по замкнутому контуру вокруг стенок камеры и одновременная досушка и отделение готового продукта от инертной насадки. Высушенный материал в виде пыли выносится отработанным теплоносителем и осаждается в пылеулавливающих устройствах. Промежуточная насадка вновь совершает регенеративный цикл, попадая во внутреннюю камеру.The solution or suspension is fed by the nozzle into the inner chamber on the surface of the fluidized (flowing) layer of the intermediate dispersed nozzle. Inert bodies are enveloped with a film of a solution, dried and fall into the lower part of the chamber. Under the action of the air leaving the openings 9, which act as an aerodynamic stimulator, and the pressure drop on both sides of the chamber walls, the nozzle continuously circulates in a closed circuit around the chamber walls and at the same time dries and separates the finished product from the inert nozzle. Dried material in the form of dust is carried out by the spent heat carrier and deposited in dust collecting devices. The intermediate nozzle again performs a regenerative cycle, falling into the inner chamber.

Если в качестве инертной насадки используют ферромагнитный материал, то применяется индукционный подогреватель 4, работающий на токе промышленной частоты. При использовании диэлектрической насадки подогреватель выполняется в виде высокочастотной установки. В случае повышения уровня материала во внутренней камере 3 выше заданной величины возрастает сопротивление слоя, что ведет к повышению давления воздуха перед отверстиями газораспределительной решетки 8, а следовательно, и к увеличению расхода воздуха через отверстия 9. В результате возрастает количество материала, вытекающего из внутренней камеры, что в конечном счете приводит к выравниванию уровня слоя. Таким образом во внутренней камере будет поддерживаться средний заданный уровень инертного дисперсного материала.If ferromagnetic material is used as an inert nozzle, then an induction heater 4 operating at an industrial frequency current is used. When using a dielectric nozzle, the heater is made in the form of a high-frequency installation. In the case of increasing the level of material in the inner chamber 3 above a predetermined value, the layer resistance increases, which leads to an increase in air pressure in front of the openings of the gas distribution grid 8, and therefore to an increase in air flow through the openings 9. As a result, the amount of material flowing out of the inner chamber increases , which ultimately leads to leveling the layer. Thus, the average predetermined level of inert disperse material will be maintained in the inner chamber.

Сушильный агент вместе с мелкими частицами продукта (нагретый воздух или топочные газы) попадает в акустическую колонку, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления. В акустической колонке происходит отделение от воздуха пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в воздушной среде, пылевые частицы слипаются, т.е. коагулируют, образуя крупные агрегаты, что значительно облегчает последующую очистку газов в газоочистных аппаратах. На взвешенные в газах частицы при воздействии акустических колебаний действуют следующие основные факторы: совместное колебание частиц и газовой среды, динамические силы между соседними частицами. Крупные частицы оседают вниз либо в звуковой колонке, либо поступают в полость, связанную с инерционным пылеотделителем.The drying agent, together with small particles of the product (heated air or flue gases), enters the acoustic column, the sound vibration parameters of which are adjusted from the control unit. In the acoustic column, dust particles are separated from the air, since under the influence of the sound field and the associated vibrational processes occurring in the air, the dust particles stick together, i.e. coagulate, forming large aggregates, which greatly facilitates the subsequent purification of gases in gas purifiers. The following main factors act on particles suspended in gases under the influence of acoustic vibrations: the joint oscillation of particles and the gas medium, dynamic forces between neighboring particles. Large particles settle down either in the sound column or enter the cavity associated with the inertial dust separator.

Оптимальными параметрами для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м3, время озвучивания 1,5…2 с. Эти параметры обусловлены тем, что в зависимости от их величины взвешенная частица либо участвует в колебаниях среды (полностью или частично), либо не участвует, так как частицей и средой действуют силы Стокса. Более того, при пропускании звуковых волн через объем газа, находящийся в некотором замкнутом сосуде, в последнем устанавливаются стоячие звуковые волны с образованием узлов (скорость колебаний равна нулю) и пучностей, в которых амплитуда колебаний скорости максимальна. Частота колебательного процесса, равная 900 Гц, создает для концентрации пыли в воздушном потоке, равной не менее 2 г/м3, такую амплитуду звуковой волны, при которой амплитуда скорости газовой частицы, определяемая отношением интенсивности звука (уровень звукового давления 140 дБ и более) к скорости звука в среде, будет находится в области пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде (акустической колонке), что и определяет в конечном счете интенсивность акустической коагуляции, т.е. скорость образования крупных частиц.The optimal parameters for sound processing of medium-sized dust are: sound pressure level of 140 dB or more, vibrational frequency of 900 Hz, dust concentration in the air stream at least 2 g / m 3 , scoring time 1.5 ... 2 s. These parameters are due to the fact that, depending on their size, the suspended particle either participates in the oscillations of the medium (fully or partially), or does not participate, since the Stokes forces act on the particle and the medium. Moreover, when sound waves are passed through a volume of gas located in a closed vessel, standing sound waves are established in the latter with the formation of nodes (the oscillation velocity is zero) and antinodes in which the amplitude of the velocity oscillations is maximum. The frequency of the oscillatory process, equal to 900 Hz, creates for the dust concentration in the air stream equal to at least 2 g / m 3 such an amplitude of the sound wave at which the amplitude of the velocity of the gas particle, determined by the ratio of sound intensity (sound pressure level 140 dB or more) to the speed of sound in the medium, will be in the antinode region of standing sound waves in a given closed vessel (acoustic column), which ultimately determines the intensity of acoustic coagulation, i.e. the rate of formation of large particles.

Возможен вариант, когда к внешнему диффузору 32 соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки 34, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору 32, закреплена перфорированная пластина 35.A variant is possible when an additional flow divider is made coaxially to the external diffuser 32, made in the form of a cylindrical shell 34, on the end part of which from the side opposite to the diffuser 32, a perforated plate 35 is fixed.

Возможно выполнение насадки (фиг. 3) в виде цилиндрического кольца, на боковой, внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца.It is possible to make the nozzle (Fig. 3) in the form of a cylindrical ring, on the side, inner surface of which partitions are fixed in the form of washers perpendicular to the axis of the ring with holes whose axes are asymmetric to the axis of the ring.

Возможно выполнение насадки (фиг. 4) в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.It is possible to make a nozzle (Fig. 4) in the form of a block inscribed in a circle, consisting of seven hexagonal parallelepipeds connected to each other by side faces without upper and lower bases.

Возможно выполнение насадки (фиг. 5) в виде связанных между собой винтовых спиралей, вписываемых в сферическую поверхность с центром, лежащим на оси соединения спиралей.It is possible to make the nozzle (Fig. 5) in the form of interconnected helical spirals inscribed on a spherical surface with a center lying on the axis of the spiral connection.

Возможно выполнение насадки (фиг. 6) в виде, по крайне мере двенадцати, соединенных в блок трехлопастных пропеллеров, проекция которых на плоскость чертежа вписывается в окружность с центром, совпадающим с центром одного из них.It is possible to make nozzles (Fig. 6) in the form of at least twelve connected to a block of three-bladed propellers, the projection of which onto the plane of the drawing fits into a circle with a center coinciding with the center of one of them.

Claims (2)

1. Установка для сушки растворов с инертной насадкой, содержащая корпус с газораспределительной решеткой и форсункой для ввода материала, а внутри корпуса соосно ему размещена обогреваемая камера, к нижней части которой подключена труба с радиальными отверстиями и расширяющимся соплом с газораспределительной решеткой для подачи дополнительного теплоносителя, форсунка для распыления продукта выполнена в виде, по крайней мере одной, акустической форсунки, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости, генератор акустических колебаний выполнен в виде конического сопла, соосного с корпусом и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем диаметром dст и кольцевого объемного резонатора длиной h, образованного резонаторным стержнем и цилиндрической полостью с внешним диаметром dp в крепежном элементе, при этом полость объемного резонатора отстоит от среза сопла на расстоянии b, а патрубок для подачи воздуха расположен перпендикулярно оси корпуса и соединен с кольцевой полостью, образованной валиком и внутренней поверхностью корпуса, при этом на валике закреплена обойма с дроссельными отверстиями, соосными с кольцевым дроссельным отверстием, а также соосно закреплен резонаторный стержень, а распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом, а в другом торце, охватывающем коническое сопло, выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7, отличающаяся тем, что к кожуху форсунки соосно прикреплен внешний диффузор, а к крепежному элементу кольцевого объемного резонатора с резонаторным стержнем соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси кольцевого объемного резонатора, к внешнему диффузору акустической форсунки соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору, закреплена перфорированная пластина.1. Installation for drying solutions with an inert nozzle, comprising a housing with a gas distribution grill and a nozzle for introducing material, and a heated chamber coaxially located inside the housing, a pipe with radial openings and an expanding nozzle with a gas distribution grill for supplying additional coolant is connected to its bottom, the nozzle for spraying the product is made in the form of at least one acoustic nozzle containing a housing with an acoustic oscillation generator located inside a nozzle and a resonator, nozzles for supplying air and liquid, an acoustic oscillation generator made in the form of a conical nozzle coaxial with the housing and having an annular throttle bore with an external diameter d c formed by a nozzle section and a resonator rod with a diameter d st and an annular volume resonator of length h, formed by the resonator rod and a cylindrical cavity with an external diameter d p in the fastener, while the cavity of the volume resonator is separated from the nozzle exit by a distance b, and the pipe for air supply p positioned perpendicular to the axis of the housing and connected to the annular cavity formed by the roller and the inner surface of the housing, while the holder is fixed to the throttle holes coaxial with the annular throttle hole, and the resonator rod is coaxially fixed, and the sprayed liquid is supplied through a nozzle located perpendicular to the axis body into an annular cavity formed by the casing and the outer surface of the nozzle, while one end of the casing is solid and connected with the body, and in the other end, covering a conical nozzle, throttle openings are made, coaxial with the annular throttle aperture, while on the side opposite to the volume resonator, an adjustment device is provided in the form of a handwheel with an oil seal, which is mounted on the free end of the roller, and the ratio of the length of the annular volume resonator to the distance b from the open surface of the cavity of the cavity resonator to the nozzle exit lies in the optimal range of values h / b = 0.7 ÷ 1.3; the ratio of the outer diameter d p of the annular volume resonator to the diameter d st of the outer cylindrical surface of the resonator rod lies in the optimal range of values: d p / d st = 1.2 ÷ 1.9; ratio of the diameter d c of the annular throttling nozzle orifice to the diameter d of item outer cylindrical surface of the resonator rod is in the optimal range of values: d c / d v = 1.1 ÷ 1.7, characterized in that the housing coaxially to the nozzle fixed outer diffuser, and an internal perforated diffuser is coaxially attached to the fastener of the annular volume resonator with the resonator rod, so that the output sections of the external and internal diffusers lie in the same plane perpendicular to the axis of the annular volume zonator, an additional flow divider is made coaxially attached to the external diffuser of the acoustic nozzle, made in the form of a cylindrical shell, on the end part of which from the side opposite the diffuser there is a perforated plate. 2. Установка для сушки растворов с инертной насадкой по п. 1, отличающаяся тем, что насадка выполнена в виде цилиндрического кольца, на боковой, внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или насадка выполнена в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований, или насадка выполнена в виде связанных между собой винтовых спиралей, вписываемых в сферическую поверхность с центром, лежащим на оси соединения спиралей, или насадка выполнена в виде, по крайне мере двенадцати, соединенных в блок трехлопастных пропеллеров, проекция которых на плоскость чертежа вписывается в окружность с центром, совпадающим с центром одного из них.2. Installation for drying solutions with an inert nozzle according to claim 1, characterized in that the nozzle is made in the form of a cylindrical ring, on the lateral, inner surface of which there are fixed partitions in the form of washers perpendicular to the axis of the ring with holes whose axes are asymmetric to the axis of the ring, or nozzle made in the form of a block inscribed in a circle, consisting of seven hexagonal parallelepipeds connected to each other by side faces without upper and lower bases, or the nozzle is made in the form of helical spirals interconnected minutes, fits into a spherical surface with a center lying on the axis of connection spirals, or attachment made in the form, at least twelve, connected unit tri propellers whose projection on the plane of the drawing fits into a circle with the center coinciding with the center of one of them.
RU2017124049A 2017-07-07 2017-07-07 Installation for drying fluids with the inert nozzle RU2647927C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124049A RU2647927C1 (en) 2017-07-07 2017-07-07 Installation for drying fluids with the inert nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124049A RU2647927C1 (en) 2017-07-07 2017-07-07 Installation for drying fluids with the inert nozzle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2647927C1 true RU2647927C1 (en) 2018-03-21

Family

ID=61707799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017124049A RU2647927C1 (en) 2017-07-07 2017-07-07 Installation for drying fluids with the inert nozzle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647927C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2335709C1 (en) * 2007-03-13 2008-10-10 Олег Савельевич Кочетов Plant for solution drying with passive nozzle
RU2009130095A (en) * 2009-08-06 2011-02-20 Олег Савельевич Кочетов (RU) ACOUSTIC INJECTOR
RU2530128C1 (en) * 2013-04-25 2014-10-10 Олег Савельевич Кочетов Acoustic sprayer
WO2015109384A1 (en) * 2014-01-27 2015-07-30 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Process for drying and powderizing functional foods, nutraceuticals, and natural health ingredients

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2335709C1 (en) * 2007-03-13 2008-10-10 Олег Савельевич Кочетов Plant for solution drying with passive nozzle
RU2009130095A (en) * 2009-08-06 2011-02-20 Олег Савельевич Кочетов (RU) ACOUSTIC INJECTOR
RU2530128C1 (en) * 2013-04-25 2014-10-10 Олег Савельевич Кочетов Acoustic sprayer
WO2015109384A1 (en) * 2014-01-27 2015-07-30 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Process for drying and powderizing functional foods, nutraceuticals, and natural health ingredients

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2335715C1 (en) Plant for solution, suspension and spreads drying
RU2347166C1 (en) Fluidised bed dryer with inert nozzle
RU2334180C1 (en) Vortical evaporation-drying chamber with inertial nozzle
RU2335709C1 (en) Plant for solution drying with passive nozzle
RU2326309C1 (en) Dryer for solutions and suspensions
RU2647927C1 (en) Installation for drying fluids with the inert nozzle
RU2656541C1 (en) Spray dryer
RU2645372C1 (en) Spray dryer
RU2326303C1 (en) Spray dryer
RU2610632C1 (en) Vortical evaporation-drying chamber with inertial nozzle
RU2645786C1 (en) Installation for drying fluids with the inert nozzle
RU2646665C1 (en) Drying coating layer with inert fittings
RU2645377C1 (en) Installation for drying fluids with the inert nozzle
RU2335713C1 (en) Turbulent evaporative drying chamber with passive nozzle
RU2328664C1 (en) Turbulent evaporator and drying chamber with passive nozzle
RU2650252C1 (en) Vortex evaporation drying chamber
RU2672983C1 (en) Plant for drying solutions, suspensions and pasty materials
RU2324875C1 (en) Apparatus for entrainment-free drying
RU2335710C1 (en) Plant for suspension drying with passive nozzle
RU2646660C1 (en) Drying coating layer with inert fittings
RU2645785C1 (en) Vortex evaporation drying chamber
RU2647925C1 (en) Device for drying of solutions and suspensions in fluidized bed of inert bodies
RU2347992C1 (en) Drier for suspended layer with inert headpiece
RU2343383C1 (en) Apparatus for drying solutions and suspensions
RU2326302C1 (en) Fluidised-bed dryer with passive nozzle