RU2659008C1 - Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium - Google Patents

Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium Download PDF

Info

Publication number
RU2659008C1
RU2659008C1 RU2017138205A RU2017138205A RU2659008C1 RU 2659008 C1 RU2659008 C1 RU 2659008C1 RU 2017138205 A RU2017138205 A RU 2017138205A RU 2017138205 A RU2017138205 A RU 2017138205A RU 2659008 C1 RU2659008 C1 RU 2659008C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
conical
cylindrical
fixed
spokes
Prior art date
Application number
RU2017138205A
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 RU2017138205A priority Critical patent/RU2659008C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2659008C1 publication Critical patent/RU2659008C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying 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
    • F26B3/10—Drying 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
    • F26B3/12—Drying 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention is referred to solutions drying methods with granulated material as an end product having high hydroscopic properties and can be used in different areas of chemical technologies or related branches of engineering, where high requirements are made to final water content in the product. Chamber for conducting heat and mass exchange between the dispersed particles and the gaseous medium comprises a casing with a cover, placed inside the housing concentrically to it a vessel with porous walls, nozzles installed inside the casing and device for bleeding of spent gaseous medium with porous working surface, which is equipped with drive inside the vessel, between which a layer of inert carrier is poured. In the diffuser outlet section attached to the housing cylindrical part end surface, a perforated partition is installed to which at least two spokes are fixed at one end, at the point of its intersection with axis of nebulizer, the second end of which is fixed to the inner surface of the diffuser in such a way that the spokes are perpendicular to the inner surface of the diffuser, and on the spokes in their central part are freely installed additional sprayers, made in the form of screw drums, which are fixed on the spokes with the help of stops.
EFFECT: increasing the efficiency of drying and calcination processes.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для осуществления тепломассообменных процессов преимущественно сушки во взвешенном состоянии.The invention relates to a device for carrying out heat and mass transfer processes, mainly drying in suspension.

Наиболее близким к заявленному объекту по технической сущности является камера по патенту РФ №2490571, предназначенная для проведения тепломассообмена между жидкими или твердыми частицами и газообразным агентом, выполненные в виде закрытого сосуда цилиндрической формы переменного объема с пористыми стенками, и распылителями (прототип).The closest to the claimed object in technical essence is the camera according to the patent of the Russian Federation No. 2490571, designed for heat and mass transfer between liquid or solid particles and a gaseous agent, made in the form of a closed vessel of cylindrical shape of variable volume with porous walls, and sprays (prototype).

Однако применение цилиндрического сосуда переменного объема не позволяет в известной конструкции осуществлять тепломассообмен капель при непрерывном удалении из камеры теплоносителя, что резко ограничивает ее производительность и, соответственно, исключает возможность использования для осуществления тепломассообмена в промышленных условиях при распылительной сушке.However, the use of a cylindrical vessel of variable volume does not allow the known design to carry out heat and mass transfer of droplets while continuously removing heat carrier from the chamber, which sharply limits its productivity and, accordingly, excludes the possibility of using heat and mass transfer under industrial conditions during spray drying.

Технический результат - повышение производительности путем непрерывного отвода отработавшего теплоносителя.EFFECT: increased productivity by continuous removal of spent heat carrier.

Это достигается тем, что в камере для проведения тепломассообмена между диспергированными частицами и газообразной средой, содержащей корпус с крышкой, размещенный внутри корпуса концентрично ему сосуд с пористыми стенками, расположенные внутри сосуда форсунки и устройство для отбора отработавшего теплоносителя с пористой рабочей поверхностью, снабженное приводом, внутри сосуда закреплены решетки, между которыми насыпан слой инертного носителя, повышающий эффективность тепломассообмена, при этом для повышения эффективности работы инертного носителя к вращающемуся полому пористому цилиндру прикреплены по крайней мере два стержня, оси которых параллельны оси цилиндра, и находятся на одинаковом расстоянии от его оси, а к каждому из стержней под углом 45…90° прикреплены дополнительные стержни, позволяющие интенсифицировать тепломассообмен между теплоносителем и диспергированным материалом, а форсунка содержит полый цилиндрический корпус, который состоит из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода, подводящего жидкость, конической переходной части и цилиндрической части с большим размером диаметрального сечения, и с внутренней резьбовой поверхностью, а соосно корпусу, в его нижней части закреплено сопло, образованное цилиндрической поверхностью с внешней резьбой, взаимодействующей с цилиндрической частью корпуса, при этом цилиндрическая поверхность сопла переходит в коническую поверхность и замыкается торцевой, перпендикулярной оси корпуса, глухой перегородкой, с жиклером в ее центре, выполненным осесимметричным соплу и состоящим из цилиндрического и конического дроссельных отверстий, соединенных последовательно, причем больший диаметр конического отверстия расположен на глухой перегородке сопла, при этом корпус и сопло образуют три, соосные между собой, внутренние цилиндрических камеры, а на сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров, которые образованы по крайней мере тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов для прохода жидкости и горизонтальных каналов, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла и образуют выходные отверстия каждого из жиклера, при этом парные каналы расположены под прямым углом друг к другу в продольных плоскостях корпуса, а коническая боковая поверхность сопла выполнена с углом при вершине, равным 90°, а жиклер, выполненный в центре глухой перегородки и состоящий из цилиндрического и конического дроссельных отверстий имеет винтообразные поверхности на внутренних поверхностях как цилиндрического, так и конического дроссельных отверстий, при этом на внутренних поверхностях каналов жиклеров сопла, которые пересекаются на его конической боковой поверхности, и которые образованы по крайней мере тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных и горизонтальных каналов для прохода жидкости, выполнены винтовые поверхности, при этом направление винтовых поверхностей в этих каналах выполнено противоположно-направленным, причем образованные корпусом и соплом три, соосные между собой, внутренние цилиндрические камеры, одна из которых служит для подвода жидкости, другая является расширительной камерой, а третья выполняет функции нагнетательной камеры повышенного давления, заполнены упругим сетчатым элементом, или стружкой из цветного металла, или стружкой из пластмассы, а к торцевой поверхности цилиндрической части корпуса прикреплен диффузор, охватывающий коническую поверхность сопла с глухой перегородкой и жиклером, в выходном сечении диффузора форсунки, прикрепленного к торцевой поверхности цилиндрической части корпуса, установлена перфорированная перегородка, к которой, одним концом, в точке ее пересечения с осью распылителя, закреплены по крайней мере две спицы, второй конец которых закреплен на внутренней поверхности диффузора таким образом, что спицы перпендикулярны внутренней поверхности диффузора, а на спицах, в их центральной части, свободно установлены дополнительные распылители, выполненные в виде винтовых барабанов, которые зафиксированы на спицах с помощью упоров.This is achieved by the fact that in the chamber for conducting heat and mass transfer between dispersed particles and a gaseous medium containing a housing with a cover, a vessel with porous walls placed concentrically to it, located inside the nozzle vessel and an exhaust heat transfer device with a porous working surface, equipped with a drive, lattices are fixed inside the vessel, between which a layer of an inert carrier is poured, which increases the efficiency of heat and mass transfer, while increasing work efficiency at least two rods attached to an inert carrier to a rotating hollow porous cylinder, the axes of which are parallel to the axis of the cylinder, and are located at the same distance from its axis, and additional rods are attached to each of the rods at an angle of 45 ... 90 °, which allow intensifying heat and mass transfer between the coolant and dispersed material, and the nozzle contains a hollow cylindrical body, which consists of a cylindrical part with an external thread for connection to the nozzle of the distribution pipe, supply fluid, a conical transition part and a cylindrical part with a large diameter of the diametrical section, and with an internal threaded surface, and coaxially to the body, in its lower part, a nozzle is formed, formed by a cylindrical surface with an external thread interacting with the cylindrical part of the body, while the cylindrical surface of the nozzle passes into a conical surface and closes the end, perpendicular to the axis of the housing, a blank partition, with a nozzle in its center, made axisymmetric nozzle and consisting of cylindrical and conical throttle holes connected in series, the larger diameter of the conical hole being located on the blind partition of the nozzle, while the casing and the nozzle form three inner cylindrical coaxial chambers, and an additional row is made on the nozzle from the side opposite to the fluid supply jets that are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical channels for the passage of fluid and horizontal channels that intersect on the conical sides of the nozzle’s surface and form the outlet openings of each nozzle, while the paired channels are located at right angles to each other in the longitudinal planes of the housing, and the conical lateral surface of the nozzle is made with an angle at the apex equal to 90 °, and the nozzle is made in the center of the blind partition and consisting of a cylindrical and conical throttle holes has helical surfaces on the inner surfaces of both cylindrical and conical throttle holes, while on the inner surfaces of the nozzle channels in the nozzle, which intersect on its conical lateral surface, and which are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical and horizontal channels for the passage of fluid, screw surfaces are made, while the direction of the screw surfaces in these channels is made in the opposite direction, moreover, formed by the body and there are three internal cylindrical chambers, coaxial with each other, one of which serves to supply fluid, the other is an expansion chamber, and the third performs the pressure chamber of the pressure chamber is filled with an elastic mesh element, or non-ferrous metal chips, or plastic chips, and a diffuser is attached to the end surface of the cylindrical part of the housing, covering the conical surface of the nozzle with a blank partition and a nozzle, in the output section of the nozzle diffuser attached to the end surface of the cylindrical part of the housing, a perforated partition is installed, to which, at one end, at the point of its intersection with the axis of the spray, are fixed at Leray two spokes, the second end of which is fixed to the inner surface of the diffuser so that the needles are perpendicular to the inner surface of the diffuser, and on the needles, in their central part, the additional sprayers are installed loosely formed as helical reels which are fixed to the spokes by means of stops.

На фиг. 1 представлена схема предложенной камеры, на фиг. 2 - схема форсунки.In FIG. 1 shows a diagram of the proposed camera, FIG. 2 is a nozzle diagram.

В корпусе 1 коаксиально расположен сосуд 2 с пористыми стенками, образуя свободное пространство для равномерного прохождения теплоносителя в сосуд 2. Корпус 1 и сосуд 2 выполнены цилиндрическими. Подвод и отвод теплоносителя осуществляется через патрубки 3 и 4. Подача частиц или распыление жидкости в объем сосуда 2 осуществляется при помощи форсунки 5. В зависимости от производительности камеры в промышленных условиях подача твердых частиц или распыление жидкости может осуществляется несколькими распылителями (форсунками) 5, равномерно расположенными по всему сечению сосуда 2. Удаление сухого продукта осуществляется путем открытия пористого дна 6, закрепленного в нижней части сосуда 2 при помощи крышки 7. Дня удаления теплоносителя из объема сосуда 2 предусмотрен вращающийся полый пористый цилиндр 8 с перфорированной (пористой) решеткой 19 на нижнем торце. Цилиндр 8 соединен посредством вала 9 с приводом 10. Цилиндр 8 наполовину длины своей рабочей поверхности выведен за пределы корпуса 1, т.е. его части, размещенные внутри сосуда 2 и в полости 11 между верхней стенкой корпуса 1 и верхней крышкой 12, равны. Это позволяет уменьшить гидравлические потери при отводе теплоносителя. Удаление готового продукта осуществляется из бункера 13, соединенного с разгрузочным патрубком 14. Внутри сосуда 2 закреплены решетки 15 и 16, между которыми насыпан слой инертного носителя 20, повышающий эффективность тепломассообмена. Для повышения эффективности работы инертного носителя 20 к вращающемуся полому пористому цилиндру 8 прикреплены по крайней мере два стержня 17, оси которых параллельны оси цилиндра 8, и находятся на одинаковом расстоянии от его оси. К каждому из стержней 17 под углом 45…90° прикреплены дополнительные стержни 18, позволяющие интенсифицировать тепломассообмен между теплоносителем и диспергированным материалом.A vessel 2 with porous walls is coaxially located in the housing 1, forming a free space for uniform passage of the coolant into the vessel 2. The housing 1 and the vessel 2 are cylindrical. The coolant is supplied and discharged through nozzles 3 and 4. Particles are supplied or liquid is sprayed into the vessel 2 using nozzle 5. Depending on the performance of the chamber in an industrial environment, solids can be supplied or liquid can be sprayed with several nozzles (nozzles) 5, evenly located throughout the cross section of the vessel 2. The removal of the dry product is carried out by opening the porous bottom 6, fixed in the lower part of the vessel 2 with a cover 7. Day of removal of coolant volume of the vessel 2 is provided a hollow porous rotating cylinder 8, with perforated (porous) grating 19 on the bottom. The cylinder 8 is connected via a shaft 9 to the drive 10. The cylinder 8 is half the length of its working surface outside the housing 1, i.e. its parts located inside the vessel 2 and in the cavity 11 between the upper wall of the housing 1 and the upper cover 12 are equal. This allows you to reduce hydraulic losses during the removal of coolant. Removal of the finished product is carried out from the hopper 13 connected to the discharge pipe 14. Inside the vessel 2, lattices 15 and 16 are fixed, between which a layer of inert carrier 20 is poured, which increases the efficiency of heat and mass transfer. To increase the efficiency of the inert carrier 20, at least two rods 17, the axes of which are parallel to the axis of the cylinder 8, and are at the same distance from its axis, are attached to the rotating hollow porous cylinder 8. Additional rods 18 are attached to each of the rods 17 at an angle of 45 ... 90 °, which makes it possible to intensify the heat and mass transfer between the coolant and the dispersed material.

Форсунка (фиг. 2) содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части 21 с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, конической переходной части 22 и цилиндрической части 23 с большим размером диаметрального сечения, с внутренней резьбовой поверхностью.The nozzle (Fig. 2) contains a hollow body consisting of a cylindrical part 21 with an external thread for connecting to the nozzle of the distribution pipe for supplying liquid, a conical transition part 22 and a cylindrical part 23 with a large diameter of the cross-section, with an internal threaded surface.

Соосно корпусу, в его нижней части закреплено сопло, образованное цилиндрической поверхностью 26 с внешней резьбой, взаимодействующей с цилиндрической частью 23 корпуса. Цилиндрическая поверхность 6 сопла переходит в коническую поверхность 24 и замыкается торцевой, перпендикулярной оси корпуса, глухой перегородкой 25, с жиклером 30 в ее центре, выполненным осесимметричным соплу и состоящим из цилиндрического и конического дроссельных отверстий, соединенных последовательно, причем больший диаметр конического отверстия расположен на глухой перегородке 25 сопла. При этом жиклер 30, выполненный в центре глухой перегородки 25, и состоящий из цилиндрического и конического дроссельных отверстий имеет винтообразные поверхности на внутренних поверхностях как цилиндрического, так и конического дроссельных отверстий (на чертеже не показано).Coaxial to the casing, in its lower part a nozzle is fixed, formed by a cylindrical surface 26 with an external thread interacting with the cylindrical part 23 of the casing. The cylindrical surface 6 of the nozzle goes into a conical surface 24 and closes the end, perpendicular to the axis of the housing, a blind partition 25, with a nozzle 30 in its center, made axisymmetric nozzle and consisting of a cylindrical and conical throttle holes connected in series, and the larger diameter of the conical hole is located on blind septum 25 nozzles. Moreover, the nozzle 30, made in the center of the blind partition 25, and consisting of a cylindrical and conical throttle holes, has helical surfaces on the inner surfaces of both the cylindrical and conical throttle holes (not shown in the drawing).

Корпус и сопло образуют три, соосные между собой, внутренние цилиндрические камеры. Камера 27 служит для подвода жидкости, камера 28 является расширительной камерой, камера 29 выполняет функции нагнетательной камеры повышенного давления.The body and nozzle form three inner cylindrical chambers coaxial with each other. The chamber 27 serves to supply fluid, the chamber 28 is an expansion chamber, the chamber 29 performs the functions of a pressure chamber of increased pressure.

На сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров, которые образованы по крайней мере тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов 32 для прохода жидкости и горизонтальных каналов 31, которые пересекаются на конической боковой поверхности 24 сопла и образуют выходные отверстия каждого из жиклера. При этом вертикальные каналы 32 соединены с полостью расширительной камеры 28, а горизонтальные каналы 31 - с полостью нагнетательной камеры 29.An additional row of nozzles is made on the nozzle, from the side opposite the fluid supply, which are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical channels 32 for the passage of liquid and horizontal channels 31 that intersect on the conical side surface 24 of the nozzle and form the outlet openings of each nozzle . In this case, the vertical channels 32 are connected to the cavity of the expansion chamber 28, and the horizontal channels 31 are connected to the cavity of the injection chamber 29.

Парные каналы 31 и 32 расположены под прямым углом друг к другу в продольных плоскостях корпуса. Коническая боковая поверхность 24 сопла выполнена с углом при вершине, равным 90°.Paired channels 31 and 32 are located at right angles to each other in the longitudinal planes of the housing. The conical lateral surface 24 of the nozzle is made with an angle at the apex equal to 90 °.

На внутренних поверхностях каналов жиклеров сопла 24, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла, и которые образованы по крайней мере тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов 32 для прохода жидкости и горизонтальных каналов 31, выполнены винтовые поверхности, при этом направление винтовых поверхностей в этих каналах выполнено противоположно-направленным. Это позволяет повысить мелкодисперсность распыляемой жидкости за счет взаимодействия вихревых потоков на выходе из жиклеров.On the inner surfaces of the channels of the nozzle nozzles 24, which intersect on the conical lateral surface of the nozzle, and which are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical channels 32 for the passage of liquid and horizontal channels 31, screw surfaces are made, while the direction of the screw surfaces in these channels is made oppositely directed. This allows you to increase the fineness of the sprayed liquid due to the interaction of the vortex flows at the outlet of the nozzles.

Возможен вариант, когда образованные корпусом и соплом три, соосные между собой, внутренние цилиндрические камеры, одна из которых (камера 27) служит для подвода жидкости, другая (камера 28) является расширительной камерой, а третья (камера 29) выполняет функции нагнетательной камеры повышенного давления, заполнены упругим сетчатым элементом, или стружкой из цветного металла, или стружкой из пластмассы (на чертеже не показано). К торцевой поверхности цилиндрической части 23 корпуса прикреплен диффузор 13, охватывающий коническую поверхность 24 сопла с глухой перегородкой 25 и жиклером 30.It is possible that three cylindrical inner chambers formed by the body and nozzle, one of which (chamber 27) serves to supply fluid, the other (chamber 28) is an expansion chamber, and the third (chamber 29) acts as an increased pressure chamber pressure, filled with an elastic mesh element, or non-ferrous metal chips, or plastic chips (not shown in the drawing). A diffuser 13 is attached to the end surface of the cylindrical part 23 of the housing, covering the conical surface 24 of the nozzle with a blank partition 25 and a nozzle 30.

Возможен вариант, когда в выходном сечении диффузора 33, прикрепленного к торцевой поверхности цилиндрической части 23 корпуса, установлена перфорированная перегородка 34, к которой, одним концом, в точке ее пересечения с осью распылителя, закреплены по крайней мере две спицы 35 и 36, второй конец которых закреплен на внутренней поверхности диффузора 33 таким образом, что спицы 35 и 36 перпендикулярны внутренней поверхности диффузора 33, а на спицах, в их центральной части, свободно установлены дополнительные распылители, выполненные в виде винтовых барабанов 37 и 39, которые зафиксированы на спицах с помощью упоров.It is possible that in the output section of the diffuser 33, attached to the end surface of the cylindrical part 23 of the housing, a perforated partition 34 is installed, to which, at one point, at its intersection with the axis of the sprayer, at least two spokes 35 and 36 are fixed, the second end which are fixed on the inner surface of the diffuser 33 so that the spokes 35 and 36 are perpendicular to the inner surface of the diffuser 33, and additional sprays made in the form of screws are freely mounted on the spokes in their central part drums 37 and 39, which are fixed on the spokes using the stops.

Возможен вариант, когда в выходном сечении диффузора 33, между перфорированной перегородкой 34, и закрепленными на ней, посредством спиц 35 и 36, дополнительными распылителями, выполненными в виде винтовых барабанов 37 и 39, зафиксированных на спицах с помощью упоров, установлена перфорированная коническая обечайка 38, вершина конической поверхности которой закреплена на перфорированной перегородке 34, в точке ее пересечения с осью распылителя.It is possible that in the output section of the diffuser 33, between the perforated baffle 34, and additional nozzles mounted on it, by means of spokes 35 and 36, made in the form of screw drums 37 and 39, fixed on the knitting needles, a perforated conical shell 38 is installed , the top of the conical surface of which is fixed on the perforated partition 34, at the point of its intersection with the axis of the sprayer.

Возможен вариант, когда полость 40 между перфорированной конической обечайкой 38, вершина конической поверхности которой закреплена на перфорированной перегородке 34, в точке ее пересечения с осью распылителя, и поверхностью перфорированной перегородки 34, заполнена упругим сетчатым элементом, или стружкой из цветного металла, или стружкой из пластмассы, который повышает мелкодисперсность фазы распиливаемой жидкости.It is possible that the cavity 40 between the perforated conical shell 38, the top of the conical surface of which is fixed on the perforated partition 34, at the point of its intersection with the axis of the atomizer, and the surface of the perforated partition 34, is filled with an elastic mesh element, or non-ferrous metal shavings, or shavings made of plastics, which increases the fineness of the phase of the liquid being cut.

Камера работает следующим образом.The camera operates as follows.

Теплоноситель с заданными температурой и влажностью поступает через патрубок 3 в свободное пространство между стенками корпуса 1 и сосуда 2, а также между крышкой 7 и пористым дном 6. Под действием напора, создаваемого, например вентилятором, теплоноситель проникает через поры стенок сосуда 2 внутрь этого сосуда. Здесь происходит тепломассообмен между теплоносителем и каплями или частицами непрерывно подаваемыми при помощи распылителя (форсунки) 5. Оседание капель или частиц происходит на инертный носитель 20, а на стенки сосуда 2 предотвращается путем организованного отдува их от стенок теплоносителем, поступающим через поры. Под действием вышеупомянутого напора теплоноситель проходит также через слой инертного носителя 20, расположенного между сетками 15 и 16, а также поры вращающегося полого пористого цилиндра 8, затем попадает во внутренний его объем и, далее через полость 11 к патрубку 4. Удаление сухих частиц, образовавшихся в результате тепломассообмена осуществляется при снятии крышки 7, и соответственно, пористого дна 6. В промышленных условиях готовый продукт удаляется через разгрузочный патрубок 14, соединенный с бункером 13.The coolant with the set temperature and humidity enters through the pipe 3 into the free space between the walls of the housing 1 and the vessel 2, as well as between the lid 7 and the porous bottom 6. Under the influence of the pressure created, for example by a fan, the coolant penetrates through the pores of the walls of the vessel 2 into this vessel . Here, heat and mass transfer occurs between the coolant and drops or particles continuously supplied by means of a nebulizer (nozzle) 5. The dropping of particles or particles occurs on an inert carrier 20, and is prevented on the walls of the vessel 2 by organized blowing of them from the walls by the coolant entering through the pores. Under the influence of the aforementioned pressure, the coolant also passes through a layer of an inert carrier 20 located between the grids 15 and 16, as well as the pores of the rotating hollow porous cylinder 8, then enters its internal volume and then through the cavity 11 to the nozzle 4. Removing dry particles formed as a result of heat and mass transfer is carried out when removing the cover 7, and accordingly, the porous bottom 6. Under industrial conditions, the finished product is removed through the discharge pipe 14 connected to the hopper 13.

Описываемая камера может быть использована в производственных условиях для безуносной сушки во взвешенном состоянии, что позволит исключить потери готового продукта. Использование данной камеры позволит предотвратить загрязнение атмосферы.The described chamber can be used in a production environment for unbalanced drying in suspension, which will eliminate the loss of the finished product. Using this camera will prevent air pollution.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.The nozzle is as follows.

Распылитель устанавливается в рабочее состояние в вертикальном положении. При подаче жидкости в корпус под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в каналах 31 и 32 образуются встречные потоки жидкости, устремляющиеся к выходным отверстиям жиклеров, образованных этими каналами.The sprayer is installed in an upright position. When the fluid is supplied to the housing under the action of a pressure drop of 0.4 ... 0.8 MPa in the channels 31 and 32, oncoming fluid flows are formed, rushing to the outlet openings of the nozzles formed by these channels.

После столкновения потоков жидкости в каналах 31 и 32, и истечения через выходные отверстия жиклеров происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости, но генерируемый пеленообразный поток отклоняется от горизонтальной плоскости на больший угол, в диапазоне от 45 до 60°, в направлении к центральной области орошаемой поверхности, расположенной непосредственно под жиклером 30 в глухой перегородке 25 распылителя. Такое распределение распыляемой жидкости позволяет повысить равномерность распыления жидкости над центральной частью орошаемой поверхности.After the collision of the fluid flows in the channels 31 and 32, and the outflow through the nozzle outlet openings, a fan-shaped gas-liquid flow in the form of a shroud forms, i.e. a liquid droplet crushing mechanism is implemented, but the generated swell-like flow deviates from the horizontal plane by a larger angle, in the range from 45 to 60 °, in the direction of the central region of the irrigated surface located directly under the nozzle 30 in the blind partition 25 of the atomizer. This distribution of the sprayed liquid allows to increase the uniformity of the spraying of the liquid over the Central part of the irrigated surface.

Claims (3)

1. Камера для проведения тепломассообмена между диспергированными частицами и газообразной средой, содержащая корпус с крышкой, размещенный внутри корпуса концентрично ему сосуд с пористыми стенками, расположенные внутри сосуда форсунки и устройство для отбора отработавшего теплоносителя с пористой рабочей поверхностью, снабженное приводом, внутри сосуда закреплены решетки, между которыми насыпан слой инертного носителя, повышающий эффективность тепломассообмена, при этом для повышения эффективности работы инертного носителя к вращающемуся полому пористому цилиндру прикреплены по крайней мере два стержня, оси которых параллельны оси цилиндра и находятся на одинаковом расстоянии от его оси, а к каждому из стержней под углом 45…90° прикреплены дополнительные стержни, позволяющие интенсифицировать тепломассообмен между теплоносителем и диспергированным материалом, а форсунка содержит полый цилиндрический корпус, который состоит из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода, подводящего жидкость, конической переходной части и цилиндрической части с большим размером диаметрального сечения и с внутренней резьбовой поверхностью, а соосно корпусу, в его нижней части, закреплено сопло, образованное цилиндрической поверхностью с внешней резьбой, взаимодействующей с цилиндрической частью корпуса, при этом цилиндрическая поверхность сопла переходит в коническую поверхность и замыкается торцевой, перпендикулярной оси корпуса, глухой перегородкой, с жиклером в ее центре, выполненным осесимметричным соплу и состоящим из цилиндрического и конического дроссельных отверстий, соединенных последовательно, причем больший диаметр конического отверстия расположен на глухой перегородке сопла, при этом корпус и сопло образуют три, соосные между собой, внутренние цилиндрические камеры, а на сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров, которые образованы по крайней мере тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов для прохода жидкости и горизонтальных каналов, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла и образуют выходные отверстия каждого из жиклера, при этом парные каналы расположены под прямым углом друг к другу в продольных плоскостях корпуса, а коническая боковая поверхность сопла выполнена с углом при вершине, равным 90°, а жиклер, выполненный в центре глухой перегородки и состоящий из цилиндрического и конического дроссельных отверстий, имеет винтообразные поверхности на внутренних поверхностях как цилиндрического, так и конического дроссельных отверстий, при этом на внутренних поверхностях каналов жиклеров сопла, которые пересекаются на его конической боковой поверхности и которые образованы по крайней мере тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных и горизонтальных каналов для прохода жидкости, выполнены винтовые поверхности, при этом направление винтовых поверхностей в этих каналах выполнено противоположно-направленным, причем образованные корпусом и соплом три, соосные между собой, внутренние цилиндрические камеры, одна из которых служит для подвода жидкости, другая является расширительной камерой, а третья выполняет функции нагнетательной камеры повышенного давления, заполнены упругим сетчатым элементом, или стружкой из цветного металла, или стружкой из пластмассы, а к торцевой поверхности цилиндрической части корпуса прикреплен диффузор, охватывающий коническую поверхность сопла с глухой перегородкой и жиклером, отличающаяся тем, что в выходном сечении диффузора, прикрепленного к торцевой поверхности цилиндрической части корпуса, установлена перфорированная перегородка, к которой, одним концом, в точке ее пересечения с осью распылителя, закреплены по крайней мере две спицы, второй конец которых закреплен на внутренней поверхности диффузора таким образом, что спицы перпендикулярны внутренней поверхности диффузора, а на спицах, в их центральной части, свободно установлены дополнительные распылители, выполненные в виде винтовых барабанов, которые зафиксированы на спицах с помощью упоров.1. A chamber for conducting heat and mass transfer between dispersed particles and a gaseous medium, comprising a housing with a lid, a vessel with porous walls placed concentrically inside the vessel, nozzles located inside the vessel and an exhaust heat transfer device with a porous working surface, equipped with a drive, gratings are fixed inside the vessel between which a layer of inert carrier is poured, which increases the efficiency of heat and mass transfer, while to increase the efficiency of the inert carrier to rotate at least two rods are attached to the expanding hollow porous cylinder, the axes of which are parallel to the axis of the cylinder and are at the same distance from its axis, and additional rods are attached to each of the rods at an angle of 45 ... 90 °, which make it possible to intensify heat and mass transfer between the coolant and dispersed material, and the nozzle contains a hollow cylindrical body, which consists of a cylindrical part with an external thread for connecting conically to the nozzle of the distribution pipe supplying liquid the transitional part and the cylindrical part with a large diameter and with an internal threaded surface, and coaxially to the body, in its lower part, a nozzle is formed, formed by a cylindrical surface with an external thread interacting with the cylindrical part of the body, while the cylindrical surface of the nozzle becomes conical the surface is closed by the end, perpendicular to the axis of the housing, a blank partition, with a nozzle in its center, made axisymmetric nozzle and consisting of a cylindrical and conical throttle holes connected in series, the larger diameter of the conical hole being located on the blind partition of the nozzle, while the casing and the nozzle form three cylindrical inner cylindrical chambers, and an additional row of nozzles is made on the nozzle from the side opposite to the fluid supply, which are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical channels for the passage of fluid and horizontal channels that intersect on the conical side surface of the nozzle and about the outlet openings of each of the nozzles are formed, while the paired channels are located at right angles to each other in the longitudinal planes of the housing, and the conical lateral surface of the nozzle is made with an angle at the apex equal to 90 °, and the nozzle made in the center of the blind partition and consists of a cylindrical and conical throttle holes, has helical surfaces on the inner surfaces of both cylindrical and conical throttle holes, while on the inner surfaces of the nozzle nozzle channels that have crossed helical surfaces are formed on its conical lateral surface and which are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical and horizontal channels for the passage of fluid, and the direction of the screw surfaces in these channels is made in the opposite direction, and three coaxial between the body and nozzle by itself, internal cylindrical chambers, one of which serves to supply fluid, the other is an expansion chamber, and the third acts as an injection chamber High pressure fills are filled with an elastic mesh element, or non-ferrous metal shavings, or plastic shavings, and a diffuser is attached to the end surface of the cylindrical part of the housing, covering the conical surface of the nozzle with a blank partition and a nozzle, characterized in that in the outlet section of the diffuser is attached at the end surface of the cylindrical part of the housing, a perforated partition is installed, to which, at one end, at the point of its intersection with the axis of the atomizer, at least two spokes are fixed s, the second end of which is fixed on the inner surface of the diffuser so that the spokes are perpendicular to the inner surface of the diffuser, and additional sprays made in the form of screw drums that are fixed on the spokes with the stops are freely mounted on the spokes in their central part. 2. Камера для проведения тепломассообмена между диспергированными частицами и газообразной средой по п. 1, отличающаяся тем, что в выходном сечении диффузора форсунки, между перфорированной перегородкой и закрепленными на ней, посредством спиц, дополнительными распылителями, выполненными в виде винтовых барабанов, зафиксированных на спицах с помощью упоров, установлена перфорированная коническая обечайка, вершина конической поверхности которой закреплена на перфорированной перегородке, в точке ее пересечения с осью распылителя.2. A chamber for conducting heat and mass transfer between dispersed particles and a gaseous medium according to claim 1, characterized in that in the outlet section of the nozzle diffuser, between the perforated partition and secured thereto, by means of knitting needles, additional nozzles made in the form of screw drums fixed on knitting needles with the help of stops, a perforated conical shell is mounted, the top of the conical surface of which is fixed on the perforated partition, at the point of its intersection with the axis of the atomizer. 3. Камера для проведения тепломассообмена между диспергированными частицами и газообразной средой по п. 1, отличающаяся тем, что полость форсунки между перфорированной конической обечайкой, вершина конической поверхности которой закреплена на перфорированной перегородке, в точке ее пересечения с осью распылителя, и поверхностью перфорированной перегородки, заполнена упругим сетчатым элементом, или стружкой из цветного металла, или стружкой из пластмассы, который повышает мелкодисперсность фазы распыливаемой жидкости.3. A chamber for conducting heat and mass transfer between dispersed particles and a gaseous medium according to claim 1, characterized in that the nozzle cavity between the perforated conical shell, the top of the conical surface of which is fixed on the perforated partition, at the point of intersection with the axis of the atomizer, and the surface of the perforated partition, filled with an elastic mesh element, or non-ferrous metal chips, or plastic chips, which increases the finely dispersed phase of the sprayed liquid.
RU2017138205A 2017-11-02 2017-11-02 Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium RU2659008C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017138205A RU2659008C1 (en) 2017-11-02 2017-11-02 Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017138205A RU2659008C1 (en) 2017-11-02 2017-11-02 Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2659008C1 true RU2659008C1 (en) 2018-06-26

Family

ID=62713560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017138205A RU2659008C1 (en) 2017-11-02 2017-11-02 Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2659008C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH681417A5 (en) * 1990-02-23 1993-03-31 Jean Claude Aigeldinger Procedure and appts. for hardening and esp. drying, paste-like prods. - where prod. is extruded into vacuum chamber, carried forward over a certain distance by rapid gas stream, velocity is then reduced and prod. sepd. from gas
RU2490571C2 (en) * 2011-10-20 2013-08-20 Олег Савельевич Кочетов Chamber for heat and mass exchange between dispersed particles and gaseous medium
RU2015118855A (en) * 2015-05-20 2016-12-10 Анна Михайловна Стареева FINE SPRAY LIQUID
RU2015118849A (en) * 2015-05-20 2016-12-10 Мария Олеговна Стареева FINE SPRAY LIQUID

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH681417A5 (en) * 1990-02-23 1993-03-31 Jean Claude Aigeldinger Procedure and appts. for hardening and esp. drying, paste-like prods. - where prod. is extruded into vacuum chamber, carried forward over a certain distance by rapid gas stream, velocity is then reduced and prod. sepd. from gas
RU2490571C2 (en) * 2011-10-20 2013-08-20 Олег Савельевич Кочетов Chamber for heat and mass exchange between dispersed particles and gaseous medium
RU2015118855A (en) * 2015-05-20 2016-12-10 Анна Михайловна Стареева FINE SPRAY LIQUID
RU2015118849A (en) * 2015-05-20 2016-12-10 Мария Олеговна Стареева FINE SPRAY LIQUID

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2646675C2 (en) Finely divided liquid sprayer
RU2615256C1 (en) Fine-dispersed liquid sprayer
RU2659008C1 (en) Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium
RU2490571C2 (en) Chamber for heat and mass exchange between dispersed particles and gaseous medium
RU2523486C1 (en) Chamber for heat-and-mass exchange between dispersed particles and gas
RU2647923C1 (en) Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium
RU2656541C1 (en) Spray dryer
RU2654734C1 (en) Conical jet scrubber with vortex sprayer
RU2551063C1 (en) Fluid sprayer
RU2645372C1 (en) Spray dryer
RU2334181C1 (en) Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium
RU2669214C1 (en) Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium
RU2641281C1 (en) Centrifugal vortex nozzle
RU2665782C1 (en) Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium
RU2671671C1 (en) Vortex evaporating and drying chamber with inert packing
RU2610632C1 (en) Vortical evaporation-drying chamber with inertial nozzle
RU2659872C1 (en) Drying device for high-moisture materials
RU2646721C1 (en) Fluid sprayer
RU2671697C1 (en) Heat recovery unit with fluidized bed
RU2648188C1 (en) Finely divided liquid sprayer
RU2671901C1 (en) Ventilation system with heat recovery unit
RU2343377C1 (en) Chamber for heat and mass exchange between disperse particles and gas medium
RU2593109C1 (en) Fluid sprayer
RU2607445C1 (en) Fluidised bed granulator
RU2490573C2 (en) Vortex evaporative-drying chamber with inert nozzle