RU2669214C1 - 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 PDFInfo
- Publication number
- RU2669214C1 RU2669214C1 RU2018103691A RU2018103691A RU2669214C1 RU 2669214 C1 RU2669214 C1 RU 2669214C1 RU 2018103691 A RU2018103691 A RU 2018103691A RU 2018103691 A RU2018103691 A RU 2018103691A RU 2669214 C1 RU2669214 C1 RU 2669214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- fixed
- spokes
- vessel
- heat
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
-
- 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
-
- 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)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
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.
Задачей изобретения является повышение производительности путем непрерывного отвода отработавшего теплоносителя.The objective of the invention is to increase productivity by continuously removing the spent heat carrier.
Технический результат – при использовании данной камеры предотвращается загрязнение атмосферы.EFFECT: using this camera, air pollution is prevented.
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 со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и, имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, при этом в нижней части цилиндрического отверстия закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка, а к корпусу, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска, при этом диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость, или диск распылителя образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, а спицы, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, по форме выполнены прямыми или изогнутыми.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 are 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 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 the dispersed material, and the nozzle contains a hollow cylindrical body with a fitting rigidly connected to the body and coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical hole for a fluid inlet connected to a diffuser, an axisymmetric body and a fitting, while in the lower part of the cylindrical hole a hollow conical swirl is fixed, the conical shell of which is fixed by at least three spokes fixed at one end to the swirl conical shell in its upper part, and the other end - in the annular groove made on the inner surface of the cylindrical hole, while on the outer surface of the hollow conical swirl made through screw thread, and the case, in its lower part, by means of at least three spokes connected to a spray located perpendicular to the axis of the housing, and made in the form of a solid disk, while the spray disk is formed by two surfaces, one of which facing the diffuser, a curved surface, moreover, the line forming this surface is an nth-order curved line, and the second is a plane, or the atomizer disk is formed by two congruent and equidistant n-th order surfaces, and the spokes, by which claim sprayer is attached to the body shape are straight or curved.
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
Форсунка (фиг. 2) выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус 21 со штуцером 22, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и, имеющим цилиндрическое отверстие 23 для подвода жидкости, соединенное с диффузором 24, осесимметричным корпусу и штуцеру. В нижней части цилиндрического отверстия 23 для подвода жидкости закреплен полый конический завихритель 27, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 28, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке цилиндрического отверстия 23 (на чертеже не показана), выполненной на его внутренней поверхности. На внешней поверхности полого конического завихрителя 27 выполнена сквозная винтовая нарезка 29.The nozzle (Fig. 2) is made with a spray disk and contains a
К корпусу 21, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц 26 подсоединен распылитель 25, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска. Диск распылителя 25 образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора 24, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.To the
Спицы 26, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса, и по форме могут быть выполнены прямыми и изогнутыми (на чертеже не показано), причем к корпусу они крепятся посредством винтов, а к диску - либо с помощью разьемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой.The
Диск распылителя может быть образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.The atomizer disk can be formed by two congruent and equidistant surfaces of the n-th order, while the nozzle atomizer can be made of solid materials, such as tungsten carbide.
Форсунка с распылительным диском работает следующим образом.The nozzle with a spray disk works as follows.
Жидкость под давлением подается в полость цилиндрического отверстия 23 для подвода жидкости корпуса 21 форсунки, а затем в нижнюю часть отверстия 23, и через конический завихритель 27, выходит наружу, в распылитель 25, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный поток выходит из форсунки с широким факелом распыляющейся жидкости (раствора).Liquid under pressure is supplied into the cavity of the
Использование форсунки описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.Using the nozzle of the described design allows to obtain a uniform flow volume of fine spray droplets in the range of droplet diameters from 30 to 150 microns with a water supply pressure of not more than 1 MPa.
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. 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 coolant with the specified temperature and humidity enters through the pipe 3 into the free space between the walls of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018103691A RU2669214C1 (en) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018103691A RU2669214C1 (en) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2669214C1 true RU2669214C1 (en) | 2018-10-09 |
Family
ID=63798313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018103691A RU2669214C1 (en) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2669214C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5775588A (en) * | 1993-10-25 | 1998-07-07 | Apv Anhydro As | Spray drying plant with by-pass nozzle |
RU2479789C1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-04-20 | Олег Савельевич Кочетов | Nozzle with perforated spraying disc |
RU2490571C2 (en) * | 2011-10-20 | 2013-08-20 | Олег Савельевич Кочетов | Chamber for heat and mass exchange between dispersed particles and gaseous medium |
RU2527812C1 (en) * | 2013-10-18 | 2014-09-10 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov's nozzle with perforated spraying disc |
-
2018
- 2018-01-31 RU RU2018103691A patent/RU2669214C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5775588A (en) * | 1993-10-25 | 1998-07-07 | Apv Anhydro As | Spray drying plant with by-pass nozzle |
RU2490571C2 (en) * | 2011-10-20 | 2013-08-20 | Олег Савельевич Кочетов | Chamber for heat and mass exchange between dispersed particles and gaseous medium |
RU2479789C1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-04-20 | Олег Савельевич Кочетов | Nozzle with perforated spraying disc |
RU2527812C1 (en) * | 2013-10-18 | 2014-09-10 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov's nozzle with perforated spraying disc |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2335715C1 (en) | Plant for solution, suspension and spreads drying | |
RU2669214C1 (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 | |
RU2656541C1 (en) | Spray dryer | |
RU2645372C1 (en) | Spray dryer | |
RU2650215C1 (en) | Spray dryer | |
RU2326309C1 (en) | Dryer for solutions and suspensions | |
RU2523486C1 (en) | Chamber for heat-and-mass exchange between dispersed particles and gas | |
RU2334181C1 (en) | Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium | |
RU2610632C1 (en) | Vortical evaporation-drying chamber with inertial nozzle | |
RU2326303C1 (en) | Spray dryer | |
RU2647923C1 (en) | Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium | |
RU2342612C1 (en) | Non carry-over drying device | |
RU2328678C1 (en) | Drying plant for highly humid materials | |
RU2328664C1 (en) | Turbulent evaporator and drying chamber with passive nozzle | |
RU2324875C1 (en) | Apparatus for entrainment-free drying | |
RU2665782C1 (en) | Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium | |
RU2659008C1 (en) | Chamber for conduction of heat-mass exchange between dispersed particles and gaseous medium | |
RU2650252C1 (en) | Vortex evaporation drying chamber | |
RU2669221C1 (en) | Vortex evaporative drying chamber with inert crown | |
RU2669215C1 (en) | Device for drying without carry-over | |
RU2335709C1 (en) | Plant for solution drying with passive nozzle | |
RU2473853C1 (en) | Spraying drier | |
RU2671671C1 (en) | Vortex evaporating and drying chamber with inert packing | |
RU2343377C1 (en) | Chamber for heat and mass exchange between disperse particles and gas medium |