RU2739654C1 - Plant for pasty materials drying in swirled suspended layer of inert bodies - Google Patents

Plant for pasty materials drying in swirled suspended layer of inert bodies Download PDF

Info

Publication number
RU2739654C1
RU2739654C1 RU2020124654A RU2020124654A RU2739654C1 RU 2739654 C1 RU2739654 C1 RU 2739654C1 RU 2020124654 A RU2020124654 A RU 2020124654A RU 2020124654 A RU2020124654 A RU 2020124654A RU 2739654 C1 RU2739654 C1 RU 2739654C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inert bodies
inert
drying
layer
bodies
Prior art date
Application number
RU2020124654A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Михайлович Дмитриев
Елена Анатольевна Сергеева
Светлана Юрьевна Неверова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ»)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ») filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ»)
Priority to RU2020124654A priority Critical patent/RU2739654C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2739654C1 publication Critical patent/RU2739654C1/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
    • 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
    • F26B3/06—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 flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08—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 flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/088—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 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

Abstract

FIELD: drying equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the drying technique, and more specifically to the with an active hydrodynamic mode, which are intended for drying paste-like materials, and can be used in the manufacture of food products, medical preparations and dyes. Plant for drying pasty materials in swirled suspended layer of inert bodies contains biconical chamber of suspended swirled layer of inert bodies with upper and lower tiers, tangential inputs of the main heat carrier and additional heat carrier, central cone, diaphragm partition, feeder and waste heat carrier outlet pipe. Installation uses a central insert and a cylinder-regulator with a drive rod to arrange internal additional circulation flow of inert bodies.
EFFECT: intensify drying process and increase productivity.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относятся к сушильной технике, а более конкретно к сушилкам с активным гидродинамическим режимом, предназначенным для сушки пастообразных материалов, и может найти применение в производстве пищевых продуктов, медицинских препаратов и красителей.The invention relates to drying technology, and more specifically to dryers with an active hydrodynamic regime, intended for drying pasty materials, and can be used in the production of food products, medicines and dyes.

Аналогом является сушилка для пастообразных материалов на инертных телах (SU 1666898 A1), содержащая цилиндро-коническую камеру взвешенного слоя, барабан для тангенциального ввода теплоносителя с конусом, соосные с камерой диффузор и кольцо, и боковое фильерное устройство.An analogue is a dryer for pasty materials on inert bodies (SU 1666898 A1), which contains a cylindrical-conical chamber of a suspended layer, a drum for tangential introduction of a coolant with a cone, a diffuser and a ring coaxial with the chamber, and a side nozzle device.

К недостаткам этой сушилки следует отнести следующее:The disadvantages of this dryer include the following:

- недостаточная высота рабочего слоя инерта;- insufficient height of the inert working layer;

- отсутствует разделение частиц по высоте слоя инерта с влажным материалом и высохшим;- there is no separation of particles along the height of the inert layer with wet material and dried material;

- вертикальная циркуляция частиц инерта незначительна.- the vertical circulation of inert particles is insignificant.

Прототипом является установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое инертных тел (RU 2679994 С1), содержащая биконическую камеру взвешенного закрученного слоя инертных тел с верхним и нижним ярусами, тангенциальные вводы основного теплоносителя и дополнительного теплоносителя, питатель, диафрагменную перегородку, отличающаяся тем, что с целью интенсификации процесса сушки и увеличения производительности по высушенному продукту используется регулируемая диафрагменная перегородка для сепарации закрученного слоя инертных тел и разделения рабочей зоны установки на два яруса с разными гидродинамическими режимами.The prototype is an installation for drying pasty materials in a swirled suspended layer of inert bodies (RU 2679994 C1), containing a biconical chamber of a suspended swirling layer of inert bodies with upper and lower tiers, tangential inlets of the main coolant and additional coolant, a feeder, a diaphragm partition, characterized in that In order to intensify the drying process and increase the productivity of the dried product, an adjustable diaphragm baffle is used to separate the swirling layer of inert bodies and divide the working zone of the installation into two tiers with different hydrodynamic modes.

Установка для сушки работает следующим образом. В биконическую камеру, в зависимости от предварительно известных свойств высушиваемого пастообразного материала, загружаются наиболее подходящие инертные тела (гранулированные частицы размером (3…5)*10-3м из фторопласта, полиэтилена, полипропилена и т.д.). При первичном пуске в отсутствии подачи влажного материала все инертные тела образуют закрученный взвешенный слой и сообразно скорости витания находятся преимущественно в верхнем ярусе, в нижнем ярусе инертные тела практически отсутствуют. Оба яруса разделяются диафрагменной перегородкой, позволяющей изменять площадь поперечного сечения, соединяющего оба яруса, регулируя тем самым скорость теплоносителя в сечении диафрагмы.Installation for drying works as follows. In the biconical chamber, depending on the previously known properties of the dried pasty material, the most suitable inert bodies are loaded (granular particles of size (3 ... 5) * 10 -3 m made of fluoroplastic, polyethylene, polypropylene, etc.). At the initial start-up in the absence of wet material supply, all inert bodies form a swirled suspended layer and, according to the speed of soaring, are mainly in the upper tier, in the lower tier there are practically no inert bodies. Both tiers are separated by a diaphragm partition, which allows changing the cross-sectional area connecting both tiers, thereby regulating the speed of the coolant in the diaphragm section.

Затем организуется дозированная при помощи питателя подача влажного материала, который наносится на слой инертных тел верхнего яруса, распределяется по поверхности частиц инерта и подвергается процессу сушки в закрученном слое инертных тел.Then, the supply of wet material, dosed with the help of a feeder, is organized, which is applied to the layer of inert bodies of the upper tier, is distributed over the surface of inert particles and is subjected to a drying process in a swirling layer of inert bodies.

Для устойчивости работы сушилки, повышения производительности и устранения агрегатирования в данной сушильной установке применяется сепарация закрученного слоя инерта, основанная на разности веса единичных тел с «нормальным» распределением влажного материала и «аномальным» (под этим понимается избыточное количество наносимого влажного материала, приводящее, как правило, к агрегатированию инертных тел).For the stability of the dryer, increasing productivity and eliminating aggregation in this drying installation, separation of a swirling layer of inert is used, based on the difference in the weight of individual bodies with a "normal" distribution of wet material and an "abnormal" (this is understood as an excessive amount of applied wet material, resulting in both as a rule, to the aggregation of inert bodies).

При таком техническом решении отдельные инертные тела с избыточным нанесенным влажным материалом, а также агрегатированные инертные тела проваливаются в нижний ярус через диафрагменную перегородку, разделяющую верхний и нижний ярус, подвергаются досушке с удалением высушенного материала с поверхности инертных частиц, а также разрушению агрегатов и возвратом отдельных частиц в верхний ярус.With such a technical solution, individual inert bodies with excess applied wet material, as well as aggregated inert bodies, fall into the lower tier through the diaphragm partition separating the upper and lower tiers, are subjected to final drying with the removal of dried material from the surface of inert particles, as well as the destruction of aggregates and the return of individual particles in the upper tier.

Изменение сечения диафрагменной перегородки позволяет регулировать скорость витания в этом сечении. Это приводит к тому, что в нижний ярус попадают только агрегаты из инертных тел или инертные тела с повышенным содержанием влажного материала (как более тяжелые). При этом досушка в нижнем ярусе приводит к разрушению агрегатов и вбрасыванию частиц в верхний ярус. Такое техническое решение позволяет удалять из основного слоя в верхнем ярусе агрегатированные инертные тела с помощью регулирования скорости витания в зоне диафрагменной перегородки.Changing the cross-section of the diaphragm septum allows you to adjust the speed of soaring in this cross-section. This leads to the fact that only aggregates from inert bodies or inert bodies with an increased content of wet material (as heavier ones) enter the lower tier. In this case, additional drying in the lower tier leads to the destruction of aggregates and the injection of particles into the upper tier. This technical solution makes it possible to remove aggregated inert bodies from the main layer in the upper tier by adjusting the speed of soaring in the zone of the diaphragm partition.

В нижнем ярусе организуется более активный гидродинамический режим, скорость движения частиц инерта на 35-70% больше, чем в верхнем ярусе 2. Это улучшает истирающие возможности слоя.In the lower tier, a more active hydrodynamic regime is organized, the speed of movement of inert particles is 35-70% higher than in the upper tier 2. This improves the abrasive capabilities of the layer.

Таким образом, изменение сечения диафрагменной перегородки позволяет оперативно регулировать скорость теплоносителя непосредственно в этом сечении, создавая тем самым гидродинамические условия для провала агрегатов и «тяжелых» инертных тел в нижний ярус. Указанное техническое решение позволяет для каждого конкретного высушиваемого материала с индивидуальными характеристиками задавать конкретную скорость витания в зоне диафрагменной перегородки, т.е. производить классификацию (разделение) по весу инертных тел с нанесенным материалом. Такой подход позволяет раздельно осуществлять сушку инертных тел с «нормальным» распределением влажного материала в верхнем ярусе и сушку в нижнем ярусе инертных тел с «аномальным» распределением влажного материала, а также активное разрушение агрегатов, образовавшихся в процессе нанесения влажного материала на инертные тела.Thus, the change in the section of the diaphragm partition allows you to quickly adjust the speed of the coolant directly in this section, thereby creating hydrodynamic conditions for the failure of aggregates and "heavy" inert bodies into the lower tier. This technical solution allows for each specific material to be dried with individual characteristics to set a specific rate of hovering in the zone of the diaphragm partition, i.e. to carry out classification (division) by weight of inert bodies with applied material. This approach allows separate drying of inert bodies with "normal" distribution of wet material in the upper tier and drying in the lower tier of inert bodies with "abnormal" distribution of wet material, as well as active destruction of aggregates formed during the application of wet material to inert bodies.

К недостаткам этой сушилки следует отнести следующее:The disadvantages of this dryer include the following:

- высота рабочего слоя инертных тел в верхней рабочей камере не регулируется, а зависит, в частности, от соотношения количеств инертных тел в верхнем и нижнем ярусах, что, в целом, приводит к нежелательному колебанию площади тепло-массообмена в верхнем ярусе;- the height of the working layer of inert bodies in the upper working chamber is not regulated, but depends, in particular, on the ratio of the amounts of inert bodies in the upper and lower tiers, which, in general, leads to undesirable fluctuations in the area of heat and mass transfer in the upper tier;

- при увеличении подачи основного теплоносителя с целью увеличения производительности аппарата нарушаются гидродинамические условия попадания инертных частиц с нанесенным влажным материалом в нижний ярус установки, что может привести к избыточному количеству влажного материала в верхнем ярусе и даже к аварийной остановке установки- with an increase in the supply of the main coolant in order to increase the productivity of the apparatus, the hydrodynamic conditions for the ingress of inert particles with applied wet material into the lower tier of the installation are violated, which can lead to an excessive amount of wet material in the upper tier and even to an emergency stop of the installation

- вертикальная количественная циркуляция инертных тел нестабильна и формируется при сочетании целого ряда факторов;- vertical quantitative circulation of inert bodies is unstable and is formed when a number of factors are combined;

- при попытках увеличения производительности установки для сушки за счет повышения расхода теплоносителя наблюдается уплотнение взвешенного слоя инертных тел в верхнем ярусе рабочей камеры, нарушение устойчивой гидродинамики взвешенного слоя инертных тел с образованием сквозных каналов, особенно по центральной оси установки, что уменьшает степень отработки теплоносителя.- when trying to increase the productivity of the drying installation by increasing the flow rate of the coolant, there is a compaction of the suspended layer of inert bodies in the upper tier of the working chamber, a violation of the stable hydrodynamics of the suspended layer of inert bodies with the formation of through channels, especially along the central axis of the installation, which reduces the degree of working out of the coolant.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки пастообразных материалов.The aim of the invention is to intensify the process of drying pasty materials.

Цель достигается тем, что установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое инертных тел, содержащая биконическую камеру взвешенного закрученного слоя инертных тел с верхним и нижним ярусами, тангенциальные вводы основного теплоносителя и дополнительного теплоносителя, центральный конус, диафрагменную перегородку, питатель и патрубок выхода отработанного теплоносителя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью интенсификации процесса сушки и увеличения производительности по высушенному продукту используется центральная вставка и цилиндр-регулятор со штангой привода для создания дополнительного циркуляционного потока инертных тел и регулирования высоты взвешенного слоя инертных тел.The goal is achieved by the fact that an installation for drying pasty materials in a swirling suspended layer of inert bodies, containing a biconical chamber of a suspended swirling layer of inert bodies with upper and lower tiers, tangential inlets of the main coolant and additional coolant, a central cone, a diaphragm partition, a feeder and a waste outlet heat carrier, heating with the fact that in order to intensify the drying process and increase the productivity of the dried product, a central insert and a regulator cylinder with a drive rod are used to create an additional circulating flow of inert bodies and regulate the height of the suspended layer inert bodies.

При анализе известных технических решений не обнаружены решения, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого изобретения. На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что заявленное техническое решение обладает существенными отличиями.When analyzing the known technical solutions, no solutions have been found that have features similar to the distinctive features of the claimed invention. Based on the analysis carried out, it can be concluded that the claimed technical solution has significant differences.

На фиг. 1 изображена описываемая установка; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 центральная вставка с цилиндром-регулятором высоты закрученного слоя верхнего яруса (штанга привода для вертикального перемещения цилиндра-регулятора условно не показана).FIG. 1 depicts the described installation; in fig. 2 section a-a in figure 1; in fig. 3 section b-b in figure 1; in fig. 4 a central insert with a cylinder-regulator of the height of the swirling layer of the upper tier (the drive rod for vertical movement of the cylinder-regulator is not conventionally shown).

Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое инертных тел содержит биконическую камеру 1 взвешенного закрученного слоя инертных тел с верхним 2 и нижним 3 ярусами, тангенциальные вводы дополнительного теплоносителя 4; центральный конус 5; центральную вставку 6; цилиндр-регулятор 7 высоты закрученного слоя инертных тел верхнего яруса; диафрагменную перегородку 8; тангенциальные вводы основного теплоносителя 9; питатель 10; патрубок выхода отработанного теплоносителя 11 и штангу 12 привода цилиндра-регулятора.Installation for drying pasty materials in a swirling suspended layer of inert bodies contains a biconical chamber 1 of a suspended swirling layer of inert bodies with upper 2 and lower 3 tiers, tangential inlets of additional coolant 4; central cone 5; central insert 6; cylinder-regulator 7 of the height of the swirling layer of inert bodies of the upper tier; diaphragm septum 8; tangential inlets of the main coolant 9; feeder 10; the exhaust pipe 11 and the rod 12 for the drive of the cylinder-regulator.

Установка для сушки работает следующим образом.Installation for drying works as follows.

В биконическую камеру 1, в зависимости от предварительно известных свойств высушиваемого пастообразного материала, загружаются наиболее подходящие инертные тела (гранулированные частицы размером (3…5)*10 -3 м из фторопласта, полиэтилена, полипропилена и т.д.). При первичном пуске в отсутствии подачи влажного материала все инертные тела образуют закрученный взвешенный слой и сообразно скорости витания находятся преимущественно в верхнем ярусе 2, в нижнем ярусе 3 инертные тела практически отсутствуют. Оба яруса разделяются диафрагменной перегородкой 8, позволяющей изменять площадь поперечного сечения, соединяющего оба яруса, регулируя тем самым скорость теплоносителя в свободном сечении диафрагмы.In the biconical chamber 1, depending on the previously known properties of the dried pasty material, the most suitable inert bodies are loaded (granular particles (3 ... 5) * 10 -3 m in size from fluoroplastic, polyethylene, polypropylene, etc.). At the initial start-up in the absence of wet material supply, all inert bodies form a swirled suspended layer and, according to the speed of soaring, are predominantly in the upper tier 2, in the lower tier 3 there are practically no inert bodies. Both tiers are separated by a diaphragm partition 8, which makes it possible to change the cross-sectional area connecting both tiers, thereby regulating the speed of the coolant in the free section of the diaphragm.

Затем организуется дозированная при помощи питателя 10 подача влажного материала, который наносится на слой инертных тел верхнего яруса 2, распределяется по поверхности инертных тел и подвергается процессу сушки в закрученном слое инертных тел.Then, the supply of wet material dosed with the help of the feeder 10 is organized, which is applied to the layer of inert bodies of the upper tier 2, is distributed over the surface of the inert bodies and is subjected to a drying process in a swirling layer of inert bodies.

Процесс нанесения высушиваемого материала на инертные тела носит весьма сложный характер. Пленка высушиваемого материала далека от «идеальной» (равнотолщинное покрытие поверхности инертных тел) формы покрытия. Кроме того, при избыточном нанесении материала на единичные инертные тела, возникают агрегаты из двух и более единичных инертных тел. При этом резко нарушается гидродинамика закрученного инертного слоя, что в дальнейшем может привести к аварийной остановке сушилки. Для повышения устойчивости работы сушилки и устранения агрегатирования в сушильной установке используется сепарация закрученного слоя инертных тел, основанная на разности веса единичных тел с «нормальным» распределением влажного материала и «аномальным» (под этим понимается избыточное количество наносимого влажного материала, приводящее, как правило, к агрегатированию инертных тел). При этом отдельные инертные тела с избыточным нанесенным влажным материалом, а также агрегатированные инертные тела проваливаются в нижний ярус 3 через диафрагменную перегородку 8, разделяющую верхний 2 и нижний ярус 3, подвергаются досушке с удалением высушенного материала с поверхности инертных частиц, а также разрушению агрегатов и возвратом отдельных частиц в верхний ярус 2.The process of applying the material to be dried to inert bodies is very complex. The film of the material to be dried is far from the “ideal” (equal thickness coating of the surface of inert bodies) form of the coating. In addition, with excessive application of material to single inert bodies, aggregates of two or more single inert bodies appear. In this case, the hydrodynamics of the swirling inert layer is sharply violated, which in the future can lead to an emergency stop of the dryer. To increase the stability of the dryer and eliminate aggregation in the drying installation, separation of a swirling layer of inert bodies is used, based on the difference in the weight of single bodies with a "normal" distribution of wet material and an "abnormal" (this is understood as an excessive amount of applied wet material, which usually leads to to the aggregation of inert bodies). In this case, individual inert bodies with excess applied wet material, as well as aggregated inert bodies fall into the lower tier 3 through the diaphragm partition 8, separating the upper 2 and lower tiers 3, are subjected to drying with the removal of dried material from the surface of inert particles, as well as the destruction of aggregates and return of individual particles to the upper tier 2.

Регулируемое изменение сечения диафрагменной перегородки 8 позволяет регулировать скорость витания в этом сечении. Это приводит к тому, что в нижний ярус 3 попадают только агрегаты из инертных тел или инертные тела с повышенным содержанием влажного материала (как более тяжелые). При этом досушка в нижнем ярусе 3 при отсутствии подачи влажного материала в нижний ярус установки приводит к разрушению агрегатов и вбрасыванию освободившихся частиц в верхний ярус 2. Подобное техническое решение позволяет удалять из основного слоя в верхнем ярусе 2 агрегатированные инертные тела с помощью регулирования скорости витания в зоне диафрагменной перегородки 8. В нижнем ярусе 3 организуется более активный гидродинамический режим, скорость витания частиц инерта на 35-70 % большем, чем в верхнем ярусе 2, что улучшает истирающие возможности слоя.Adjustable change in the section of the diaphragm septum 8 allows you to adjust the speed of soaring in this section. This leads to the fact that only aggregates from inert bodies or inert bodies with an increased content of wet material (as heavier ones) enter the lower tier 3. At the same time, additional drying in the lower tier 3, in the absence of moist material supply to the lower tier of the installation, leads to the destruction of aggregates and the throwing of the released particles into the upper tier 2. A similar technical solution allows 2 aggregated inert bodies to be removed from the main layer in the upper tier by regulating the speed of hovering in the zone of the diaphragm partition 8. In the lower tier 3, a more active hydrodynamic regime is organized, the rate of soaring of inert particles is 35-70% higher than in the upper tier 2, which improves the abrasive capabilities of the layer.

Изменение сечения диафрагменной перегородки 8 позволяет оперативно регулировать скорость теплоносителя непосредственно в этом сечении, создавая тем самым гидродинамические условия для провала агрегатов и «тяжелых» инертных тел в нижний ярус 3.Changing the section of the diaphragm partition 8 allows you to quickly adjust the speed of the coolant directly in this section, thereby creating hydrodynamic conditions for the failure of aggregates and "heavy" inert bodies into the lower tier 3.

Применение диафрагменной перегородки позволяет для каждого конкретного высушиваемого материала с индивидуальными характеристиками задавать конкретную скорость витания в зоне диафрагменной перегородки 8, т.е. производить классификацию (разделение) по весу инертных тел с нанесенным материалом. Такой подход позволяет раздельно осуществлять сушку инертных тел с «нормальным» распределением влажного материала в верхнем ярусе 2 и сушку в нижнем ярусе 3 инертных тел с «аномальным» распределением влажного материала, а также активное разрушение агрегатов, образовавшихся в процессе нанесения влажного материала на инертные тела.The use of a diaphragm septum allows for each specific material to be dried with individual characteristics to set a specific hovering speed in the area of the diaphragm septum 8, i.e. to carry out classification (division) by weight of inert bodies with applied material. This approach allows separate drying of inert bodies with "normal" distribution of wet material in the upper tier 2 and drying in the lower tier 3 of inert bodies with "abnormal" distribution of wet material, as well as active destruction of aggregates formed during the application of wet material to inert bodies ...

В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции установки для сушки дополнительно установлены центральная вставка 6 с цилиндром-регулятором 7 высоты закрученного слоя верхнего яруса и штанга 12 для вертикального перемещения цилиндра-регулятора. Это позволяет организовать дополнительный поток инертных тел, принимающих активное участие в создании внутренней площади тепломассообмена в установке и дополнительного ударно-истирающего воздействия на инертные тела с нанесенным влажным материалом, как в нижнем, так и в верхнем ярусах установки. Кроме того, устраняется вероятность прорыва теплоносителя по оси установки в предельных режимах, что характерно для аппаратов с закрученными слоями инертных тел.In contrast to the prototype, in the proposed design of the drying installation, a central insert 6 with a cylinder-regulator 7 of the height of the swirling layer of the upper tier and a rod 12 for vertical movement of the cylinder-regulator are additionally installed. This makes it possible to organize an additional flow of inert bodies that take an active part in creating the internal area of heat and mass transfer in the installation and an additional impact-abrasive effect on inert bodies with applied wet material, both in the lower and in the upper tiers of the installation. In addition, the probability of a breakthrough of the coolant along the axis of the installation in the limiting modes is eliminated, which is typical for devices with swirling layers of inert bodies.

Технически это осуществляется следующим образом.Technically, this is done as follows.

При пуске установки путем перемещения штанги 12 устанавливают требуемую высоту закрученного слоя инертных тел и вводят инертные тела в установку с избытком в 25…30 % от оптимального количества для выбранного объема верхнего яруса. Избыточное количество инертных тел при этом в процессе работы постоянно пересыпается через верхний край цилиндра–регулятора, по центральной вставке 6 опускается в нижнюю часть установки, захватывается закрученными потоками дополнительного теплоносителя, вбрасывается в нижний ярус 3 и вновь через диафрагменную перегородку поступает в ярус 2.When starting the installation by moving the rod 12, the required height of the swirling layer of inert bodies is set and inert bodies are introduced into the installation with an excess of 25 ... 30% of the optimal amount for the selected volume of the upper tier. In this case, the excess amount of inert bodies in the process of operation is constantly poured over the upper edge of the cylinder-regulator, along the central insert 6 it descends to the lower part of the installation, is captured by swirling flows of additional coolant, is thrown into the lower tier 3 and again enters tier 2 through the diaphragm partition.

На фиг. 1 стрелками показан дополнительный циркуляционный поток инертных тел.FIG. 1, arrows show an additional circulating flow of inert bodies.

Далее организуется дозированная при помощи питателя 10 подача влажного материала, который наносится на слой инертных тел верхнего яруса 2, распределяется по поверхности частиц инерта и подвергается процессу сушки в закрученном слое инертных тел. Как и в прототипе, используется сепарация закрученного слоя инертных тел, основанная на разности веса единичных тел с «нормальным» распределением влажного материала и «аномальным» (под этим понимается избыточное количество наносимого влажного материала, приводящее, как правило, к агрегатированию инертных тел).Further, the supply of wet material dosed with the help of the feeder 10 is organized, which is applied to the layer of inert bodies of the upper tier 2, is distributed over the surface of the inert particles and is subjected to a drying process in a swirling layer of inert bodies. As in the prototype, separation of a swirling layer of inert bodies is used, based on the difference in weight of single bodies with "normal" distribution of wet material and "abnormal" (this refers to an excessive amount of applied wet material, which usually leads to aggregation of inert bodies).

При этом отдельные инертные тела с избыточным нанесенным влажным материалом, а также агрегатированные инертные тела проваливаются в нижний ярус 3 через диафрагменную перегородку 8, разделяющую верхний 2 и нижний ярус 3, подвергаются досушке с удалением высушенного материала с поверхности инертных частиц, а также разрушению агрегатов и возвратом отдельных частиц в верхний ярус установки.In this case, individual inert bodies with excess applied wet material, as well as aggregated inert bodies fall into the lower tier 3 through the diaphragm partition 8, separating the upper 2 and lower tiers 3, are subjected to drying with the removal of dried material from the surface of inert particles, as well as the destruction of aggregates and return of individual particles to the upper tier of the installation.

Следует отметить, что введение влажного материала в установку существенно изменяет гидродинамическую обстановку в верхнем ярусе и может потребовать большего расхода теплоносителя. Применение подвижного цилиндра-регулятора при этом позволяет установить оптимальную высоту рабочего слоя верхнего яруса 2 и стабилизировать его работу. Избыточное количество инертных тел постоянно пересыпается через верхний край кольца-регулятора, создавая циркуляционный поток инертных тел. Затем циркуляционный поток, состоящий практически из свободных от влажного материала инертных тел, захватывается и разгоняется потоком дополнительного теплоносителя в нижнем ярусе, пронизывает слой инертных тел, находящийся в нижнем ярусе (инертные тела с переизбытком влажного материала и агрегатированные инертные тела), производя при этом дополнительное ударно-истирающее воздействие. В зоне действия диафрагменной перегородки происходит активное встречное контактное взаимодействие инертных тел, имеющих избыточное количество влажного материала, и агрегатов из инертных тел с движущимися, практически чистыми, инертными телами циркуляционного потока. Это приводит к дополнительному перераспределению носимого влажного материала и частичному разрушению агрегатов. Кроме того, циркуляционный поток дополнительно осуществляет зачистку внутренней поверхности яруса 3 установки. Дополнительно применение центральной вставки 6 устраняет прорыв теплоносителя по центральной оси установки, что позволяет применять более высокие скорости подачи теплоносителя, а, следовательно, увеличить производительность установкиIt should be noted that the introduction of wet material into the installation significantly changes the hydrodynamic situation in the upper tier and may require a higher flow rate of the coolant. The use of a movable cylinder-regulator in this case allows you to set the optimal height of the working layer of the upper tier 2 and stabilize its operation. An excess amount of inert bodies is constantly poured over the upper edge of the regulator ring, creating a circulating flow of inert bodies. Then the circulating flow, consisting of inert bodies practically free from wet material, is captured and accelerated by the flow of additional coolant in the lower tier, penetrates the layer of inert bodies located in the lower tier (inert bodies with an excess of wet material and aggregated inert bodies), while producing additional shock-abrasive effect. In the area of action of the diaphragm partition, there is an active counter contact interaction of inert bodies with an excessive amount of wet material, and aggregates of inert bodies with moving, practically clean, inert bodies of the circulating flow. This leads to additional redistribution of the wearable wet material and partial destruction of aggregates. In addition, the circulating flow additionally cleans the inner surface of the tier 3 of the installation. Additionally, the use of the central insert 6 eliminates the breakthrough of the coolant along the central axis of the installation, which allows the use of higher rates of supply of the coolant, and, consequently, to increase the productivity of the installation

Предлагаемое техническое решение позволяет оперативно без дополнительных опытов устанавливать непосредственно в процессе сушки оптимальное значение высоты закрученного слоя инертных тел, более полно использовать рабочую зону установки, увеличить внутреннюю площадь тепломассообмена и улучшить условия контактного взаимодействия инертных тел в процессе сушки.The proposed technical solution makes it possible to quickly establish without additional experiments directly during the drying process the optimal value of the height of the swirling layer of inert bodies, more fully use the working area of the installation, increase the internal area of heat and mass transfer, and improve the conditions of contact interaction of inert bodies during the drying process.

Таким образом, при одинаковых габаритах сушилки (по сравнению с прототипом) более полно используется рабочая зона сушилки (высота закрученного слоя верхнего яруса регулируется и поддерживается в оптимальном значении). В нижнем ярусе 3 активно применяется встречное ударно-истирающее воздействие основного и циркуляционного потоков инертных тел. Устраняется вероятность прорыва теплоносителя по центральной оси установки.Thus, with the same dimensions of the dryer (compared to the prototype), the working area of the dryer is more fully used (the height of the swirling layer of the upper tier is regulated and maintained at an optimal value). In the lower tier 3, the counter shock-abrasive effect of the main and circulating flows of inert bodies is actively used. The possibility of a breakthrough of the coolant along the central axis of the installation is eliminated.

По сравнению с прототипом при равных габаритных размерах производительность предлагаемой сушилки больше на 24…28 % (в зависимости от конкретного пастообразного материала) за счет:Compared to the prototype, with equal overall dimensions, the performance of the proposed dryer is 24 ... 28% higher (depending on the specific pasty material) due to:

- регулирования и поддерживания оптимальной высоты рабочего слоя инертных тел;- regulation and maintenance of the optimum height of the working layer of inert bodies;

- организации дополнительного циркуляционного потока инертных тел, поддерживающего закрученный слой инертных частиц в оптимальных параметрах.- organization of an additional circulating flow of inert bodies, maintaining the swirling layer of inert particles in optimal parameters.

- использования дополнительного ударно-истирающего воздействия инертных частиц циркуляционного потока:- the use of additional shock-abrasive action of inert particles of the circulating flow:

-применения дополнительной площади тепломассообмена циркуляционного потока инертных тел;-application of an additional area of heat and mass transfer of the circulating flow of inert bodies;

- организации активного взаимодействия инертных тел циркуляционного потока в нижнем ярусе для разрушения агрегатов из инертных тел.- organization of active interaction of inert bodies of the circulating flow in the lower tier for the destruction of aggregates from inert bodies.

Использование предлагаемой сушилки обеспечивает по сравнению с существующими конструкциями следующие преимущества:The use of the proposed dryer provides the following advantages in comparison with existing designs:

- оперативное регулирование и поддерживание оптимальной высоты рабочего слоя за счет использования циркуляционного потока инертных тел в условиях нестабильной подачи влажного материала;- operational regulation and maintenance of the optimal height of the working layer due to the use of a circulating flow of inert bodies in conditions of unstable supply of wet material;

- введение за счет циркуляционного потока значимого количества инертных тел, создающих дополнительную площадь тепломассообмена;- introduction due to the circulating flow of a significant amount of inert bodies, creating an additional area of heat and mass transfer;

- применение ударно-истирающего воздействия циркуляционного потока на закрученные слои инертных тел, как в нижнем, так и в верхнем ярусах установки для сушки;- the use of shock-abrasive action of the circulation flow on the swirling layers of inert bodies, both in the lower and in the upper tiers of the drying installation;

- использование активного взаимодействия инертных тел циркуляционного потока в нижнем ярусе для разрушения агрегатов из инертных тел, находящихся в нижнем ярусе установки ;- use of active interaction of inert bodies of the circulating flow in the lower tier to destroy aggregates of inert bodies located in the lower tier of the installation;

- организация в зоне действия диафрагменной перегородки активного встречного контактного взаимодействия инертных тел, поступающих из верхнего яруса, и имеющих избыточное количество влажного материала, с движущимися, практически чистыми, инертными телами циркуляционного потока, что приводит к дополнительному перераспределению носимого влажного материала и частичному разрушению агрегатов из инертных тел.- organization in the zone of action of the diaphragm partition of active counter contact interaction of inert bodies coming from the upper tier and having an excessive amount of wet material, with moving, practically clean, inert bodies of a circulating flow, which leads to additional redistribution of the wearable wet material and partial destruction of aggregates from inert bodies.

- дополнительная зачистка внутренних поверхностей установки для сушки инертными телами циркуляционного потока.- additional cleaning of the internal surfaces of the circulating flow drying unit with inert bodies.

Claims (1)

Установка для сушки пастообразных материалов в закрученном взвешенном слое инертных тел, содержащая биконическую камеру взвешенного закрученного слоя инертных тел с верхним и нижним ярусами, тангенциальные вводы основного теплоносителя и дополнительного теплоносителя, центральный конус , диафрагменную перегородку, питатель и патрубок выхода отработанного теплоносителя, отличающаяся тем, что с целью интенсификации процесса сушки и увеличения производительности по высушенному продукту используется центральная вставка и цилиндр-регулятор со штангой привода для создания дополнительного циркуляционного потока инертных тел и регулирования высоты взвешенного слоя инертных тел.Installation for drying pasty materials in a swirling suspended layer of inert bodies, containing a biconical chamber of a suspended swirling layer of inert bodies with upper and lower tiers, tangential inlets of the main coolant and an additional coolant, a central cone, a diaphragm partition, a feeder and a branch pipe for the outlet of the spent coolant, which differs that in order to intensify the drying process and increase the productivity of the dried product, a central insert and a regulator cylinder with a drive rod are used to create an additional circulating flow of inert bodies and regulate the height of the suspended layer of inert bodies.
RU2020124654A 2020-07-24 2020-07-24 Plant for pasty materials drying in swirled suspended layer of inert bodies RU2739654C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124654A RU2739654C1 (en) 2020-07-24 2020-07-24 Plant for pasty materials drying in swirled suspended layer of inert bodies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124654A RU2739654C1 (en) 2020-07-24 2020-07-24 Plant for pasty materials drying in swirled suspended layer of inert bodies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739654C1 true RU2739654C1 (en) 2020-12-28

Family

ID=74106429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124654A RU2739654C1 (en) 2020-07-24 2020-07-24 Plant for pasty materials drying in swirled suspended layer of inert bodies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2739654C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4183145A (en) * 1978-03-02 1980-01-15 Frolikov Ivan I Method of spray-drying liquid and pastelike materials and installation for carrying same into effect
RU2679994C1 (en) * 2018-03-06 2019-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Plant for drying of paste-like materials in the swirled suspended layer of inert bodies
RU2691892C1 (en) * 2018-08-02 2019-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Plant for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inertial bodies
RU2705335C1 (en) * 2019-01-10 2019-11-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Plant for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inertial bodies

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4183145A (en) * 1978-03-02 1980-01-15 Frolikov Ivan I Method of spray-drying liquid and pastelike materials and installation for carrying same into effect
RU2679994C1 (en) * 2018-03-06 2019-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Plant for drying of paste-like materials in the swirled suspended layer of inert bodies
RU2691892C1 (en) * 2018-08-02 2019-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Plant for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inertial bodies
RU2705335C1 (en) * 2019-01-10 2019-11-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Plant for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inertial bodies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3993254A (en) Agitator mill
JP4819365B2 (en) Method and apparatus for applying liquid to a solid stream of a spouted bed apparatus
KR20070087076A (en) Device and method for a rotary fluidized bed in a succession of cylindrical chambers
AU2013335366B2 (en) A vortex chamber device, and method for treating powder particles or a powder particles precursor
RU2721866C2 (en) Machine for production of droplet pills with continuous liquid hardening
US20080189980A1 (en) Process and appliance for drying byproducts
RU2739654C1 (en) Plant for pasty materials drying in swirled suspended layer of inert bodies
US20080189976A1 (en) Process and appliance for drying byproducts
RU2679994C1 (en) Plant for drying of paste-like materials in the swirled suspended layer of inert bodies
RU2691892C1 (en) Plant for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inertial bodies
US2557629A (en) Method and apparatus for continuous centrifugal separation
US20110263405A1 (en) Separator
US9126207B2 (en) Separator for separating a multiphase mixture
RU2705335C1 (en) Plant for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inertial bodies
RU2689495C2 (en) Apparatus for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of inert bodies
RU2682794C1 (en) Unit for drying disperse plant materials in polydisperse layer of inert bodies
RU2625629C1 (en) Dryer for pasty materials on polydisperson inert carrier
US11766652B2 (en) Gas-solid contacting device
RU2770524C1 (en) Installation for drying pasty materials in a swirling suspended layer of inert bodies
RU2668305C1 (en) Unit for drying disperse plant materials in polydisperse layer of inert bodies
DE2243670C3 (en) Process and fluid bed dryer for the continuous drying of granular materials
US3341094A (en) Centrifuge for continuously effecting concentration of solids from a suspension thereof in liquid
RU2648320C1 (en) Method for desublimation of solid substances and device for its implementation
RU2159403C1 (en) Suspended layer drier at active hydrodynamic mode
RU2755745C1 (en) Unit for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inert bodies