RU68105U1

RU68105U1 - DRYING UNIT FOR LIQUID MATERIALS IN A BOILING LAYER OF INERT BODIES

Info

Publication number: RU68105U1
Application number: RU2007109104/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Степанович Сажин; Олег Савельевич Кочетов; Геворг Арутюнович Кесоян; Александр Викторович Лопаков; Марина Борисовна Сажина; Виктор Борисович Сажин; Лидия Борисовна Дмитриева; Сергей Сергеевич Шестаков; Анастасия Витальевна Костылева; Екатерина Олеговна Боброва
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2007-11-10

Abstract

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - является повышение производительности установки и уменьшение налипания высушиваемого материала на инертные тела. Это достигается тем, что в установке для сушки растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел, содержащей, камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения, а в газоподводящем коробе расположен патрубок подвода вторичного теплоносителя со щелевым соплом, укрепленный на приводном валу, газораспределительная решетка выполнена в виде перфорированной шайбы, соединенной с перфорированным вытеснительным конусом, которая закреплена по внешнему диаметру между камерой и газоподводящим коробом, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса, при этом нижней опорой вала является подшипниковый узел, установленная в верхней части вытеснительного конуса.The invention relates to techniques for drying dispersed materials in a fluidized bed and can be used in aniline-colorful, food, pharmaceutical, microbiological, food, chemical and other industries. EFFECT: increased installation productivity and reduced sticking of the dried material to inert bodies. This is achieved by the fact that in the installation for drying solutions and suspensions in a fluidized bed of inert bodies, comprising a chamber with a gas distribution grill, under which a gas supply box is located, and nozzles placed in a layer of inert bodies, the nozzles mounted on a crossarm mounted on a vertical floor the drive shaft can rotate, and in the gas supply duct there is a secondary coolant supply pipe with a slotted nozzle mounted on the drive shaft, the gas distribution grill is made in the form of a perforation ovannoy washer connected to the displacement perforated cone, which is fastened on the outer diameter between the chamber and the gas supply duct, and the inner diameter connected to the base of the cone displacement, the lower bearing of the shaft bearing assembly is mounted in the upper part of the displacement cone.

Description

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for drying dispersed materials in a fluidized bed and can be used in aniline-colorful, food, pharmaceutical, microbiological, food, chemical and other industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка для сушки растворов, суспензий и паст в псевдоожиженном слое по а.с. СССР №583358, F26В 17/10, 1976 г., содержащая, камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения, а в газоподводящем коробе расположен патрубок подвода вторичного теплоносителя со щелевым соплом, укрепленный на приводном валу (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer for drying solutions, suspensions and pastes in a fluidized bed by.with. USSR No. 583358, F26В 17/10, 1976, containing, a chamber with a gas distribution grill, under which a gas supply box is located, and nozzles placed in a layer of inert bodies, the nozzles mounted on a traverse mounted on a vertical hollow drive shaft with rotation and in the gas supply duct there is a secondary coolant supply pipe with a slotted nozzle mounted on the drive shaft (prototype).

Недостатком известных установок заключается в том, что при подаче исходного материала (раствора, суспензии) через фиксированную форсунку не удается достигнуть равномерного орошений всего слоя инертных тел, вследствие чего происходит залипание отдельных участков слоя, что вызывает неравномерность псевдоожижения и снижение производительности установок.A disadvantage of the known installations is that when supplying the source material (solution, suspension) through a fixed nozzle, it is not possible to achieve uniform irrigation of the entire layer of inert bodies, as a result of which sticking of individual sections of the layer occurs, which causes uneven fluidization and a decrease in the productivity of the installations.

Технический результат - является повышение производительности установки и уменьшение налипания высушиваемого материала на инертные тела.EFFECT: increased installation productivity and reduced sticking of the dried material to inert bodies.

Это достигается тем, что в установке для сушки растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел, содержащей, камеру с газораспределительной решеткой, под которой расположен газоподводящий короб, и форсунки, размещенные в слое инертных тел, причем форсунки укреплены на траверсе, установленной на вертикальном полом приводном валу с возможностью вращения, а в газоподводящем коробе расположен патрубок подвода вторичного теплоносителя со щелевым соплом, укрепленный на приводном валу, газораспределительная решетка выполнена в виде перфорированной шайбы, соединенной с перфорированным вытеснительным конусом, которая закреплена по внешнему диаметру между камерой и газоподводящим коробом, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса, при этом нижней опорой вала является подшипниковый узел, установленная в верхней части вытеснительного конуса.This is achieved by the fact that in the installation for drying solutions and suspensions in a fluidized bed of inert bodies, comprising a chamber with a gas distribution grill, under which a gas supply box is located, and nozzles placed in a layer of inert bodies, the nozzles mounted on a crossarm mounted on a vertical floor the drive shaft can rotate, and in the gas supply duct there is a secondary coolant supply pipe with a slotted nozzle mounted on the drive shaft, the gas distribution grill is made in the form of a perforation ovannoy washer connected to the displacement perforated cone, which is fastened on the outer diameter between the chamber and the gas supply duct, and the inner diameter connected to the base of the cone displacement, the lower bearing of the shaft bearing assembly is mounted in the upper part of the displacement cone.

На фиг.1 изображена установка в продольном разрезе; на фиг.2 - вариант установки с подводом вторичного теплоносителя.Figure 1 shows the installation in longitudinal section; figure 2 is an installation option with the supply of the secondary coolant.

Установка содержит цилиндро-коническую камеру 1, снабженную в нижней части газораспределительной решеткой 2, под которой расположен газоподводящий короб 3 с патрубком 4 для подвода свежего теплоносителя. Сверху камера 1 закрыта крышкой 5, имеющей патрубок 6 для отработанного теплоносителя.The installation comprises a cylinder-conical chamber 1, equipped with a gas distribution grill 2 at the bottom, under which a gas supply box 3 with a pipe 4 is located for supplying fresh coolant. On top of the chamber 1 is closed by a cover 5 having a pipe 6 for waste heat carrier.

На решетке 2 закреплен вытеснительный конус 7, который выполнен перфорированным с коэффициентом перфорации, большим, чем у газораспределительной решетки 2, которая выполнена в виде перфорированной шайбы, закрепленной по внешнему диаметру между камерой 1 и газоподводящим коробом 3, а по внутреннему диаметру соединена с основанием вытеснительного конуса 7.A displacement cone 7 is fixed on the grill 2, which is made perforated with a perforation coefficient greater than that of the gas distribution grill 2, which is made in the form of a perforated washer, fixed by the outer diameter between the chamber 1 and the gas supply duct 3, and connected by the inner diameter to the base of the displacer cone 7.

По оси установки размещен полый приводной вал 8, который с помощью сальникового устройства 9 соединен с камерой 10 подвода исходного материала. На валу 8 укреплена траверса 11, на которой при помощи вертикальных трубок 12 установлена, по крайней мере, одна форсунка 13, прикрепленные к трубкам либо непосредственно, либо с помощью угольника. Форсунки 13 могут располагаться как в слое инертных тел, так и над слоем за счет перемещения траверсы 11 в вертикальном направлении. Кроме того, они могут быть установлены с разным шагом как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, A hollow drive shaft 8 is placed along the installation axis, which is connected to the chamber 10 for supplying the source material using the stuffing box 9. A traverse 11 is mounted on the shaft 8, on which at least one nozzle 13 is mounted using vertical tubes 12, attached to the tubes either directly or using a square. The nozzles 13 can be located both in the layer of inert bodies and above the layer due to the movement of the beam 11 in the vertical direction. In addition, they can be installed with different steps in both vertical and horizontal directions,

в зависимости от объекта сушки.depending on the drying object.

В нижней части вал 8 установлен в подшипниковом узле 14, закрепленном в вершине вытеснительного конуса 7, и выполненном, например в виде подшипника качения или скольжения, а в верхней части - вращается в подшипниковом узле 15 и через пару конических зубчатых колес 16 и 17 соединен с приводом переменного числа оборотов (на чертежах не показан).In the lower part, the shaft 8 is installed in the bearing assembly 14, mounted at the top of the displacement cone 7, and made, for example, as a rolling or sliding bearing, and in the upper part it rotates in the bearing assembly 15 and is connected to the pair of bevel gears 16 and 17 variable speed drive (not shown in the drawings).

На фиг.2 представлен вариант установки с подводом вторичного теплоносителя.Figure 2 presents the installation option with the supply of the secondary coolant.

В газоподводящем коробе 3 с патрубком 4 для подвода свежего теплоносителя, соосно камере 1, установлена цилиндрическая вставка 19, при этом в верхней части она соединена с внутренней поверхностью газораспределительной решетки 2, которая выполнена в виде перфорированной шайбы, а в нижней - с днищем газоподводящего короба 3, к которому прикреплен патрубок 20 вторичного теплоноситель с температурой более высокой, чем у основной части свежего теплоносителя, при этом он расположен соосно камере 1. Цилиндрическая вставка 19 образует в газоподводящем коробе 3 тороидальную полость 18 для подвода свежего теплоносителя.In the gas supply duct 3 with a pipe 4 for supplying fresh coolant, coaxial to the chamber 1, a cylindrical insert 19 is installed, while in the upper part it is connected to the inner surface of the gas distribution grill 2, which is made in the form of a perforated washer, and in the lower part, to the bottom of the gas supply duct 3, to which the secondary coolant pipe 20 is attached with a temperature higher than that of the main part of the fresh coolant, and it is located coaxially to the chamber 1. The cylindrical insert 19 forms in the gas supply box 3 toroidal cavity 18 for supplying fresh fluid.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Камера 1 заполняется инертными телами. Через патрубок 4 в тороидальную полость 18 газоподводящего короба 3 подают основную часть свежего теплоносителя, откуда последний через газораспределительную решетку 2 попадает в камеру 1 и создает кольцевой кипящий слой инертных тел. Исходный материал из камеры 10 через полый вал 8 подают к форсункам 13 для распыления в слой инертных тел или, при необходимости, на зеркало кипящего слоя. Благодаря вращению траверсы 11 происходит равномерное орошение всего слоя. Через патрубок 20, осесимметрично камере 1, подводят вторичный теплоноситель с температурой более высокой, чем у основной части свежего теплоносителя. Вторичный теплоноситель создает в слое инертных тел зону локального фонтанирования по всей конической поверхности вытеснительного конуса 7. Благодаря высокой температуре и большой относительной скорости теплоносителя и инертных тел процесс тепло- и массообмена в этой зоне идет весьма интенсивно, что приводит к почти мгновенной сушке пленки исходного материала на поверхности инертных тел. В остальной массе слоя в это время происходит досушка материала и отделение высушенного материала от инертных тел вследствие их соударений.Chamber 1 is filled with inert bodies. Through the pipe 4 into the toroidal cavity 18 of the gas supply duct 3 serves the main part of the fresh coolant, from where the latter through the gas distribution grid 2 enters the chamber 1 and creates an annular fluidized bed of inert bodies. The source material from the chamber 10 through the hollow shaft 8 is fed to the nozzles 13 for spraying into a layer of inert bodies or, if necessary, on a mirror of a fluidized bed. Due to the rotation of the beam 11, uniform irrigation of the entire layer occurs. A secondary coolant with a temperature higher than that of the main part of the fresh coolant is fed through the pipe 20, axisymmetrically to the chamber 1. The secondary heat carrier creates a zone of local gushing in the inert body layer over the entire conical surface of the displacement cone 7. Due to the high temperature and high relative velocity of the heat carrier and inert bodies, the process of heat and mass transfer in this zone is very intense, which leads to almost instant drying of the film of the starting material on the surface of inert bodies. In the rest of the mass of the layer at this time, the material is dried and the dried material is separated from inert bodies due to their collisions.

Предлагаемая установка обеспечивает более полное орошение слоя инертных тел, а также его перемешивание. Кроме того, подвод дополнительного вторичного теплоносителя создает зону локального фонтанирования, что не только предотвращает залипание слоя в месте орошения исходным материалом, но и способствует более эффективному протеканию процессов тепло- и массообмена в этой зоне. Все это приводит к увеличению удельной производительности установки, а также позволяет повысить гидродинамическую устойчивость режима кипящего слоя.The proposed installation provides a more complete irrigation of a layer of inert bodies, as well as its mixing. In addition, the supply of an additional secondary coolant creates a local gushing zone, which not only prevents the layer from sticking at the irrigation site with the source material, but also contributes to a more efficient heat and mass transfer in this zone. All this leads to an increase in the specific productivity of the installation, and also allows to increase the hydrodynamic stability of the fluidized bed regime.

Claims

1. Installation for drying solutions and suspensions in a fluidized bed of inert bodies, comprising a chamber with a gas distribution grid, under which a gas supply box is located, and nozzles placed in a layer of inert bodies, the nozzles being mounted on a beam mounted on a vertical hollow drive shaft with the possibility rotation, and in the gas supply duct there is a secondary coolant supply pipe with a slotted nozzle mounted on the drive shaft, characterized in that the gas distribution grill is made in the form of perforations This washer is connected to a perforated displacement cone, which is fixed in outer diameter between the chamber and the gas supply box, and in inner diameter is connected to the base of the displacement cone, while the lower bearing of the shaft is a bearing assembly installed in the upper part of the displacement cone.

2. Installation for drying solutions and suspensions in a fluidized bed of inert bodies according to claim 1, characterized in that a cylindrical insert is installed in the gas supply box with a pipe for supplying fresh coolant, coaxial to the chamber, while in the upper part it is connected to the inner surface of the gas distribution lattice, which is made in the form of a perforated washer, and in the bottom with the bottom of the gas supply duct, to which the secondary coolant pipe is attached, while it is located coaxially to the chamber, and the cylindrical insert forms in the gas supply duct a toroidal cavity for supplying fresh coolant.