SU1712752A1

SU1712752A1 - Solution drying device

Info

Publication number: SU1712752A1
Application number: SU894771859A
Authority: SU
Inventors: Александр Погосович Папикян; Николай Иванович Милютин; Игорь Сергеевич Капошин; Владимир Павлович Трохалин
Original assignee: Воронежский инженерно-строительный институт
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение мож^т быть использовано в медицинской, химической, пищевой и дру-^ гих отрасл х промышленности дл сушки преимущественно термочувствительных и слипающихс материалов. Цель изобретени - повышение производительности засчет улучшени циркул ции и увеличени поверхности контакта осушаемого материала и теплоносител и упрощение конструкции. Устройство состоит из цилиндрической сушильной камеры 1, по периметру которой с нак'лоном к центру располагаютс воздушные сопла 5 с форсунками 6, через которые на газораспределительную решетку 2 в кип щий слой инертных тел 4 подаетс осушаемый раствор. Снизу под решетку подаетс теплоноситель. Новым в устройстве вл етс то. что поверхность газораспределительной решетки 2 выполнена в виде двух сопр женных между собой полуторов с отверсти ми, размещенными по концентрическим окружност м, расположенным относительно вертикальной оси устройства, и выполнена с наклоном к горизонтальной плоскости, угол которого измен етс от периферии к вертикальной оси от 30 до 90°. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.СОю VJ ел юThe invention may be used in the medical, chemical, food and other sectors of the industry for drying predominantly heat-sensitive and adherent materials. The purpose of the invention is to increase productivity by improving circulation and increasing the contact surface of the material to be dried and the coolant and simplifying the design. The device consists of a cylindrical drying chamber 1, on the perimeter of which air nozzles 5 with nozzles 6 are located nakonon to the center, through which a dried solution is fed into the boiling bed of inert bodies 4 to the gas distribution grid 2. Coolant is supplied below the grate. New in the device is that. that the surface of the gas distribution grid 2 is made in the form of two mutually adjacent half tors with holes arranged in concentric circles located relative to the vertical axis of the device, and made inclined to the horizontal plane, the angle of which varies from the periphery to the vertical axis from 30 to 90 °. 1 hp f-ly, 3 il.soyu VJ ate yu

Description

Изобретение относитс к технике сушки и может быть использовано в медицинской , химической, пищевой и других отрасл х промышленности дл сушки преимущественно термочувствительных и елипающихс материалов.The invention relates to a drying technique and can be used in the medical, chemical, food and other industries of the industry for drying predominantly temperature-sensitive and adherent materials.

Известно устройство дл сушки растворов , где сушка осуществл етс путем рассредоточенного распылени высушиваемого материала в кип щем слое инертных тел с одновременной подачей под последний центрального и периферийного потоков теплоносител , первый из которых образован р дом параллельных кольцевых струй..A device for drying solutions is known, where drying is carried out by dispersing the material to be dried in a fluidized bed of inert bodies with simultaneous flow under the latter of central and peripheral coolant flows, the first of which is formed by a series of parallel annular jets.

Недостатком такого устройства вл етс его низка эффективность при сушке слипающихс материалов,The disadvantage of this device is its low efficiency when drying sticky materials,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство, которое содержит цилиндрическую сушильную камеру, в нижней части которой размещены плоска газораспределительна решетка с центральным насадком , выполненным из вставленных друг в друга пустотных усеченных конусов с зазорами , закрепленными болтами, где центральный поток теплоносител (наиболее нагретый) подают в направлении от центра к периферии в виде р да параллельных кольцевых струй, обеспечива этим циркул цию инертных тел.The closest in technical essence and the achieved result is a device that contains a cylindrical drying chamber, in the lower part of which there is a flat gas distribution grid with a central nozzle made of void truncated cones inserted into each other with gaps fixed by bolts, where the central flow is heat carrier ( the most heated one is supplied in the direction from the center to the periphery in the form of a series of parallel annular jets, thereby ensuring the circulation of inert bodies.

Недостатком этого устройства вл етс недостаточно эффективна циркул ци инертных тел и сложность конструкции газораспределительной решетки с центральным насадком.A disadvantage of this device is the inadequate circulation of inert bodies and the complexity of the design of the gas distribution grid with the central nozzle.

Цель изобретени - повышение производительности за счет улучшени циркул ции и увеличени поверхности контакта осушаемого материала и теплоносител и упрощение конструкции.The purpose of the invention is to increase productivity by improving circulation and increasing the contact surface of the material to be dried and the coolant and simplifying the design.

Цель достигаетс тем, что устройство дл сушки растворов, содержащее цилиндрическую сушильную камеру, газораспределительную решетку со слоем инертных тел, воздушные сопла с форсунками, цикпон, калориферы с патрубками подвода тэллоносител , имеет поверхность газорасгре.елительной решетки, выполненной полутороидальной формы с отверсти ми, расположенными по концентрическим окружност м относительно вертикальной оси решетки, угол которых к горизонтальной плоскости мен етс от периферии к центру решетки от 30 до 90°.The goal is achieved by the fact that a device for drying solutions containing a cylindrical drying chamber, a gas distribution grid with a layer of inert bodies, air nozzles with nozzles, cycpon, heaters with connection pipes of the tellon-carrier, has a gas-discharge surface of a heating grid of a half-shaped shape with holes arranged along concentric circles about the vertical axis of the lattice, the angle of which to the horizontal plane varies from the periphery to the center of the lattice from 30 to 90 °.

Предлагаемое техническое решение, в отличие от прототипа, имеет иную конструкцию газораспределительной решетки, сочетающей в себе как единое целое и основнуюThe proposed solution, in contrast to the prototype, has a different design of the gas distribution grid, combining as a whole and the main

газораспределительную решетку и насадок, который у прототипа выполн етс сборным. Кроме того, поверхность решетки имеет иную, более эффективную конфигурацию.the gas distribution grid and the nozzles, which in the prototype is assembled. In addition, the surface of the lattice has a different, more efficient configuration.

Отсутствие сборочного узла конструкции (насадка) упрощает технологию изготовлени , и повышает надежность. Благодар криволинейности поверхности решетки удлин етс путь движени инертных тел, а следовательно врем контакта капель и частиц раствора с теплоносителем , что ведет к повышению эффективности массообмена, т.е. процесса сушки. Кроме того, благодар кривизне поверхности решетки и наклону отверстий снижаетс гидравлическое сопротивление движению инертных тел, а значит снижаютс энергозатраты на прокачку теплоносител .The lack of an assembly assembly (nozzle) simplifies manufacturing technology, and improves reliability. Due to the curvilinearity of the surface of the lattice, the path of movement of the inert bodies is extended, and therefore the time of contact of the droplets and solution particles with the coolant, which leads to an increase in the efficiency of mass transfer, i.e. drying process. In addition, due to the curvature of the surface of the lattice and the inclination of the holes, the hydraulic resistance to the movement of inert bodies is reduced, which means that the energy consumption for pumping the coolant is reduced.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство , продольный разрез; на фиг.2 сечение I на фиг.1; на фиг.З -сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows the proposed device, a longitudinal section; in Fig.2 section I in Fig.1; in FIG. 3 is a section A-A in FIG.

Устройство содержит цилиндрическую сушильную камеру 1, в нижней части которой размещена газораспределительна решетка 2 с отверсти ми 3. Поверхность решетки выполнена полутороидальной формы. Отверсти 3 расположены по концентрическим окружност м относительно центра решетки и их оси имеют различную направленность. Оси отверстий имеют угол наклона к горизонтальной плоскостиГкоторый измен етс от периферии решетки до ее центра от 30 до 90°. На решетке размещен слой инертных тел (стекл нные шарики диаметром 2,5 - 3 мм) 4. Над слоем инертных тел установлены воздушные сопла 5, внутри которых соосно расположены форсунки 6, направленные к центру решетки. Перед сушильной камерой 1 размещен калорифер 7. К калориферу примыкает воздуховод 8, на котором установлен дополнительный калорифер 9. Этот воздуховод соедин етс с центральной зоной газораспределительной решетки, в которой отверсти 3 выполнены вертикальными (а 90°). На выходе из сушильной камеры 1 установлен циклон 10 с выгрузочным бункером 11.The device comprises a cylindrical drying chamber 1, in the lower part of which a gas distribution grid 2 with openings 3 is placed. The surface of the lattice is one-and-a-half shaped. Holes 3 are located in concentric circles about the center of the lattice and their axes have different directions. The axes of the holes have an angle of inclination to the horizontal plane, which varies from the periphery of the lattice to its center from 30 to 90 °. A layer of inert bodies is placed on the lattice (glass beads with a diameter of 2.5 - 3 mm) 4. Air nozzles 5 are installed above the layer of inert bodies, inside which nozzles 6 are located coaxially and directed toward the center of the lattice. A heater 7 is placed in front of the drying chamber 1. An air duct 8 adjoins the air heater, on which an additional air heater 9 is installed. This air duct is connected to the central zone of the gas distribution grid, in which the apertures 3 are vertical (a 90 °). At the outlet of the drying chamber 1 is installed cyclone 10 with the discharge hopper 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Периферийным потоком теплоносител , нагретым в калорифере 7 до 80 - 120°С, с помощью газораспределительной решетки осуществл етс псевдоожижение инертных тел и, благодар ее криволинейности и выполнению в ней отверстий с наклоном в сторону центра, циркул ци инертных тел. Дополнительно подогретый в калорифере9 теплоноситель поступает в воздушные сопла 5, расположенные равномерно по периметру камеры 1 в области верхней границы кип щего сло инертных тел, и охватывает факелы диспергируемого раствора , поступающего через форсунки 6. При этом происходит интенсивна предварительна подсушка раствора в факелах сопл 5. Предварительно подсушенный материал поступает далее в центральную высокотемпературную зону восход щего движени инертных тел. В этой зоне за счет встречно направленных потоков высушиваемого продукта (сверху) и подогретого центрального потока теплоносител , температура которого составл ет 150 - 180°С, в виде р да вертикально направленных струй с гор чими инертными телами (снизу) интенсифицируетс процесс сушки материала. Окончательна досушка и обрушение его в виде пыли происходит в режиме интенсивного псевдоожижени периферийным потоком теплоносител , имеющим меньшую температуру . Отработавший теплоноситель с пылевидным сухим материалом поступает в циклон 10, а собранный в бункер 11 материал отбираетс на расфасовку.Peripheral flow of the coolant heated in the heater 7 to 80-120 ° C, the gas distribution grid is used to fluidize inert bodies and, due to its curvilinearity and the holes in it with a slope towards the center, the circulation of inert bodies. The coolant additionally heated in the heater9 enters the air nozzles 5, which are evenly spaced around the perimeter of chamber 1 in the upper boundary of the fluidized bed of inert bodies, and covers the plumes of the dispersible solution coming through the nozzles 6. In this case, an intensive pre-drying of the solution occurs in the flares of nozzles 5. The pre-dried material goes further into the central high-temperature zone of the upward movement of inert bodies. In this zone, due to the oppositely directed flows of the dried product (from above) and the heated central flow of heat-transfer agent, whose temperature is 150-180 ° C, the process of drying the material is intensified in the form of a series of vertically directed jets with hot inert bodies (bottom). The final drying and its collapse in the form of dust occurs in the regime of intensive fluidization by a peripheral flow of heat-transfer agent having a lower temperature. The exhaust coolant with powdered dry material enters the cyclone 10, and the material collected in the bunker 11 is taken for packaging.

Криволинейна поверхность газораспределительной решетки в периферийной зоне исключает по вление застойных зон материала у стенки камеры, увеличивает за счет большей прот женности пути врем пребывани высушиваемых частиц в зоне умеренных температур, что повышает эффективность сушки и увеличивает производительность устройства. Кроме того, благодар криволинейности поверхности решетки и наклону осей отверстий в решетке к горизонтальной плоскости, измен ющемус от периферии к центру от 30 до 90°, обеспечиваетс не только псевдоожижение инертных тел, но и их надежна циркул ци при минимальном гидравлическом сопротивлении псевдоожиженного сло .The curvilinear surface of the gas distribution grid in the peripheral zone eliminates the appearance of stagnant zones of the material near the chamber wall, increases, due to the greater length of the path, the residence time of the particles being dried in the zone of moderate temperatures, which increases the drying efficiency and increases the productivity of the device. In addition, due to the curvature of the lattice surface and the inclination of the axes of the holes in the lattice to the horizontal plane, which changes from the periphery to the center from 30 to 90 °, not only does fluidization of inert bodies occur, but also their reliable circulation with minimal hydraulic resistance of the fluidized bed.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить производительность за счет интенсификации тепломассообмена на 8 - 10%, уменьшить энергозатраты на прокачку теплоносител и упростить конструкцию.Thus, the proposed device makes it possible to increase productivity due to the intensification of heat and mass transfer by 8–10%, reduce the energy consumption for pumping the heat transfer medium and simplify the design.

Claims

1. A device for drying solutions containing a cylindrical drying chamber with a gas distributing grate in the lower part with openings and inert bodies on it, air nozzles with nozzles directed to the grate, inlet pipes for heating media with heaters, and a cyclone, characterized in that increasing productivity by improving circulation and increasing the contact surface of the material to be dried and the coolant and simplifying the design; the grate is made in a one-and-a-half shape, the holes of which are placed along the The centering axis of the chamber is circumferential and is made with a variable angle of inclination towards the center of the lattice.

2. A device according to Claim 1, in that the inclination angle of the holes is made increasing from the periphery to the center of the lattice in the range of 30 - 90 ° relative to the horizontal.

5