RU2038556C1

RU2038556C1 - Device for drying loose materials

Info

Publication number: RU2038556C1
Authority: RU
Inventors: И.С. Долгополов; А.М. Павленко
Original assignee: Днепродзержинский индустриальный институт
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1991-05-20
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: food industry. SUBSTANCE: device has cylindrical drying chamber with branch pipes for charging and discharging a material, branch pipe for supplying drying agent, gas dispensing grate, and sleeve mounted inside the chamber coaxially and with a spaced relation to the walls. The sleeve has top edges bent inwards and bottom made up as a gas dispensing grate. The branch pipe for charging material is in communication with the inner space of the sleeve. The branch pipe for supplying the drying agent is provided with a screw swirler whose shaft is the branch pipe for discharging the drying agent, the latter being provided with a catching hood which underlies the bent edges of the sleeve. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки мелкодисперсных материалов и может быть использовано в пищевой, медицинской промышленности и сельском хозяйстве, в частности, для сушки цветочной пыльцы и семян овощных и цветочных культур. The invention relates to techniques for drying finely dispersed materials and can be used in food, medical industry and agriculture, in particular, for drying flower pollen and seeds of vegetable and flower crops.

Известно устройство для сушки сыпучих материалов, содержащее загрузочный транспортер, накопительный бункер, камеру сушилки, устройство для подогрева воздуха и вентилятор [1]
Недостатком данного устройства является невысокое качество сушки материалов, связанное с отсутствием в устройстве непрерывного контроля за влажностью материала. Кроме того, в устройстве не обеспечивается равномерное распределение теплоносителя по зоне сушки, что не позволяет получить однородный по влажности конечный продукт.A device for drying bulk materials containing a loading conveyor, a storage hopper, a dryer chamber, a device for heating air and a fan [1]
The disadvantage of this device is the low quality of drying of materials associated with the lack of continuous monitoring of the moisture content of the material in the device. In addition, the device does not provide a uniform distribution of the coolant in the drying zone, which does not allow to obtain a homogeneous moisture content of the final product.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является установка для термообработки дисперсных материалов, содержащая цилиндрическую сушильную камеру с патрубками загрузки и выгрузки материала, патрубок ввода сушильного агента, расположенный в верхней части камеры, и газораспределительную решетку [2]
Недостатком этой установки является невысокое качество сушки из-за возможной термической деструкции материала (белка семян или пыльцы) вследствие использования высокотемпературного дополнительного теплоносителя.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a unit for heat treatment of dispersed materials, containing a cylindrical drying chamber with nozzles for loading and unloading material, a nozzle for introducing a drying agent located in the upper part of the chamber, and a gas distribution grill [2]
The disadvantage of this installation is the low quality of drying due to the possible thermal degradation of the material (protein of seeds or pollen) due to the use of high-temperature additional coolant.

Целью изобретения является улучшение качества сушки материала. The aim of the invention is to improve the quality of drying of the material.

Поставленная цель достигается за счет организации аэродинамических условий сушки, обеспечивающих наибольшую эффективность процессов теплопередачи. The goal is achieved by organizing the aerodynamic conditions of drying, providing the greatest efficiency of heat transfer processes.

Существенными отличиями предлагаемого устройства являются:
выполнение стакана, коаксиально установленного в сушильной камере с зазором относительно ее стенок, имеющим верхние загнутые внутрь кромки и днище, выполненное в виде газораспределительной решетки, патрубок загрузки материала соединен с внутренней полостью стакана;
патрубок ввода сушильного агента снабжен шнековым завихрителем, валом которого является патрубок выгрузки сушильного агента, снабженный улавливающим зонтом, расположенным ниже уровня загнутых кромок.Significant differences of the proposed device are:
the implementation of the glass, coaxially installed in the drying chamber with a gap relative to its walls, having upper edges bent inward and a bottom made in the form of a gas distribution grill, a material loading pipe is connected to the internal cavity of the glass;
the inlet of the input of the drying agent is equipped with a screw swirl, the shaft of which is the outlet of the discharge of the drying agent, equipped with a catching umbrella located below the level of the bent edges.

О соответствии предлагаемого технического решения критерию "существенные отличия" свидетельствует то, что ни в прототипе, ни в аналогах не содержится шнекового завихрителя сушильного агента со встроенным внутри патрубком для выгрузки сухого материала. The conformity of the proposed technical solution to the criterion of "significant differences" is evidenced by the fact that neither the prototype nor the analogues contain a screw swirl of a drying agent with a nozzle integrated inside for unloading dry material.

Коаксиальное расположение внутри сушильной камеры стакана с газораспределительной решеткой в днище позволяет разделить поток теплоносителя на две части, что интенсифицирует процессы тепломассопереноса в слое материала и обеспечивает удаление высушенных частиц. The coaxial arrangement of a cup with a gas distribution grill in the bottom inside the drying chamber makes it possible to divide the heat carrier flow into two parts, which intensifies heat and mass transfer processes in the material layer and ensures the removal of dried particles.

Шнековый завихритель создает разомкнутую струю сушильного агента в объеме сушильной камеры, в результате чего обеспечивается равномерное температурное поле. Организация движения потока разомкнутой струей в сушильной камере приводит к образованию в устье завихрителя зоны разрежения, в которую воздушным потоком увлекаются частицы материала, достигшие заданной влажности. Восходящим воздушным потоком увлекаются только те частицы, масса которых уменьшилась за счет испарения влаги. Таким образом, благодаря установке шнекового завихрителя в верхней части устройства для сушки обеспечивается получение равномерного температурного поля и удаление только высушенных до заданной влажности семян через патрубок, установленный внутри завихрителя. The screw swirl creates an open stream of drying agent in the volume of the drying chamber, as a result of which a uniform temperature field is provided. The organization of the movement of the flow by an open stream in the drying chamber leads to the formation of a rarefaction zone at the mouth of the swirl, in which particles of the material that reach a given humidity are entrained by the air flow. Only those particles whose mass has decreased due to the evaporation of moisture are carried away by the ascending air flow. Thus, by installing a screw swirl in the upper part of the drying device, a uniform temperature field is obtained and only seeds dried to a given moisture content are removed through a pipe installed inside the swirl.

На чертеже показана схема устройства для сушки сыпучих материалов. The drawing shows a diagram of a device for drying bulk materials.

Устройство содержит корпус 1, шнековый завихритель 2 с полым патрубком 3 с раструбом 4, патрубок загрузки материала 5, соединенный со стаканом 6, в днище которого находится газораспределительная решетка 7, транспортер 8, вентилятор 9 и калорифер 10. The device comprises a housing 1, a screw swirl 2 with a hollow pipe 3 with a socket 4, a material loading pipe 5 connected to a glass 6, in the bottom of which there is a gas distribution grill 7, a conveyor 8, a fan 9 and a heater 10.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В корпус сушилки 1 вентилятором 9 через шнековый завихритель 2 подается воздух, нагретый в калорифере 10. Влажные частицы транспортером 8 подаются через патрубок загрузки материала 5 и цилиндрический стакан 6 на газораспределительную решетку 7. В устройстве организовывается следующая аэродинамика потока теплоносителя, поступающего через шнековый завихритель 3. Поток теплоносителя, образующего разомкнутый факел, после завихрителя опускается вниз вдоль стенок корпуса 1 сушилки. Стенки стакана 6 разделяют этот поток на две части. Первая часть огибает снаружи стенки стакана 6 и поступает через решетку 7 внутрь стакана 6 при этом организуется фонтанирующий слой в центре стакана. Вторая часть потока теплоносителя движется вниз по внутренним стенкам стакана разомкнутым факелом и при обратном движении соединяется с восходящим потоком, продвигая верхний слой материала в зону фонтанирования. Благодаря такой организации потока осуществляется непрерывное перемещение подсохших частиц в зону фонтанирования. Частицы, имеющие более высокую влажность, подвергаются более длительной тепловой обработке, поскольку они медленнее перемещаются этой частью потока вследствие их большей массы. Air heated in the air heater 10 is supplied to the dryer 1 body by a fan 9 through a screw swirler 2. Wet particles are conveyed by a conveyor 8 through a material loading pipe 5 and a cylindrical glass 6 to a gas distribution grid 7. The following aerodynamics of the heat carrier flow through a screw swirl 3 are organized in the device The flow of coolant, forming an open torch, after the swirler falls down along the walls of the housing 1 of the dryer. The walls of the glass 6 divide this stream into two parts. The first part bends around the outside of the wall of the glass 6 and enters through the grate 7 into the glass 6, while a gushing layer is organized in the center of the glass. The second part of the coolant flow moves down the inner walls of the glass with an open torch and, in the reverse movement, connects to the upward flow, moving the upper layer of material into the gushing zone. Thanks to this flow arrangement, the dried particles are continuously displaced into the gushing zone. Particles having a higher humidity are subjected to a longer heat treatment, since they move more slowly by this part of the flow due to their larger mass.

Соединение двух потоков увеличивает подъемную силу потока, что позволяет регулировать удаление материала с требуемой влажностью. The connection of the two streams increases the lift of the flow, which allows you to control the removal of material with the desired humidity.

Высушенные до требуемой влажности частицы поднимаются восходящим потоком к раструбу 4 завихрителя 2, где образуется разрежение вследствие подачи воздуха стелющимся потоком (эффект Конда). Затем через полый патрубок 3 частицы транспортируются к месту выгрузки. The particles dried to the required humidity rise upward to the bell 4 of the swirler 2, where a vacuum is formed due to air supply by the creeping stream (Konda effect). Then through the hollow pipe 3 particles are transported to the place of unloading.

В качестве распределительной решетки используется капроновая ткань. Благодаря своей структуре эта ткань не позволяет проваливаться даже самым малым частицам (например, цветочной пыльцы) и не оказывает большого сопротивления движению теплоносителя. As a distribution grid, nylon fabric is used. Due to its structure, this fabric does not allow even the smallest particles (for example, flower pollen) to fall through and does not have much resistance to the movement of the coolant.

Разделение семян в устройстве происходит под воздействием трех сил гравитационной, силы Архимеда и подъемной силы восходящего потока. Равнодействующая этих трех сил может регулироваться изменением подачи сушильного агента в завихритель 2, а следовательно, устройство позволяет обеспечить высокое качество сушки по показателю "однородность влажности готового продукта". The separation of seeds in the device occurs under the influence of the three gravitational forces, the Archimedes force and the upward lift. The resultant of these three forces can be controlled by changing the supply of the drying agent to the swirler 2, and therefore, the device allows to ensure high quality of drying in terms of the "uniformity of humidity of the finished product".

Устройство обладает следующими преимуществами перед прототипом. The device has the following advantages over the prototype.

В устройстве обеспечивается гидродинамика потока, позволяющая увеличить коэффициент теплоотдачи за счет двойного воздействия теплоносителя на материал. The device provides flow hydrodynamics, which allows to increase the heat transfer coefficient due to the double influence of the coolant on the material.

Устройство обеспечивает саморегулирование нагрузки частиц с заданной влажностью, что наиболее актуально при сушке семян, для которых большие отклонения от равновесной влажности нежелательны. The device provides self-regulation of the load of particles with a given humidity, which is most important when drying seeds, for which large deviations from equilibrium humidity are undesirable.

Описанные технические преимущества позволяют улучшить качество сушки по показателю "однородность по влажности конечного продукта". Кроме того, устройство позволяет оптимизировать энергозатраты на процессе сушки, удешевить определение влажности конечного продукта. The technical advantages described make it possible to improve the quality of drying in terms of the "uniformity in moisture content of the final product." In addition, the device allows you to optimize energy consumption during the drying process, to reduce the cost of determining the moisture content of the final product.

Claims

DEVICE FOR DRYING OF BULK MATERIALS, containing a cylindrical drying chamber with nozzles for loading and unloading material, a nozzle for introducing a drying agent located in the upper part of the chamber, a gas distribution grill, characterized in that it is provided with a cup coaxially mounted in the drying chamber with a gap relative to its walls, having bent in the upper part of the edge, and the bottom in the form of a gas distribution grill, the material loading pipe communicates with the inner cavity of the glass, the drying inlet pipe the agent is equipped with a screw swirl, the shaft of which is a nozzle for unloading the drying agent, the latter is equipped with a control umbrella located below the level of the bent edges of the glass.