RU2328669C1

RU2328669C1 - Distributing dryer with passive nozzle

Info

Publication number: RU2328669C1
Application number: RU2007100040/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Сергей Савельевич Кочетов (RU); Сергей Савельевич Кочетов; Сергей Сергеевич Кочетов (RU); Сергей Сергеевич Кочетов; Анастаси Витальевна Костылева (RU); Анастасия Витальевна Костылева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-07-10

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: distributing dryer with passive nozzle contains chamber with gas-distributing lattice to locate inert bodies to be transmitted into pseudo-liquid state and multi-stage hammer-stone to clean inert bodies from materials. Hammer-stone is represented as string system arranged along the whole chamber cross section and fixed to internal walls. String system differs in that the hammer-stone strings are located in horizontal planes along the whole cross section of conical expanding part of body and fixed to internal walls by means of rims. In addition, strings may be fixed between pins forming geometrically correct figures, for example, triangles and polygons so that to ensure uniform perforation and linearity of hammer-stone resistance or radial arrangement forming conical surfaces directed to each other by their tops. Besides, disk is fixed on each of rim centers where strings are connected. Injector is acoustic and contains resonator.

EFFECT: improvement of drying efficiency.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, 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, 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 №371401, F26B 17/10, 1975 г., содержащая камеру с газораспределительной решеткой для размещения инертных тел, приводимых в псевдоожиженное состояние, и отбойник многоступенчатой конструкции для очистки инертных тел от материала, выполненный в виде системы струн, расположенных по всему сечению камеры и укрепленных на ее внутренних стенках (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. 371401, F26B 17/10, 1975, containing a chamber with a gas distribution grid for accommodating inert fluidized bodies, and a multi-stage chipper for cleaning inert bodies from material, made in the form of a system of strings located throughout the chamber and mounted on its inner walls (prototype).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.The disadvantage of the prototype is the relatively low productivity of drying the final product.

Технический результат - повышение производительности сушки за счет интенсификации тепло- и массообмена путем многоступенчатой конструкции отбойника для очистки инертных тел, который выполнен в виде системы струн, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему сечению камеры.EFFECT: increased drying productivity due to intensification of heat and mass transfer by means of a multi-stage design of a chipper for cleaning inert bodies, which is made in the form of a system of strings located in horizontal planes over the entire cross section of the chamber.

Это достигается тем, что в распылительной сушилке с инертной насадкой, содержащей камеру с газораспределительной решеткой для размещения инертных тел, приводимых в псевдоожиженное состояние, и отбойник многоступенчатой конструкции для очистки инертных тел от материала, выполненный в виде системы струн, расположенных по всему сечению камеры и укрепленных на ее внутренних стенках, отличающаяся тем, что струны отбойника расположены в горизонтальных плоскостях по всему сечению конической расширяющейся части корпуса и укреплены на ее внутренних стенках с помощью ободов, при этом струны могут быть закреплены между штырями с образованием геометрически правильных фигур, например треугольников и многоугольников, таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная перфорация и линейность сопротивления отбойника, или лучеобразно, с образованием конических поверхностей, направленных вершинами друг к другу, причем на каждом из ободов в их центре закреплен диск, к которому присоединяются струны, а форсунка выполнена акустической и содержит резонатор.This is achieved by the fact that in a spray dryer with an inert nozzle containing a chamber with a gas distribution grid for accommodating inert fluidized bodies, and a multi-stage chipper for cleaning inert bodies from material, made in the form of a system of strings located over the entire cross section of the chamber and fixed on its inner walls, characterized in that the chipper strings are located in horizontal planes throughout the section of the conical expanding part of the body and are fixed on its inside the front walls using rims, while the strings can be fixed between the pins with the formation of geometrically regular figures, for example triangles and polygons, so that uniform perforation and linearity of the resistance of the chipper are provided, or radially, with the formation of conical surfaces directed by the vertices towards each other moreover, on each of the rims in their center a disk is attached, to which the strings are attached, and the nozzle is made acoustic and contains a resonator.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой сушилки; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1; на фиг.4 - схема акустической пневматической форсунки.Figure 1 shows a diagram of the proposed dryer; figure 2 is a section along aa of figure 1; figure 3 is a section along BB of figure 1; figure 4 is a diagram of an acoustic pneumatic nozzle.

Распылительная сушилка с инертной насадкой содержит камеру, состоящую из цилиндрической части, в которой размещены газораспределительная решетка 3, инертные тела 4, отбойник 7 многоступенчатой конструкции в виде штырей и струн для очистки инертных тел, которые расположены в горизонтальных плоскостях. Штыри укреплены на внутренних стенках цилиндрической части камеры сушилки, которая оборудована акустической пневматической форсункой 1 и инертными телами 4, приводимыми в псевдоожиженное состояние теплоносителем, подаваемым под газораспределительную решетку 3 через короб 10. Для интенсификации процесса очистки инертных тел 4 от высушиваемого материала предусмотрен отбойник, выполненный в виде системы струн, расположенных в горизонтальных плоскостях по всему сечению конической расширяющейся части 2 камеры и укрепленных на ее внутренних стенках с помощью ободов 5 и 6. Струны могут быть закреплены между штырями так, как показано на фиг.2, то есть с образованием геометрически правильных фигур, например треугольников и многоугольников, таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная перфорация и линейность сопротивления отбойника. Струны могут быть закреплены между штырями ободов 5 и 6 так, как показано на фиг.3, то есть лучеобразно, с образованием конических поверхностей, направленных вершинами друг к другу, причем на каждом из ободов 5 и 6 в центре закреплен диск, к которому присоединяются струны. Замена инертных тел 4 производится через патрубки 8 и 9. Отвод теплоносителя производится через крышку 11.A spray dryer with an inert nozzle contains a chamber consisting of a cylindrical part in which a gas distribution grid 3, inert bodies 4, a chipper 7 of a multi-stage design in the form of pins and strings for cleaning inert bodies that are located in horizontal planes are placed. The pins are mounted on the inner walls of the cylindrical part of the dryer chamber, which is equipped with an acoustic pneumatic nozzle 1 and inert bodies 4, which are brought into fluidized state by a coolant supplied under the gas distribution grid 3 through the duct 10. To intensify the process of cleaning inert bodies 4 from the material to be dried, a chipper made in the form of a system of strings located in horizontal planes over the entire section of the conical expanding part 2 of the chamber and mounted on its inner x walls using rims 5 and 6. The strings can be fixed between the pins as shown in figure 2, that is, with the formation of geometrically regular figures, for example triangles and polygons, so that uniform perforation and linearity of the resistance of the chipper are provided. The strings can be fixed between the pins of the rims 5 and 6 as shown in figure 3, that is, radially, with the formation of conical surfaces directed by the vertices to each other, and on each of the rims 5 and 6 in the center a disk is attached to which are attached strings. Replacement of inert bodies 4 is carried out through nozzles 8 and 9. The heat carrier is removed through the cover 11.

Акустическая форсунка 1 (фиг.4) содержит полый корпус 16 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями с размещенным в нем резонатором 24 и полостью 20 для распыляющего агента, поступающего через штуцер 18 в коллектор 17, связанный через отверстия 19 с полостью 20, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основанием.The acoustic nozzle 1 (Fig. 4) contains a hollow body 16 with walls formed by a conical and end surfaces with a resonator 24 and a cavity 20 for a spraying agent entering through the nozzle 18 into the manifold 17 connected through openings 19 to the cavity 20, which made in the form of a truncated cone with a larger and smaller base.

На полом цилиндрическом стержне 22, жестко связанном с корпусом 16, установлена распределительная головка 32 для подачи исходного раствора через штуцер 21, при этом между стержнем 22 и корпусом 16 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 20, имеется кольцевой зазор 23. Резонатор 24 выполнен в виде тороидальной полости или, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса 16, обращенной к распределительной головке 32, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 25 с зазором 23 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 16 и стержнем 22 распределительной головки 32. В сечении, перпендикулярном оси стержня 22, зазор 23 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 32 выполнена в виде корпуса 29 с крышкой 28 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 32 расположен коллектор 30 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 33, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 22 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 28 и корпусе 29 распределительной головки 32, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 22 каналами 27 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 27 расположен на конической поверхности крышки 28 распределительной головки 32, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.On the hollow cylindrical rod 22, rigidly connected with the housing 16, a distribution head 32 is installed for supplying the initial solution through the fitting 21, while there is an annular gap 23. There is an annular gap 23. Between the rod 22 and the housing 16 from the smaller base of the truncated cone forming the cavity 20 made in the form of a toroidal cavity or at least one spherical cavity located in the end wall of the housing 16 facing the distribution head 32, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole 25 with a gap rum 23 between the vertical hole in the end wall of the housing 16 and the shaft 22 of the distribution head 32. In a section perpendicular to the axis of the shaft 22, the gap 23 has an annular cross section, and the distribution head 32 is made in the form of a housing 29 with a cover 28 in the form of truncated cones connected by large grounds. A manifold 30 in the form of a cylindrical cavity is located in the housing of the distribution head 32, connected by an annular channel 33 formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod 22 and holes of the same diameter coaxial with it, made respectively in the cover 28 and the housing 29 of the distribution head 32, with at least , three channels 27 evenly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod 22 for the exit of the solution. A cut of the openings of the channels 27 is located on the conical surface of the cover 28 of the distribution head 32, the angle of inclination of which determines the root angle of the spray plume.

Резонатор 24 может быть выполнен в виде тороидальной полости (на чертеже не показано), ось которой расположена соосно стержню 22 распределительной головки 32, а его полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием 25 с кольцевым зазором 8 между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 16 и стержнем 22 распределительной головки 32.The resonator 24 can be made in the form of a toroidal cavity (not shown), the axis of which is located coaxially with the rod 22 of the distribution head 32, and its cavity is connected by at least one calibrated hole 25 with an annular gap 8 between the vertical hole in the end wall of the housing 16 and the rod 22 of the distribution head 32.

Канал для выхода раствора может быть выполнен в виде радиального кольцевого зазора (на чертеже не показано), лежащего в плоскости, перпендикулярной оси стержня 22 распределительной головки 32, и образован в ее крышке 28 посредством пластины 26, жестко прикрепленной к стержню 22 перпендикулярно его оси и связанной с крышкой 28, по крайней мере, тремя крепежными элементами 34 с образованием радиального кольцевого зазора.The solution outlet channel can be made in the form of a radial annular gap (not shown) lying in a plane perpendicular to the axis of the rod 22 of the distribution head 32, and formed in its cover 28 by means of a plate 26 rigidly attached to the rod 22 perpendicular to its axis and associated with the cover 28, at least three fasteners 34 with the formation of a radial annular gap.

Распылительная сушилка с инертной насадкой работает следующим образом.The spray dryer with an inert nozzle operates as follows.

Раствор (суспензию, пульпу) подают с помощью, по крайней мере, одной акустической пневматической форсунки 1 в направленные под углом к оси корпуса сушилки потоки высокотемпературного теплоносителя. Основное удаление влаги происходит над кипящим слоем, а досушку образующихся гранул осуществляют в кипящем слое, что позволяет интенсифицировать процессы тепло- и массообмена и грануляции. При этом патрубки 8 и 9, установленные в цилиндрической части корпуса, могут служить для подачи влажного консистентного материала для его досушки, а также для выгрузки готового гранулированного продукта.The solution (suspension, pulp) is fed with at least one acoustic pneumatic nozzle 1 to the high-temperature coolant flows directed at an angle to the axis of the dryer body. The main moisture removal occurs over the fluidized bed, and the drying of the granules formed is carried out in the fluidized bed, which allows to intensify the processes of heat and mass transfer and granulation. At the same time, the nozzles 8 and 9, installed in the cylindrical part of the housing, can serve for supplying wet grease material for its drying, as well as for unloading the finished granular product.

Исходный раствор распыляется, высушивается, скалывается и уходит через крышку 11 сушилки в систему улавливания: сначала в акустическую установку 12, где происходит акустическая агломерация мелких частиц, а затем в циклон 13 и рукавный фильтр 14 с бункером 15.The initial solution is sprayed, dried, chipped and leaves through the lid 11 of the dryer to a recovery system: first to the acoustic unit 12, where the fine particles are agglomerated, and then to the cyclone 13 and bag filter 14 with hopper 15.

Акустическая форсунка для распыления жидкостей работает следующим образом. Распыляющий агент, например воздух, подается по штуцеру 18 в коллектор 17, связанный через отверстия 19 с полостью 20, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 20 воздух направляется в кольцевой зазор 23 между стержнем 22 и корпусом 16, где встречает на своем пути резонатор 24, выполненный в виде тороидальной или сферической полости, соединенной с зазором 23 посредством калиброванного отверстия 25. В результате прохождения резонатора 24 распыляющим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыляющего агента способствуют более тонкому распылению раствора, подаваемого в распределительную головку 32 через полый стержень 22, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыляющего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 24. Эта пленка дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности крышки 28 распределительной головки 32.The acoustic nozzle for spraying liquids is as follows. A spraying agent, for example air, is supplied through a nozzle 18 to a manifold 17 connected through holes 19 to a cavity 20, which is made in the form of a truncated cone. From the cavity 20, air is directed into the annular gap 23 between the rod 22 and the housing 16, where it encounters a resonator 24 in its way, made in the form of a toroidal or spherical cavity connected to the gap 23 by means of a calibrated hole 25. As a result of the passage of the resonator 24 by a spray agent (for example , air) in the latter there are pressure pulsations that create acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. Acoustic vibrations of the spraying agent contribute to finer spraying of the solution supplied to the distribution head 32 through the hollow shaft 22, from which the solution is supplied in the form of a liquid film blocking the output of the spraying agent from the sound vibration generator formed by the resonator 24. This film is crushed under the influence of acoustic air vibrations into small droplets, as a result of which a torch of a sprayed solution with air forms, the root angle of which is determined by the value of the angle of inclination of the conical the surface of the cover 28 of the distribution head 32.

В результате сушки получают тонкие порошки продуктов с влажностью до 0,8%.As a result of drying, fine powders of products with a moisture content of up to 0.8% are obtained.

Claims

1. A spray dryer with an inert nozzle, containing a chamber with a gas distribution grid for accommodating inert fluidized bodies, and a multi-stage chipper for cleaning inert bodies from material, made in the form of a system of strings located along the entire cross section of the chamber and mounted on its internal walls, characterized in that the chipper strings are located in horizontal planes over the entire section of the conical expanding part of the body and are mounted on its inner walls with rims, while the strings can be fixed between the pins with the formation of geometrically regular figures, for example triangles and polygons, so that uniform perforation and linearity of the resistance of the chipper or beam are provided, with the formation of conical surfaces directed by the vertices to each other, and on each of rims in their center a disk is attached to which the strings are attached, and the nozzle is made acoustic and contains a resonator.

2. The dryer according to claim 1, characterized in that the resonator is made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing facing the distribution head, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole with a gap between the vertical hole in the end wall the casing and the rod of the distribution head, and in a section perpendicular to the axis of the rod, the gap has an annular section, and the distribution head is made in the form of a housing with a cover in the form of truncated cones connected by bolts their bases, and in the case there is a collector in the form of a cylindrical cavity, connected by an annular channel formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod and coaxial holes of the same diameter, made respectively in the cover and body of the distribution head, with at least three evenly spaced circles and perpendicular to the axis of the rod channels for the exit of the solution, and the cut of the holes is located on the conical surface of the cover of the distribution head, the angle of inclination which defines a root angle flame sprayed solution.

3. The dryer according to claim 1, characterized in that the resonator is made in the form of a toroidal cavity, the axis of which is located coaxially with the rod of the distribution head, and the cavity is connected by at least one calibrated hole with an annular gap between the vertical hole in the end wall of the housing and the rod a distribution head made in the form of a housing with a cover in the form of truncated cones connected by large bases, and in the housing there is a collector in the form of a cylindrical cavity connected by an annular channel, an external cylindrical surface of the hollow rod and holes of the same diameter coaxial with it, made respectively in the cover and body of the distribution head, with at least three channels for outlet of the solution uniformly spaced around the circumference and perpendicular to the axis of the rod, and the hole cut is located on the conical surface the cap of the distribution head, the angle of which determines the root angle of the spray torch.

4. The dryer according to claim 2 or 3, characterized in that the solution outlet channel is a radial annular gap lying in a plane perpendicular to the axis of the distribution head rod and formed on its cover by means of a plate rigidly attached to the rod perpendicular to its axis , and associated with the cover, at least three fasteners with the formation of a radial annular gap.