SU1196632A2 - Spray drier - Google Patents

Abstract

1. РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА по авт. св. № 1041836, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, на боковых поверхност х диффузорных вставок выполнены трапециевидные отверсти , перекрытые посредством упругих, вибрирующих лепестков, причем вокруг каждой диффузорной вставки концентрично ей и с зазором закреплена коническа  оболочка , частично перекрывающа  лепестки и снабженна  упругими элементами, контактирующими с лепестками. 2.Сушилка по п. 1, отличающа с  тем, что трапециевидные отверсти  равномерно распределены по боковой поверхности вставок , смещены к их большему основанию и имеют высоту, равную 1/2-1/3 высоты вставки. 3.Сущилка по п. 1, отличающа с  тем, что эжекционные камеры горени  и соответствующие им диффузорные вставки установлены наклонно. ;о О) Од со Ю1. DISTRIBUTION DRYER auth. St. No. 1041836, characterized in that, in order to intensify the drying process, trapezoidal holes are made on the side surfaces of the diffuser inserts, blocked by elastic, vibrating petals, and around each diffuser insertion there is a conical shell, partially overlapping petals and fitted with elastic elements in contact with the petals. 2. Dryer according to claim 1, characterized in that the trapezoidal apertures are evenly distributed along the side surface of the inserts, offset to their larger base and have a height equal to 1 / 2-1 / 3 of the insert height. 3. Dryer according to claim 1, characterized in that the ejection combustion chambers and the corresponding diffuser inserts are mounted obliquely. ; o o) one with you

Description

Изобретениеотноситс  к технике распылительной сушки, может быть использовано дл  обезвоживани  растворов, суспензий и паст в химической, пищевой, микробиологической и других отрасл х промышленности и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1041836 в части выполнени  диффузорных вставок.The invention relates to a spray drying technique, can be used to dehydrate solutions, suspensions and pastes in the chemical, food, microbiological and other industries and is an improvement of the invention according to the author. St. No. 1041836 regarding the implementation of diffuser inserts.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса сушки.The purpose of the invention is to intensify the drying process.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаема  сушилка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - диффузорна  вставка с лепестками , выполненными за одно целое из материала вставки.FIG. 1 shows schematically the proposed dryer; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows the node I in FIG. one; in fig. 4 shows a diffuser insert with petals made in one piece from the insert material.

Сушилка содержит коллектор 1, из которого материал подаетс  к механическим форсункам 2, расположенным в эжекционнь1х камерах 3 горени . Соосно механическим форсункам 2 внутри эжекционных камер 3 горени  установлены горелки 4 дл  подачи газообразного топлива, подключенные к топливному коллектору 5. Кажда  эжекционна  камера 3 горени  содержит корпус 6, аэродинамические клапаны 7, образованные крышкой 8, установленной с возможностью осевого перемещени  на ребрах 9, приваренных к корпусу 6, и резонансную трубу 10. В потолочном перекрытии сушилки выполнены отверсти  11 по числу камер 3 горени  с закрепленными в них диффузорными вставками 12. Полость смесител  13 сообщена вертикальной пневмотранспортной трубой 14, установленной с возможностью осевого перемещени , с устьем конического днища 15, где размещено устройство 16 кип щего сло  дл  термообработки и удалени  готового продукта. Воздух к камерам 3 горени  поступает по воздуховоду 17. Полость горелочного отсека покрыта звукоизол ционным покрытием 18. Стенка 19 ограничивает полость смесител  13 по периметру расположени  резонансных труб 10. По центру смесител  13. установлено вращающеес  обдувочное устройство 20.The dryer contains a collector 1, from which the material is fed to mechanical nozzles 2 located in ejection chambers 3 burning. Coaxially to the mechanical nozzles 2 inside the ejection combustion chambers 3, burners 4 are installed for supplying gaseous fuel connected to the fuel manifold 5. Each combustion ejection chamber 3 includes a housing 6, aerodynamic valves 7 formed by a cap 8 mounted for axial movement on the fins 9 welded To the body 6, and the resonant pipe 10. In the ceiling of the dryer, holes 11 are made according to the number of combustion chambers 3 with diffuser inserts fixed in them 12. The cavity of the mixer 13 is connected with vertical a flax pneumatic transport pipe 14 installed with the possibility of axial movement, with the mouth of the conical bottom 15, where the fluidized bed device 16 is placed for heat treatment and removal of the finished product. Air to the combustion chambers 3 enters through the air duct 17. The cavity of the burner compartment is covered with a sound insulating coating 18. A wall 19 limits the cavity of the mixer 13 along the perimeter of the resonant tubes 10. A rotary blowing device 20 is installed in the center of the mixer 13.

Диффузорные вставки 12 и резонансные трубы 10 эжекционных камер 3 горени  прикреплены соответственно к днищу 21 и к крыщке 22 смесител  13 посредством конических переходников 23 круглого сечени . Дл  центровки резонансных труб 10 в отверсти х 11 в потолочном перекрытии сушилки, которое служит днищем 21 смесител  13, и герметизации полости последнего использованы втулки 24, прикрепленные к- фланцам конических переходников 23. Использование конических переходников 23 позвол ет поворачивать эжекционные камеры 3 горени  и соответствующие им диффузорные вставки 12 наклонно под углом от 90 до 45° к крышке 22 и днищу 21 смесител  13.The diffuser inserts 12 and the resonant tubes 10 of the combustion ejection chambers 3 are attached respectively to the bottom 21 and to the lid 22 of the mixer 13 by means of conical adapters 23 of circular cross section. To center the resonant tubes 10 in the holes 11 in the ceiling of the dryer, which serves as the bottom 21 of the mixer 13, and to seal the cavity of the latter, the sleeves 24 attached to the flanges of the conical adapters 23 are used. Using conical adapters 23 allows the ejection chambers 3 to rotate and the corresponding their diffuser inserts 12 obliquely at an angle from 90 to 45 ° to the cover 22 and the bottom 21 of the mixer 13.

К фланцам конических переходников 23, прикрепленных к днищу 21 смесител  13, привинчены диффузорные вставки 12, на боковых поверхност х которых выполнены трапециевидные отверсти  25. К меньшим основани м этих отверстий консольно прикреплены лепестки 26 из упругого материала, вибрирующие под действием потока теплоносител ., На каждой диффузорной вставке 12 посредством фланцев концентрично закреплена коническа  оболочка 27, образующа  со вставкой зазор 28, частично перекрывающа  лепестки 26 и снабженна  упругими элементами 29, контактирующими с лепестками. В качестве упругих элементов 29 могут быть использованы пружины, эластичные полые тороидальные камеры, заполненные сжатым воздухом или жидкостью, или подпружиненные элементы, позвол ющие мен ть длину, колеблющейс  части лепестков 26 и параметры их колебаний. В определенных услови х малогабаритные диффузорные вставки 12 целесообразно изготавливать целиком из тонкостенного упругого материала, выполн ть на их боковых поверхност х просечные отверсти  25, образующие вибрирующие под действием потока теплоносител  лепестки 26 из тела самой вставки.Diffuser inserts 12 are screwed to the flanges of the conical adapters 23 attached to the bottom 21 of the mixer 13. Trapezoidal openings 25 are made on the side surfaces. Petals 26 made of an elastic material vibrating under the action of the heat carrier flow are attached to the smaller bases of these openings. each diffuser insert 12 by means of flanges is fixed concentrically by a conical shell 27, which forms a gap 28 with the insert, partially overlapping the petals 26 and provided with elastic elements 29 in contact with petals. As elastic elements 29, springs, elastic hollow toroidal chambers filled with compressed air or liquid, or spring-loaded elements allowing for varying the length of the oscillating part of the petals 26 and the parameters of their vibrations can be used. Under certain conditions, it is advisable to manufacture compact diffuser inserts entirely from thin-walled elastic material, and to make on the side surfaces of them slotted holes 25 that form petals 26 that vibrate under the action of heat carrier flux from the body of the insert itself.

Кажда  диффузорна  вставка 12 одновременно совмещает функции эжектора и вибратора. Поэтому разгонна  часть диффузорной вставки 12 выполн етс  гладкой, а трапециевидные отверсти  25 равномерно распредел ютс  на ее боковой поверхности со смещением к большему основанию, причем высота каждого отверсти  составл ет 1/2-1/3 длины диффузорной вставки 12. При этом соотношении лепестки 26, вибрирующие под действием потока теплоносител , не будут ослабл ть эжекционный эффект диффузорной вставки 12, так как поток теплоносител  успевает расширитьс  в ее разгонной части, а аэродинамическое сопротивление набегающему потоку теплоносител  вибрирующих лепестков 26 будет незначительным, потому что они по габаритам вписаны в габариты отверстий 25 диффузорных вставок 12.Each diffuser insert 12 simultaneously combines the functions of an ejector and a vibrator. Therefore, the acceleration portion of the diffuser insert 12 is smooth, and the trapezoidal holes 25 are evenly distributed on its side surface offset to a larger base, the height of each hole being 1 / 2-1 / 3 the length of the diffuser insert 12. In this ratio, the petals 26 , vibrating under the action of the heat carrier flow, will not weaken the ejection effect of the diffuser insert 12, since the heat carrier flow has time to expand in its upper part, and the aerodynamic resistance to the incoming flow heat carrier l vibrating petals 26 will be negligible, because they are written in size to the dimensions of the holes 25, 12, diffuser inserts.

Распылительна  сушилка работает следующим образом.Spray dryer works as follows.

Процесс сушки материала начинаетс  в эжекционных камерах 3 горени , где суспензи  распыл етс  в зоне сгорани  топливовоздушной смеси. В моменты пульсаций давлени  в камерах 3 происходит резкое изменение состо ни  сушильного агента, привод щее к образованию ударной волны, фронт которой воздействует на высушиваемый материал, распыл   и высущива  его. Смесь, состо ща  из продуктов сгорани  топлива и капель высушиваемого материала, покидает камеру 3 через резонансную трубу 10. При запуске камеры 3 требуетс  принудительна  подача воздуха. В установившемс  режиме воздух в камеру поступает через аэродинамические клапаны 7 путем самовсасывани , при этом амплитуда пульсаций давлени  может достигать 1 - 1,5 кгс/см.The process of drying the material begins in the ejection chambers 3 of the combustion, where the slurry is sprayed in the combustion zone of the air-fuel mixture. At the moments of pressure pulsations in chambers 3, an abrupt change in the state of the drying agent occurs, leading to the formation of a shock wave, the front of which acts on the material being dried, spraying and drying it. The mixture consisting of the products of combustion of the fuel and the droplets of the material being dried leaves chamber 3 through the resonance tube 10. When starting chamber 3, forced air is required. In the steady state, air enters the chamber through the aerodynamic valves 7 by self-priming, and the amplitude of pressure pulsations can reach 1-1.5 kgf / cm.

Кажда  резонансна  труба 10 с диффузорной вставкой 12 образует эжектор, создающий в полости смесител  13 разрежение, передающеес  по центральной трубе 14 в устье конического днища 15. Под действием перепада давлени  начинаетс  пневмотранспортирование сухого материала из нижней части распылительной сушилки вверх. В диффузорных вставках 12 происходит смещение газовзвеси сухих частиц с высокотемпературньш потоком продуктов сгорани  топлива, несущего подсушенные частицы (капли) высушиваемого материала. В результате смешени  образуетс  трехкомпонентный поток газ - капли - твердые частицы с высокой концентрацией твердого компонента , в котором за счет значительной разности скоростей эжектирующего и эжектируемого потоков происходит эффективное . перемешивание твердых частиц и капель, привод щее к их столкновени м и смачиванию поверхности твердых частиц капл ми. В результате процесс сушки интенсифицируетс  в 1,2-1,8 раза.Each resonant tube 10 with a diffuser insert 12 forms an ejector creating a vacuum in the cavity of the mixer 13, which is transmitted through the central tube 14 to the mouth of the conical bottom 15. Under the effect of the pressure drop, the pneumatic conveying of the dry material from the bottom of the spray dryer goes up. In diffuser inserts 12, the gas suspension of dry particles is displaced from the high-temperature flow of combustion products carrying fuel dried particles (droplets) of the material being dried. As a result of mixing, a three-component gas-droplet flow is formed - solid particles with a high concentration of the solid component, in which, due to the significant difference in the velocities of the ejecting and ejected flows, an effective one occurs. mixing of solid particles and droplets, leading to their collisions and wetting the surface of solid particles with droplets. As a result, the drying process is intensified 1.2-1.8 times.

Одновременно в диффузорной встав-, ке 12 происходит взаимодействие расшир ющегос  теплоносител  с лепестками 26. ПриAt the same time, in the diffuser insert 12, the expanding coolant interacts with the petals 26. At

10ten

этом возникает колебание лепестков 26, передающеес  теплоносителю. Низкочастотные звуковые колебани  различной амплитуды , модулированные высокими частотами, слабо затухают в объеме сушильной камеры и привод т к интенсификации процесса сущки , так как достигаетс  увеличение относительных скоростей капель и теплоносител , интенсифицирующее массообмен. Процесс сущки в результате инициировани  в теплоносителе дополнительных звуковых колебаний интенсифицируетс  еще на 5-10%.this results in oscillation of the petals 26 transmitted by the coolant. Low-frequency sound vibrations of various amplitudes, modulated by high frequencies, weakly damp in the volume of the drying chamber and lead to an intensification of the process, since an increase in the relative velocities of the droplets and the heat transfer medium, intensifying the mass transfer, is achieved. As a result of initiating additional sound waves in the coolant, the process is intensified by another 5-10%.

Закрутка трехкомпонентного потока внутри цилиндрической части распылительной сушилки обеспечиваетс  использованием конических переходников 23, позвол ющих поворачивать эжекционные камеры 3 горени  и соответствующие им диффузорные вставки 12 от 90 до 45° к крышке 22 и днищу 21 смесител  13, что позвол ет организовать развитое турбулентное течение потока теплоносител  по всему объему сущильной камеры и интенсифицировать процесс сушки на 10-15/о, а также улучщить равномерность смещени  компонентов и концентрировать энергию колебаний в необхо5 димых местах сушильного объема.The twist of the three-component flow inside the cylindrical part of the spray dryer is provided by using conical adapters 23 that allow the ejection chambers 3 and the corresponding diffuser inserts 12 to rotate from 90 to 45 ° to the cover 22 and the bottom 21 of the mixer 13, which allows to organize a developed turbulent flow of heat carrier throughout the volume of the main chamber and intensify the drying process by 10-15 / o, as well as improve the uniformity of component displacement and concentrate the oscillation energy in the O5 dimyh locations drying volume.

Оседание твердых частиц в полости смесител  13 предотвращаетс  обдувочным устройством 20, которое, враща сь, сдувает крупные частицы к отверсти м 11 в днище 21.The settling of solid particles in the cavity of the mixer 13 is prevented by the blower device 20, which, rotating, blows large particles to the holes 11 in the bottom 21.

АBUT

Фиг.22

Claims (3)

1. РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА по авт. св. № 1041836, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, на боковых поверхностях диффузорных вставок выполнены трапециевидные отверстия, перекрытые. посредством упругих, вибрирующих лепестков, причем вокруг каждой диффузорной вставки концентрично ей и с зазором закреплена коническая оболочка, частично перекрывающая лепестки и снабженная упругими элементами, контактирующими с лепестками.1. SPRAY DRYER by ed. St. No. 1041836, characterized in that, in order to intensify the drying process, trapezoidal openings are made on the side surfaces of the diffuser inserts, overlapped. by means of elastic, vibrating petals, and around each diffuser insert a conical shell is fixed concentrically to it and with a gap, partially overlapping the petals and provided with elastic elements in contact with the petals. 2. Сушилка по π. 1, отличающаяся тем, что трапециевидные отверстия равномерно распределены по боковой поверхности вставок, смещены к их большему основанию и имеют высоту, равную 1/2—1/3 высоты вставки.2. The dryer according to π. 1, characterized in that the trapezoidal holes are evenly distributed along the lateral surface of the inserts, offset to their larger base and have a height equal to 1/2 / 1/3 of the height of the insert. 3. Сушилка по π. 1, отличающаяся тем, что эжекционные камеры горения и соот- е ветствующие им диффузорные вставки установлены наклонно.3. The dryer according to π. 1, characterized in that the ejection combustion chambers and the corresponding diffuser inserts are mounted obliquely. >>