SU538204A2 - Installation for drying fine-grained materials - Google Patents

Description

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ(54) SETTING FOR DRYING SHORT-GRAIN MATERIALS

1one

Изобретение относитс  к тепловой обработке мелкозернистых материалов, например зерна, в установках с сушкой во взвешенном; состо нии, с контактным тепломассообменом , с промежуточным и оконнательным охлаждением и может быть использовано в сельском хоз йстве и в сие- теме заготовок дл  тепловой обработки зерна.The invention relates to the heat treatment of fine-grained materials, such as grains, in plants with suspended drying; state, with contact heat and mass transfer, with intermediate and window cooling, and can be used in agriculture and in the topic of blanks for the heat treatment of grain.

Но основному авт.св. № 427217 известна установка дл  сушки мелкозернистых материалов, например зерна, содержаща  пнеьмсугрубу с загрузочным устройством , подключенную через тепломассооб- менник к параллельно расположенным рециркул ционной колонке и охладительной шахте; рециркул ционна  колонка выполнена в виде массопровода, подсоединенного к нижней части пневмотрубы, основание которого подключено к источнику холодного воздуха дл  охлаждени  редиркулирующего зерна, а средн   часть пневмотрубы над загрузочным устройством выполнена в виде кожухотрубчатого рекуперативного теплообменника с межтрубным пространством , обогреваемым продуктами сгорани  flj.But the main author.St. No. 427217, a device for drying fine-grained materials, such as grain, is known, containing a pneumatic accumulator with a charging device, connected via a heat and mass exchanger to a parallel recirculation column and a cooling shaft; The recirculation column is made in the form of a mass pipe connected to the lower part of the pneumatic tube, the base of which is connected to a source of cold air for cooling the reirruling grain, and the middle part of the pneumatic tube above the charging unit is a shell-and-tube recuperative heat exchanger with an annular space heated by the flj combustion products.

Известна  установка имеет относительно малый коэффициент теплопередачи от продуктов сгорани  к воздушно-зерновой смеси при движении ее в теплообменнике. Экспериментальные исследовани  по теплообмену показали, что интенсивность теплоотдачи от газового потока к нагретой гладкой стенке в 5-1О раз меньше, чем от такой стенки к ваздушно-зерновой смеси . Вследствие этого и общий коэффициент теплопередачи в теплообменнике от газов к воздушно-зерновой смеси имеет низкое значение. В теплообменнике известной установки относительна  скорость восход щего движени  частиц материала и транспортирующего его воздуха невелика, что обусловливает интенсивность межфазового теплообмена и недостаточную эффективность сушки.Known installation has a relatively low coefficient of heat transfer from the combustion products to the air-grain mixture when it moves in the heat exchanger. Experimental studies on heat transfer have shown that the intensity of heat transfer from the gas flow to the heated smooth wall is 5-1O times less than from such a wall to a breathable-grain mixture. As a result, the total heat transfer coefficient in the heat exchanger from gases to the air-grain mixture has a low value. In the heat exchanger of a known installation, the relative speed of upward movement of the particles of the material and the air transporting it is small, which determines the intensity of the interphase heat exchange and insufficient drying efficiency.

Кроме того, зерно в восход щем потоке теплоносител  находитс  кратковременно и подвергаетс  воздействию высокой Teiv пературы . В результате в зерне по вл етс  значительный градиент температуры, а влажность зерна при этом измен етс  мало . Вследствие этого дл  достижени  необходимого Благосъема зерно подвергают многократной рециркул ции и длительному контактному тепломассообмену.In addition, the grain in the upstream coolant flow is short-lived and is exposed to high Teiv temperature. As a result, a significant temperature gradient appears in the grain, and the moisture content of the grain changes little. As a result, in order to achieve the necessary Chargremery, the grain is subjected to multiple recirculation and prolonged contact heat and mass transfer.

Такое проведение процесса ухудшает качество зерна и уменьшает производительность установки.Such a process degrades the quality of grain and reduces the productivity of the plant.

Цель изобретени  заключаетс  в повышении качества сушки путем интенсификации теплообмена в рекуперативном теплообменнике .The purpose of the invention is to improve the quality of drying by intensifying heat exchange in a recuperative heat exchanger.

Это достигаетс  тем, что трубы рекуперативного теплообменника выполнены плоскими с переменным сечением и образуют последовательно соединенные несимметричные каналы в виде чередующихс  диффузорных и конфузорных участков, длина последних из которых преимущественно равна трем длинам диффузорных участков.This is achieved by the fact that the pipes of the recuperative heat exchanger are made flat with variable cross-section and form a series of connected asymmetrical channels in the form of alternating diffuser and confused sections, the length of the latter of which is mainly equal to three lengths of diffuser sections.

На чертеже схематически изображена предлагаема  установка.The drawing shows schematically the proposed installation.

Установка содержит снабженную загрузочным бункером 1 пневмотрубу 2, подключенную к параллельно расположенным рециркул ционной колонке, выполненной в виде зернопровода 3, и к охладительной шахте 4. Бункер 1 соединен с пневмотрубой 2 зернопроводом 5. Основание пневмотрубы 2 подключено к источнику холодного воздуха (на чертеже не показан). В средней части, пневмотрубы 2 над зернопроводами 3 и 5 установлен рекуперативный теплообменник 6 с плоскими трубами образованными плоским 7 и фигурным 8 аистами, установленными с зазором. Трубы обрадуют систему .последовательно соединенных несимметричных каналов из диффузорных участков 9 и конфузорных участков 10 дл  прохода газовзвеси в противотоке с продуктами сгорани , ьоступаюшими в межтрубное пространство через патрубок 11 из топки 12 и проход щими в направлении сверху вниз по диффузорноконфузорным каналам 13 и 14 к отсасывающему дымососу 15. Верхн   часть 16 пневмотрубы 2 соединена с сепаратором 17, снабженным отсасывающим вентил тором 18 и тепломассообменником 19, который соединен с зернопроводом 3 и охладительной шахтой 4, снабженной вентл тором 20, разгрузочным аппаратом 21 и сборным бункером 22.The installation contains a pneumatic tube 2 fitted with a hopper 1, connected to a parallel recirculation column made in the form of a grain pipe 3, and to a cooling shaft 4. The bunker 1 is connected to the pneumatic tube 2 by a grain pipe 5. The base of the pneumatic tube 2 is connected to a cold air source (there is no shown). In the middle part, pneumatic tubes 2 above the grain lines 3 and 5 are installed a recuperative heat exchanger 6 with flat tubes formed by flat 7 and figured 8 storks, installed with a gap. The pipes will delight a system of successively connected asymmetrical channels from diffuser sections 9 and confused sections 10 for the passage of a gas suspension in countercurrent with the combustion products reaching the annular space through the nozzle 11 from the furnace 12 and extending from the top downwards through the diffuseo-diffuser 13 and 14 channels to the aspirator the smoke exhauster 15. The upper part 16 of the pneumatic tube 2 is connected to a separator 17, equipped with a suction fan 18 and a heat and mass exchanger 19, which is connected to the grain pipe 3 and the cooling rod Htoy 4, equipped with a ventor 20, a discharge device 21 and a collecting hopper 22.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Сырое зерно из загрузочного бункера 1 и рециркул ционное из теплообменника 19, соответственно по зернопроводам 5Raw grain from the hopper 1 and recirculated grain from the heat exchanger 19, respectively, along the grain lines 5

И 3 направл ют к основанию пневмотрубы 2, куда одновременно подают (на чертеже показано стрелкой) холодный воздух. Под действием разрежени  смесь сырогоAnd 3, pneumatic tubes 2 are directed to the base, where cold air is simultaneously supplied (indicated by the arrow). Under the action of a dilution mixture of raw

и рециркул дирующего зерна потоком воздуха транспортируетс  по трубам, образующим систему параллельных каналов из диффузорных участков 9 и конфузорных участков 10.and recycling of the dredging grain by air flow is transported through pipes forming a system of parallel channels from diffuser sections 9 and confused sections 10.

Снаружи эти кан лы омываютс  продуктами сгорани , имеющими в патрубке 11 температуру 800-900°С. Продукты сгорани  проход т по диффузорно-конфузорным каналам 14 и 13 сверху вниз и дымососом 15 выбрасываютс  в атмосферу. Свое тешш через стенки каналов продукты сгорани  отдают газовзвеси, зерно которой подогреваетс  и сушитс . При этом воэ дух нагреваетс  до 2ОО-С, а продукты сгорани  охлаждаютс  до 150-190 3. Газовзвесь направл ют в верхнюю часть 16 пневмотрубы 2, а затем к сепаратору 17, В результате продолжающегос  в верхней асти 16 пневмотрубы 2 контакта воздуха с зерном (т.е. за пределами теплообменника 6) температура воздуха в ней падает и на выходе в сепаратор 17 составл ет примерно 60-70°С и незначнтель но отличаетс  от температуры зерна, равной 50-6О°С. В сепараторе 17, вследствие резкого изменени  направлени  потока и уменьшени  скорости, происходит разделение: зерно выпадает и заполн ет тепломассообменник 19, а воздух направ5 л етс  к вентил тору 18 и выбрасываетс  в атмосферу. В тегшомассообменнике 19 в результате контактного тепло- и массоо&мена между частицами зерна происходитOutside, these canals are washed with combustion products that have a temperature of 800-900 ° C in nozzle 11. Combustion products pass through the diffuser-confused channels 14 and 13 from top to bottom and exhaust fan 15 is released into the atmosphere. Their burning through the walls of the channels gives the combustion products to the gas suspension, the grain of which is heated and dried. At the same time, the air is heated to 2OO-C, and the combustion products are cooled to 150-190 3. The gas mixture is sent to the upper part 16 of the pneumatic tubes 2 and then to the separator 17. As a result of air contact with the grain ( i.e., outside the heat exchanger 6) the air temperature therein drops and at the outlet to the separator 17 is approximately 60-70 ° C and slightly differs from the grain temperature of 50-6 ° C. In the separator 17, due to a sudden change in the direction of flow and a decrease in speed, the separation takes place: the grain falls out and fills the heat and mass exchange 19, and the air is directed to the fan 18 and is released into the atmosphere. In the mass and mass exchange exchanger 19, as a result of contact heat and mass exchange, between the grain particles,

0 выравнивание влажности зерна и его температуры . По зернопроводу 3 рециркул рующее зерно вновь направл етс  в нижнюю часть пневмотрубы 2. Вес реп ркулирующего зерна в 1-1,5 раза превосхо5 дит вес выход щего сухого зерна. В ннжней части пневмотрубы 2 происходит те№ло- и массообмен между рециркулирующим зерном с температурой 50°С и воздухом с температурой окружающей среды.0 leveling grain moisture and its temperature. For grain conduit 3, the recirculating grain is again directed to the lower part of the pneumatic tube 2. The weight of the repulsive grain is 1–1.5 times higher than the weight of the outgoing dry grain. In the lower part of the pneumatic tube 2 there is a telo and mass transfer between the recirculating grain with a temperature of 50 ° C and air with an ambient temperature.

0 В охладительной шахте 4 зерно окончательно охлаждаетс  воздухом, который подаетс  вентил тором 20, проходит через слой зерна и выбрасываетс  в атмосферу. Зерно из шахты 4 проходит через разгру5 зочный аппарат 21 и собираетс  в бункере 22.0 In the cooling shaft 4, the grain is finally cooled by air, which is supplied by the fan 20, passes through a layer of grain and is emitted into the atmosphere. The grain from shaft 4 passes through the unloading apparatus 21 and is collected in the hopper 22.

В предлагаемой установке интенсификаци  теплообмена в теютообменнике 6 достигаетс  вследствие движени  теплообме0 нивающихс  сре по несимметричным канаIn the proposed installation, heat exchange intensification in the heat exchanger 6 is achieved due to the movement of heat exchange medium over the asymmetric channels.