RU196162U1

RU196162U1 - SPRAY DRYER

Info

Publication number: RU196162U1
Application number: RU2019114760U
Authority: RU
Inventors: Антон Дмитриевич Монашенко; Алексей Михайлович Хлыновский; Борис Геннадьевич ГОЛЬДЕНФАНГ; Геннадий Валентинович Алексеев; Дмитрий Николаевич Молдованов
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2020-02-18

Abstract

Полезная модель относится к химической и пищевой отраслям промышленности, а именно к технике концентрации суспензий и осушке влажных порошков. Она может быть использована при производстве сухих дисперсных материалов. Распылительная сушилка включает в себя сушильную камеру, газораспределительные элементы и подающую гидравлическую форсунку. Форма сушильной камеры представляет собой полый зазор между коаксиальными цилиндрами, из которых внешний является корпусом камеры, а внутренний - направляющей подающей магистрали с гидравлической форсункой на выходе продукта и теплоносителя. Подающая магистраль также выполнена в виде коаксиальных цилиндров, в зазоре между которыми под давлением перемещается высокотемпературный теплоноситель. По оси внутреннего цилиндра эжектируется сгущаемая суспензия или подсушиваемый порошок, при этом перпендикулярно направлению потока эжектируемого материала на верхней крышке корпуса установлен сферический отбойник, по периметру крышки размещены пароотводящие отверстия. Полезная модель обеспечивает одновременные процессы сушки и диспергирования в спиральном движении. 2 ил.The utility model relates to the chemical and food industries, namely to the technique of concentration of suspensions and drying of wet powders. It can be used in the manufacture of dry particulate materials. The spray dryer includes a drying chamber, gas distribution elements and a feed hydraulic nozzle. The shape of the drying chamber is a hollow gap between the coaxial cylinders, of which the outer one is the chamber body, and the inner one is the guide of the supply line with a hydraulic nozzle at the outlet of the product and coolant. The supply line is also made in the form of coaxial cylinders, in the gap between which a high-temperature coolant moves under pressure. A thickened suspension or a dried powder is ejected along the axis of the inner cylinder, while a spherical chipper is installed perpendicular to the flow direction of the ejected material on the upper cover of the housing, steam vents are placed around the perimeter of the cover. The utility model provides simultaneous drying and dispersion processes in a spiral motion. 2 ill.

Description

Предлагаемая модель относится к химической и пищевой отраслям промышленности, а именно к технике концентрации суспензий и осушке влажных порошков, и может быть использована при производстве сухих дисперсных материалов.The proposed model relates to the chemical and food industries, in particular to the technique of concentration of suspensions and drying of wet powders, and can be used in the production of dry dispersed materials.

Известна распылительная сушилка типа СРЦ-НК, позволяющая организовать конвективную сушку суспензий и порошков до нужной кондиции в распыленном состоянии (см. кн. Оборудование микробиологических производств. / Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е. - М.: Агропромиздат, 1987, с. 325-326). Однако эта конструкция не решает вопрос защиты или очистки внутренних стен сушильной камеры от нарастающего в процессе работы загрязнения из-за контакта распыленных частиц продукта со стенками корпуса.Known spray dryer type SRTs-NK, which allows to organize convective drying of suspensions and powders to the desired condition in the sprayed state (see book. Equipment for microbiological production. / Kalunyants K.A., Golger L.I., Balashov V.E. - M .: Agropromizdat, 1987, p. 325-326). However, this design does not solve the issue of protecting or cleaning the internal walls of the drying chamber from increasing pollution during operation due to contact of the sprayed product particles with the walls of the housing.

Наиболее близким техническим решением, частично лишенным этого недостатка, является сушильный агрегат, содержащий сушильную камеру, газораспределительные элементы и подающие гидравлические форсунки (Распылительная сушилка по патенту РФ №2377485, МПК F26B 3/12, Алексанян И.Ю. и др. 27.12.2009, Бюл. №36).The closest technical solution, partially devoid of this drawback, is a drying unit containing a drying chamber, gas distribution elements and feeding hydraulic nozzles (Spray dryer according to RF patent No. 2377485, IPC F26B 3/12, Aleksanyan I.Yu. et al. 27.12.2009 Bull. No. 36).

Распылительная сушилка по указанному патенту содержит сушильную камеру, газораспределительную решетку, подающие гидравлические форсунки, причем полость сушильной камеры имеет конструктивное удлинение в виде полого цилиндра, в котором установлен газоход для подачи сушильного агента. В верхнюю часть сушильной камеры дополнительно введен трубчатый кольцевой питатель, соединенный с цилиндром и оснащенный гидравлическими форсунками, установленными по периферии и направленными на стенки сушильной камеры. Авторами частично решена поставленная техническая задача по созданию устройства, позволяющего осуществить циркуляционное перемешивание продукта при распылительной сушке, его предварительный нагрев сушильным агентом, а также исключить налипание и контакт распыленных частиц продукта со стенками сушильной камеры.The spray dryer according to the aforementioned patent comprises a drying chamber, a gas distribution grill, and hydraulic nozzles, the cavity of the drying chamber having a structural extension in the form of a hollow cylinder in which a gas duct for supplying a drying agent is installed. An additional tubular annular feeder connected to the cylinder and equipped with hydraulic nozzles mounted on the periphery and directed to the walls of the drying chamber is additionally introduced into the upper part of the drying chamber. The authors partially solved the technical task to create a device that allows circulating mixing of the product during spray drying, its preliminary heating with a drying agent, and also to prevent sticking and contact of sprayed product particles with the walls of the drying chamber.

Данное устройство позволяет осуществлять подвод теплоносителя и ввод продукта на сушку распылением в нижней части сушильной камеры и последующий отвод отработавшего теплоносителя и готового продукта из верхней части камеры через циклон. Однако данная установка предполагает использование восходящего потока в кипящем слое и не предусматривает удаления испаряемой влаги, что уменьшает выход и качество готового продукта, кроме того она мало меняет интенсивность сушки из-за практического сохранения площади контакта агломерированных частиц высушиваемого продукта с теплоносителем.This device allows the supply of coolant and the introduction of the product for drying by spraying in the lower part of the drying chamber and the subsequent removal of the spent coolant and the finished product from the upper part of the chamber through a cyclone. However, this installation involves the use of an upward flow in a fluidized bed and does not provide for the removal of evaporated moisture, which reduces the yield and quality of the finished product, in addition, it does not change the drying intensity due to the practical preservation of the contact area of the agglomerated particles of the dried product with the coolant.

Задачей полезной модели является повышение качества сушки влажных порошков и суспензий.The objective of the utility model is to improve the drying quality of wet powders and suspensions.

Техническими результатами являются одновременная сушка и диспергирование в спиральном движении частиц и увеличение времени пребывания частиц в сушильной камере при одновременном исключении налипания распыленных частиц на всей внутренней поверхности сушильной камеры.Technical results include simultaneous drying and dispersion of particles in a spiral motion and an increase in the residence time of particles in the drying chamber while eliminating the buildup of sprayed particles on the entire inner surface of the drying chamber.

Технические результаты достигаются тем, что в распылительной сушилке, содержащей сушильную камеру, газораспределительные элементы и подающую магистраль с гидравлической форсункой, причем в верхней части сушильной камеры установлен сферический отбойник, с закрепленными на нем радиальными ребрами жесткости, с возможностью вращения, а по периметру крышки сушильной камеры размещены пароотводящие отверстия, причем форма сушильной камеры выполнена в виде полого цилиндра, на внешней поверхности которого размещены газораспределительные элементы под наклоном 45-50° к оси цилиндра и под углом 45-50° к образующей, а по оси сушильной камеры размещены два коаксиальных цилиндра, из которых внутренний цилиндр является подающей магистралью суспензии или влажного порошка с гидравлической форсункой на выходе продукта и сушильного агента, а внешний цилиндр является внутренней поверхностью сушильной камеры.Technical results are achieved by the fact that in a spray dryer containing a drying chamber, gas distribution elements and a supply line with a hydraulic nozzle, moreover, a spherical chipper is installed in the upper part of the drying chamber, with radial stiffeners fixed on it, with the possibility of rotation, and around the perimeter of the drying lid steam chambers are placed in the chamber, and the shape of the drying chamber is made in the form of a hollow cylinder, on the outer surface of which gas distribution pipes are placed elements at an angle of 45-50 ° to the axis of the cylinder and at an angle of 45-50 ° to the generatrix, and two coaxial cylinders are placed along the axis of the drying chamber, of which the inner cylinder is a supply line for a suspension or wet powder with a hydraulic nozzle at the outlet of the product and drying agent and the outer cylinder is the inner surface of the drying chamber.

Для лучшего понимания устройства на фиг. 1 и фиг. 2 представлена принципиальная схема распылительной сушилки. На фиг. 1 - продольный разрез корпуса, фиг. 2 - вид устройства сверху (без верхней крышки), где 1 - сушильная камера; 2 - внутренний цилиндр, 3 - подающая магистраль, 4 - газораспределительный элементы, 5 - пароотводящие отверстия, 6 - сферический отбойник.For a better understanding of the device of FIG. 1 and FIG. 2 is a schematic diagram of a spray dryer. In FIG. 1 is a longitudinal section through the housing, FIG. 2 is a top view of the device (without a top cover), where 1 is a drying chamber; 2 - inner cylinder, 3 - supply line, 4 - gas distribution elements, 5 - steam vents, 6 - spherical chipper.

Работает распылительная сушилка следующим образом.The spray dryer operates as follows.

Суспензия или осушаемый влажный порошок подается в сушильную камеру 1 по подающей магистрали 3. Эта магистраль выполнена в виде коаксиальных цилиндров, в зазоре между которыми под давлением перемещается высокотемпературный сушильный агент, а по оси внутреннего цилиндра 2 перемещается сгущаемая суспензия или подсушиваемый порошок, которые эжектируются через гидравлическую форсунку на выходе продукта и сушильного агента в направлении перпендикулярно установленному на оси корпуса на верхней крышке вращающемуся сферическому отбойнику 6 с радиальными ребрами жесткости, где от удара о него диспергируется в мельчайшие капли. Капли, многократно увеличивая площадь контакта материала и теплоносителя, интенсифицируют процесс теплового воздействия на обрабатываемый продукт, вызывая парообразование. По периметру верхней крышки сушильной камеры для удаления из рабочей зоны побочных продуктов размещены пароотводящие отверстия 5. Для компенсации объемов удаленной влаги и унесенной теплоты газораспределительные элементы 4 в виде отверстий в корпусе для дополнительной подачи сушильного агента выполнены под наклоном 45-50° к оси цилиндра и под углом 45-50° к образующей цилиндра. Подобное выполнение газораспределительных элементов способствует увеличению пути спирального движения обрабатываемого продукта внутри сушильной камеры и турбулизации потоков сушильного агента для более интенсивного теплообмена с его отдельными частицами. Кроме того, наличие касательной составляющей скорости перемещения частиц продукта относительно сушильного корпуса препятствуют их налипанию на внутренней поверхности.The suspension or drained wet powder is fed into the drying chamber 1 along the supply line 3. This line is made in the form of coaxial cylinders, in the gap between which a high-temperature drying agent moves under pressure, and the thickened suspension or dried powder moves along the axis of the inner cylinder 2, which are ejected through a hydraulic nozzle at the outlet of the product and the drying agent in the direction perpendicular to the rotating spherical chipper 6 mounted perpendicular to the housing axis on the top cover with radial stiffeners, where from impact it is dispersed into tiny drops. Drops, repeatedly increasing the contact area of the material and the coolant, intensify the process of thermal action on the processed product, causing vaporization. Vapor vents 5 are arranged around the perimeter of the top cover of the drying chamber to remove by-products from the working zone. To compensate for the volume of removed moisture and the heat removed, the gas distribution elements 4 in the form of holes in the housing for additional supply of the drying agent are made at an angle of 45-50 ° to the cylinder axis and at an angle of 45-50 ° to the generatrix of the cylinder. Such a design of gas distribution elements helps to increase the path of the spiral movement of the processed product inside the drying chamber and the turbulization of the flows of the drying agent for more intense heat exchange with its individual particles. In addition, the presence of a tangent component of the velocity of the particles of the product relative to the drying casing prevents them from sticking to the inner surface.

Таким образом, предлагаемая модель обеспечивает высокое качество и интенсивность процесса сушки.Thus, the proposed model provides high quality and intensity of the drying process.

Claims

A spray dryer containing a drying chamber, a supply line with a hydraulic nozzle installed on it, characterized in that a spherical chipper is installed in the upper part of the drying chamber with radial stiffeners fixed to it and can be rotated, and steam vents are placed around the perimeter of the lid of the drying chamber, the shape of the drying chamber is made in the form of a hollow cylinder, on the outer surface of which gas distribution elements are placed at an angle of 45-50 ° to the axis of the cylinder and under glom 45-50 ° to a generatrix of the drying chamber and the axis of the two coaxial cylinders are arranged, of which the inner cylinder is a supply manifold wet powder or slurry with the hydraulic outlet nozzle for the product and drying agent, and the external cylinder is the inner surface of the drying chamber.