RU2341331C1 - Vortical device for cooling of loose materials - Google Patents
Vortical device for cooling of loose materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341331C1 RU2341331C1 RU2007109234/03A RU2007109234A RU2341331C1 RU 2341331 C1 RU2341331 C1 RU 2341331C1 RU 2007109234/03 A RU2007109234/03 A RU 2007109234/03A RU 2007109234 A RU2007109234 A RU 2007109234A RU 2341331 C1 RU2341331 C1 RU 2341331C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- gas outlet
- cooling
- parabolas
- working chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к охлаждению сыпучих материалов наружным воздухом и может найти применение в промышленности промстройматериалов или в сельском хозяйстве при охлаждении зернового материала.The present invention relates to the cooling of bulk materials with outside air and may find application in industrial building materials industry or in agriculture for cooling grain material.
Известен вихревой аппарат для охлаждения зернистого материала, содержащий рабочую камеру, приемный бункер, верхний и нижний воздухоподающие коллекторы, газоподающее устройство, газоотвод, разгрузочное устройство в виде осадочной камеры. Верхняя часть рабочей камеры, равная 1/3 общей высоты камеры и расположенная между воздухоподающими коллекторами, выполнена в виде усеченного конуса с углом при вершине 60°. Нижняя часть рабочей камеры выполнена в виде параболоида вращения, причем дно камеры выполнено вогнутым внутрь в виде торовой поверхности, вследствие чего внутри камеры образуется выступ с плавно сужающимся концом (см. SU 1239496, кл. F27В 15/00, опубл. 23.06.86).Known vortex apparatus for cooling granular material containing a working chamber, a receiving hopper, upper and lower air supply manifolds, a gas supply device, a gas outlet, a discharge device in the form of a sedimentary chamber. The upper part of the working chamber, equal to 1/3 of the total height of the chamber and located between the air supply manifolds, is made in the form of a truncated cone with an angle at the apex of 60 °. The lower part of the working chamber is made in the form of a paraboloid of revolution, and the bottom of the chamber is concave inward in the form of a torus surface, as a result of which a protrusion with a smoothly tapering end is formed inside the chamber (see SU 1239496, class F27В 15/00, publ. 23.06.86) .
Недостатком известного аппарата является небольшая скорость охлаждения зернистого материала в результате низких скоростей обдува из-за неполного попадания зернового материала в газоотвод.A disadvantage of the known apparatus is the low cooling rate of the granular material as a result of low blowing speeds due to incomplete ingress of the grain material into the gas outlet.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа вихревой аппарат для охлаждения сыпучих материалов, содержащий приемный бункер, расположенный на верхнем воздухоподводящем коллекторе, для подачи нагретого зернистого материала. Охлаждающий наружный воздух нагнетается по нижнему воздухоподающему коллектору, связанному с газоподающим устройством. Между воздухоподающими коллекторами расположена верхняя часть рабочей камеры, имеющая форму усеченного конуса с высотой, равной 1/3 общей высоты рабочей камеры, и углом при вершине, равным 60°. Под нижним воздухоподводящим коллектором расположена нижняя часть рабочей камеры, имеющая форму параболоида вращения, причем дно камеры выполнено вогнутым внутрь в виде торовой поверхности, вследствие чего внутри камеры образован выступ с плавно сужающимся концом, также внутри рабочей камеры расположена спираль. Вихревая камера также содержит газоотвод, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса для выхода отработанного материала с отработанным воздухом, и разгрузочное устройство в виде осадочной камеры с перфорированной крышкой, расположенной над газоотводом (см. SU №2255808, B02C 9/04, 21/00, опубл. 10.07.2005).The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed device is a vortex apparatus selected as a prototype for cooling bulk materials, containing a receiving hopper located on the upper air supply manifold for supplying heated granular material. The cooling outside air is pumped through the lower air supply manifold associated with the gas supply device. Between the air supply manifolds is the upper part of the working chamber, having the shape of a truncated cone with a height equal to 1/3 of the total height of the working chamber, and an angle at the apex of 60 °. The lower part of the working chamber, having the shape of a rotation paraboloid, is located under the lower air supply manifold, the bottom of the chamber being made concave inward in the form of a torus surface, as a result of which a protrusion with a smoothly tapering end is formed inside the chamber, and a spiral is also located inside the working chamber. The vortex chamber also contains a gas outlet, the lower part of which is made in the form of a truncated cone for the outlet of the spent material with exhaust air, and a discharge device in the form of a sedimentary chamber with a perforated cover located above the gas outlet (see SU No. 2255808, B02C 9/04, 21 / 00, published July 10, 2005).
Недостатками известного аппарата являются небольшая скорость охлаждения, малое время пребывания частиц зернистого материала в зоне интенсивной обработки и образование застойной зоны на дне аппарата в результате низких скоростей обдува.The disadvantages of the known apparatus are the low cooling rate, the short residence time of the particles of granular material in the intensive processing zone and the formation of a stagnant zone at the bottom of the apparatus as a result of low blowing speeds.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности охлаждения материалов, снижение энергозатрат.An object of the invention is to increase the efficiency of cooling materials, reducing energy consumption.
Технический результат изобретения заключается в увеличении скорости охлаждения материалов и наиболее эффективной обработке материала.The technical result of the invention is to increase the cooling rate of materials and the most efficient processing of the material.
Указанный технический результат достигается тем, что в вихревом аппарате для охлаждения сыпучих материалов, содержащем рабочую камеру, верхняя часть которой равна 1/3 общей ее высоты и выполнена в виде усеченного конуса с углом при вершине равным 60°, а нижняя часть - в форме параболоида вращения, дно которой выполнено вогнутым внутрь камеры в виде торовой поверхности с образованием выступа с плавно сужающимся концом, верхний и нижний воздухоподающие коллекторы, последний связан с газоотводающим устройством, газоотвод, расположенный на оси камеры, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса, разгрузочное устройство в виде осадочной камеры, согласно изобретению внутренняя поверхность верхней и нижней частей рабочей камеры, а также внешняя поверхность газоотвода выполнены в виде соединенных между собой парабол, образующих завихрители, причем вершины парабол камеры и газоотвода направлены на середину основания противоположной параболы.The specified technical result is achieved in that in a vortex apparatus for cooling bulk materials containing a working chamber, the upper part of which is 1/3 of its total height and made in the form of a truncated cone with an angle at the apex of 60 °, and the lower part in the form of a paraboloid rotation, the bottom of which is made concave into the chamber in the form of a torus surface with the formation of a protrusion with a smoothly tapering end, the upper and lower air supply manifolds, the latter connected to the gas exhaust device, a gas outlet located on the chamber, the lower part of which is made in the form of a truncated cone, a discharge device in the form of a sedimentary chamber, according to the invention, the inner surface of the upper and lower parts of the working chamber, as well as the outer surface of the gas outlet are made in the form of interconnected parabolas forming swirlers, and the vertices of the chamber parabolas and gas outlet directed to the middle of the base of the opposite parabola.
Отличительными признаками заявляемого устройства являются новая форма выполнения завихрителей, а именно в виде соединенных между собой парабол, а также наличие таких завихрителей на внешней поверхности газоотвода. Вершины парабол газоотвода и парабол рабочей камеры направлены на середину основания противоположной параболы, что способствует более интенсивной обработке и плавному переходу материала на следующий участок, а затем на дно камеры.Distinctive features of the claimed device are a new form of execution of the swirls, namely in the form of interconnected parabolas, as well as the presence of such swirls on the outer surface of the gas outlet. The vertices of the gas outlet parabolas and the working chamber parabolas are directed to the middle of the base of the opposite parabola, which contributes to more intensive processing and a smooth transition of the material to the next section, and then to the bottom of the chamber.
Установка в камере завихрителей в виде соединенных между собой парабол способствует направленному движению материала по всей параболической поверхности навстречу вихревому воздушному потоку, обеспечивающему интенсивное охлаждение нагретого материала за счет наиболее полного контакта материала и воздушного потока. Наличие в камере завихрителей в форме парабол и наличие завихрителей в форме парабол на внешней поверхности газоотвода позволяет достичь равномерного распределения дисперсного материала в камере, позволяет увеличить скорость охлаждения, повысить эффективность обработки сыпучих материалов с последующим направлением отработанного материала на дно рабочей камеры. Равномерно распределенный материал смешивается, выравнивается воздушным потоком, увеличивается тепломассообмен и тем самым производительность аппарата. Расположение вершин парабол в направлении на середину основания противоположной параболы позволяет равномерно разделить поток воздуха и обеспечить плавный переход на следующий участок, а значит, улучшить эффективность и качество обработки сыпучего материала.The installation of swirlers in the chamber in the form of interconnected parabolas facilitates the directed movement of the material along the entire parabolic surface towards the vortex air flow, which provides intensive cooling of the heated material due to the most complete contact of the material and the air flow. The presence in the chamber of swirls in the form of parabolas and the presence of swirls in the form of parabolas on the outer surface of the gas outlet allows to achieve a uniform distribution of dispersed material in the chamber, allows to increase the cooling rate, increase the efficiency of processing bulk materials with the subsequent direction of the spent material to the bottom of the working chamber. The evenly distributed material is mixed, leveled by the air flow, the heat and mass transfer increases, and thus the productivity of the apparatus. The location of the vertices of the parabolas in the direction to the middle of the base of the opposite parabola allows you to evenly divide the air flow and ensure a smooth transition to the next section, which means to improve the efficiency and quality of processing bulk material.
Наличие завихрителей в виде соединенных между собой парабол на внешней поверхности газоотвода способствует наиболее интенсивному охлаждению материала и съему влаги, т.к. происходит более тщательная обработка материала в вихревом потоке и осуществляется плавный переход на дно камеры и последующая транспортировка в газоотвод.The presence of swirlers in the form of interconnected parabolas on the outer surface of the gas outlet contributes to the most intensive cooling of the material and the removal of moisture, because a more thorough processing of the material in a vortex flow takes place and a smooth transition to the bottom of the chamber and subsequent transportation to the gas outlet are carried out.
Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где изображен схематично вихревой аппарат.The invention is illustrated in the drawing, which shows schematically a vortex apparatus.
Вихревой аппарат для охлаждения сыпучих материалов содержит приемный бункер 1, расположенный на верхнем 2 воздухоподающем коллекторе, для подачи нагретого зернистого материала. Охлаждающий наружный воздух нагнетается по нижнему 3 воздухоподающему коллектору, связанному с газоподающим устройством 4. Аппарат содержит рабочую камеру, верхняя часть 5 которой расположена между воздухоподающими коллекторами 2 и 3 и имеет форму усеченного конуса с высотой, равной 1/3 общей высоты рабочей камеры, и углом при вершине, равным 60°. Под нижним 3 воздухоподающим коллектором расположена нижняя часть 6 рабочей камеры, имеющая форму параболоида вращения, причем дно камеры выполнено вогнутым внутрь в виде торовой поверхности, вследствие чего внутри камеры образован выступ 7 с плавно сужающимся концом. Рабочая камера содержит расположенный на ее оси газоотвод 8, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса 9 для более полного выхода отработанного материала с отработанным воздухом. На внешней поверхности газоотвода 8 имеются завихрители 10 в виде соединенных между собой парабол, расположенных по всей его длине. Внутренняя поверхность верхней 5 и нижней 6 частей рабочей камеры также выполнена в виде соединенных между собой парабол, образующих завихрители 11. Вершины парабол завихрителей 10 направлены на середину основания противоположной параболы завихрителей 11 и наоборот. Аппарат также содержит разгрузочное устройство 12 в виде осадочной камеры с перфорированной крышкой, расположенной над газоотводом 8.The vortex apparatus for cooling bulk materials contains a receiving hopper 1 located on the upper 2 air supply manifold, for supplying heated granular material. The cooling external air is pumped through the lower 3 air supply manifold connected to the gas supply device 4. The apparatus comprises a working chamber, the upper part 5 of which is located between the air supplying collectors 2 and 3 and has the shape of a truncated cone with a height equal to 1/3 of the total height of the working chamber, and apex angle of 60 °. Under the lower 3 air supply manifold is located the lower part 6 of the working chamber, having the shape of a paraboloid of revolution, the bottom of the chamber being made concave inward in the form of a torus surface, as a result of which a protrusion 7 with a smoothly tapering end is formed inside the chamber. The working chamber contains a gas outlet 8 located on its axis, the lower part of which is made in the form of a truncated cone 9 for a more complete exit of the spent material with exhaust air. On the outer surface of the gas outlet 8 there are swirlers 10 in the form of interconnected parabolas located along its entire length. The inner surface of the upper 5 and lower 6 parts of the working chamber is also made in the form of interconnected parabolas forming swirlers 11. The vertices of the parabolas of swirlers 10 are directed to the middle of the base of the opposite parabola of swirlers 11 and vice versa. The apparatus also contains a discharge device 12 in the form of a sedimentary chamber with a perforated lid located above the gas outlet 8.
Вихревой аппарат работает следующим образом.The vortex apparatus operates as follows.
Нагретый зернистый материал подают воздушным потоком из бункера 1 через верхний 2 воздухоподающий коллектор в верхнюю часть 5 рабочей камеры на завихрители 11 и далее на завихрители 10 навстречу вихревому воздушному потоку, образованному газоподающим устройством 4, куда нагнетается по нижнему 3 воздухоподающему коллектору охлаждающий наружный воздух.The heated granular material is fed by air flow from the hopper 1 through the upper 2 air supply manifold to the upper part 5 of the working chamber on swirls 11 and then to swirls 10 towards the swirling air flow formed by the gas supply device 4, where cooling external air is pumped through the lower 3 air supply manifold.
В верхней части 5 рабочей камеры происходит интенсивное охлаждение нагретого зернистого материала за счет высоких скоростей обдува, возникающих при встречном движении вихревого потока и зернистого материала. При дальнейшем направленном движении частиц материала вниз в верхней части 5 рабочей камеры навстречу воздушному потоку происходит их торможение до состояния покоя и образуется поток газовзвеси. Под действием центробежных сил частицы оседают на пароболическую поверхность завихрителей 10 и 11, образуя слой, который затем увлекается воздушным потоком и постепенно переходит на нижележащие завихрители 10 и 11. При этом происходит одновременная обработка материала потоком воздуха в зоне, близлежащей к завихрителям 10 и 11, и одновременное плавное перемещение материала на нижележащие завихрители. Увлекаемые воздушным потоком частицы материала постепенно переходят на завихрители 11 нижней части 6 камеры и направление их движения совпадает с направлением вращения вихревого потока, где и осуществляется окончательное охлаждение зернистого материала. На каждом завихрителе 11 происходит интенсивное охлаждение материала за счет направленного движения по всей поверхности параболы навстречу вихревому воздушному потоку и одновременной обработке материала на параболах завихрителей 10. Сформированный слой многократно переходит в разреженное состояние.In the upper part 5 of the working chamber, the heated granular material is intensively cooled due to the high blowing velocities arising from the oncoming movement of the vortex flow and granular material. With a further directed movement of material particles downward in the upper part 5 of the working chamber towards the air flow, they decelerate to a state of rest and a gas suspension flow forms. Under the action of centrifugal forces, the particles settle on the parabolic surface of the swirls 10 and 11, forming a layer that is then carried away by the air flow and gradually passes to the underlying swirls 10 and 11. At the same time, the material is simultaneously treated with an air stream in the area adjacent to swirls 10 and 11, and the simultaneous smooth movement of the material on the underlying swirls. Carried by the air flow, the particles of the material gradually pass to the swirls 11 of the lower part 6 of the chamber and the direction of their movement coincides with the direction of rotation of the vortex flow, where the final cooling of the granular material is carried out. Intensive cooling of the material occurs on each swirler 11 due to the directed movement along the entire surface of the parabola towards the vortex air flow and simultaneous processing of the material on the parabolas of swirlers 10. The formed layer repeatedly passes into a rarefied state.
Охлажденные частицы материала постепенно опускаются на дно рабочей камеры 6, где под действием аэродинамической силы плавно поднимаются вверх, скользя по выступу 7, и увлекаются потоком отработанного воздуха, поступающего в конусную часть 9 газоотвода 8 вихревого аппарата. По газоотводу 8 отработанный материал поднимается с отработанным воздухом до разгрузочного устройства 12 посредством пневмотранспортирования, где материал оседает и удаляется наружу. Тем самым обеспечивается подача охлажденного материала для дальнейшей обработки.Cooled particles of material gradually sink to the bottom of the working chamber 6, where under the action of aerodynamic forces smoothly rise upward, sliding along the protrusion 7, and are carried away by the flow of exhaust air entering the conical part 9 of the gas outlet 8 of the vortex apparatus. Through the gas outlet 8, the spent material rises with the exhaust air to the discharge device 12 by means of pneumatic conveying, where the material settles and is removed to the outside. This ensures the supply of chilled material for further processing.
Применение предлагаемого вихревого аппарата для охлаждения зернистого материала позволит подавать охлажденный материал на определенную высоту для последующей обработки, окончательно охлаждать обрабатываемый материал в газоотводе во время подачи его в разгрузочное устройство. Кроме того, совмещение в одном устройстве транспортной операции с термообработкой сыпучего материала позволит в послеуборочной обработке зерна отказаться от транспортирующего органа, например нории и зерносушилки, что дает снижение энергозатрат и уменьшение себестоимости обработки. Снижение энергозатрат достигается за счет направленности движения потока, отсутствия застойных зон из-за меньшей подачи наружного воздуха.The use of the proposed vortex apparatus for cooling granular material will allow to supply the cooled material to a certain height for subsequent processing, to finally cool the processed material in the gas outlet while feeding it to the unloading device. In addition, the combination in one device of the transport operation with the heat treatment of bulk material will allow in the post-harvest processing of grain to abandon the transporting body, such as elevators and grain dryers, which reduces energy costs and reduces the cost of processing. Reducing energy costs is achieved due to the direction of flow, the absence of stagnant zones due to the lower supply of outside air.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007109234/03A RU2341331C1 (en) | 2007-03-13 | 2007-03-13 | Vortical device for cooling of loose materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007109234/03A RU2341331C1 (en) | 2007-03-13 | 2007-03-13 | Vortical device for cooling of loose materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007109234A RU2007109234A (en) | 2008-09-20 |
| RU2341331C1 true RU2341331C1 (en) | 2008-12-20 |
Family
ID=39867630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007109234/03A RU2341331C1 (en) | 2007-03-13 | 2007-03-13 | Vortical device for cooling of loose materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2341331C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2408430C1 (en) * | 2009-07-22 | 2011-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный технологический университет" | Vortex apparatus for cooling loose materials |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3952958A (en) * | 1975-04-07 | 1976-04-27 | Rich Dennis E | Grinder apparatus for wheat, grains, and the like |
| SU1113648A1 (en) * | 1983-02-07 | 1984-09-15 | Восточно-Сибирский технологический институт | Vortex apparatus for cooling granular material |
| SU1239496A1 (en) * | 1984-12-17 | 1986-06-23 | Восточно-Сибирский технологический институт | Vortex apparatus for cooling granular material |
| US5381968A (en) * | 1991-07-23 | 1995-01-17 | Lohnherr; Ludger | Apparatus and method for the crushing of material for grinding of differing grain size |
| RU2255808C1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-10 | Восточно-Сибирский государственный технологический университет | Vortex apparatus for loose materials refrigeration |
-
2007
- 2007-03-13 RU RU2007109234/03A patent/RU2341331C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3952958A (en) * | 1975-04-07 | 1976-04-27 | Rich Dennis E | Grinder apparatus for wheat, grains, and the like |
| SU1113648A1 (en) * | 1983-02-07 | 1984-09-15 | Восточно-Сибирский технологический институт | Vortex apparatus for cooling granular material |
| SU1239496A1 (en) * | 1984-12-17 | 1986-06-23 | Восточно-Сибирский технологический институт | Vortex apparatus for cooling granular material |
| US5381968A (en) * | 1991-07-23 | 1995-01-17 | Lohnherr; Ludger | Apparatus and method for the crushing of material for grinding of differing grain size |
| RU2255808C1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-10 | Восточно-Сибирский государственный технологический университет | Vortex apparatus for loose materials refrigeration |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2408430C1 (en) * | 2009-07-22 | 2011-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный технологический университет" | Vortex apparatus for cooling loose materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007109234A (en) | 2008-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101606035B (en) | Device for removing fluids and/or solids | |
| CN1291920A (en) | Fluidized bed drying and grading device | |
| CN103597306A (en) | Crushing and drying device | |
| US20080189976A1 (en) | Process and appliance for drying byproducts | |
| UA126981C2 (en) | Drying hopper as well as grinding and drying plant comprising such | |
| RU2341331C1 (en) | Vortical device for cooling of loose materials | |
| EP1044044B1 (en) | Method and apparatus for the removal of liquid from particulate material | |
| US3755913A (en) | Process and apparatus for continuous treatment of dusty, powdery and granular materials | |
| EP3663687A1 (en) | An apparatus, a bottom plate component and a method for drying bulk particulate material | |
| RU2247287C1 (en) | Pneumatic drier for polydispersed materials | |
| TWI660148B (en) | Drying method and drying system using horizontal rotary dryer | |
| RU2408430C1 (en) | Vortex apparatus for cooling loose materials | |
| RU2337595C1 (en) | Loose material cooling vortex device | |
| CA2741609C (en) | Dryer for the treatment of garden waste | |
| RU2182297C1 (en) | Drier with active hydrodynamics and fraction by fraction processing of materials | |
| US3263338A (en) | Flash drying system for fine coal | |
| RU2185580C1 (en) | Drying apparatus | |
| RU2178543C2 (en) | Method for drying of disperse material and swirlchamber for its realization | |
| SU1239496A1 (en) | Vortex apparatus for cooling granular material | |
| CN105899901B (en) | Horizontal rotary dryer | |
| JPH0638909B2 (en) | Gas suspension reactor | |
| JP4083220B2 (en) | Method and apparatus for continuous processing of fine particulate material | |
| RU2255808C1 (en) | Vortex apparatus for loose materials refrigeration | |
| US4299563A (en) | Cyclone processor and separator | |
| RU20373U1 (en) | DRYER FOR BULK MATERIALS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170314 |