RU2301386C1 - Device for drying polydispersional materials - Google Patents
Device for drying polydispersional materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301386C1 RU2301386C1 RU2006110671/06A RU2006110671A RU2301386C1 RU 2301386 C1 RU2301386 C1 RU 2301386C1 RU 2006110671/06 A RU2006110671/06 A RU 2006110671/06A RU 2006110671 A RU2006110671 A RU 2006110671A RU 2301386 C1 RU2301386 C1 RU 2301386C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- gas suspension
- vortex chamber
- pipe
- particles
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 13
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 abstract 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000003477 cochlea Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике сушки, в частности к устройствам для проведения тепло- и массообменных процессов, а именно к конвективной сушке полидисперсных материалов, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и смежных с ними отраслях промышленности.The invention relates to a drying technique, in particular to devices for carrying out heat and mass transfer processes, namely, convective drying of polydisperse materials, and can be used in food, chemical, pharmaceutical and related industries.
В настоящее время в промышленности широко используется техника взвешенного слоя с закрученными потоками теплоносителя в качестве одного из наиболее эффективных средств интенсификации процесса сушки дисперсных материалов.Currently, the industry is widely using the technique of a suspended layer with swirling coolant flows as one of the most effective means of intensifying the drying process of dispersed materials.
Однако процесс сушки полидисперсных материалов может осложняться комкованием частиц, налипанием частиц обрабатываемого материала на стенки сушилки. Особенно подвержены этому явлению высоковлажные полидисперсные материалы. Агрегатирование частиц приводит к неравномерной обработке и, как следствие, к ухудшению качества готового продукта. Образующиеся в процессе сушки комки можно дезагрегатировать как механическим воздействием (различные ворошители, колеблющиеся устройства и т.д.), так и созданием различных активных гидродинамических режимов в сушильных устройствах.However, the drying process of polydisperse materials can be complicated by clumping of particles, sticking of particles of the processed material on the walls of the dryer. Highly moist polydisperse materials are especially susceptible to this phenomenon. Aggregation of particles leads to uneven processing and, as a consequence, to a deterioration in the quality of the finished product. The lumps formed during the drying process can be disaggregated both by mechanical action (various agitators, oscillating devices, etc.) and by the creation of various active hydrodynamic regimes in drying devices.
Второй способ дезагрегации более предпочтителен, так как он позволяет:The second method of disaggregation is more preferable, as it allows you to:
- упростить конструкции сушильных устройств;- simplify the design of drying devices;
- благодаря особой аэродинамической структуре циклонных и вихревых потоков создавать благоприятные условия для проведения процессов тепло- и массообмена между газовой фазой и обрабатываемым материалом;- due to the special aerodynamic structure of cyclone and vortex flows, create favorable conditions for the processes of heat and mass transfer between the gas phase and the processed material;
- использовать такой вид сушки, при котором каждая частица полидисперсного материала получала бы необходимое количество энергии для фазового превращения содержащейся в ней влаги без образования крупных соединений частиц.- use a type of drying in which each particle of the polydisperse material would receive the necessary amount of energy for the phase transformation of the moisture contained in it without the formation of large compounds of particles.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является вихревая сушилка, содержащая вихревую камеру с входным патрубком для ввода исходной газовзвеси, съемную крышку, трубу, служащую для перекрытия мертвой зоны вихря, отбойное кольцо, имеющее экранный выступ овальной формы, выполненное сменным для регулирования удерживающей способности камеры. Отверстие в днище камеры соединяет ее с улиткой и выходным патрубком. [Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. - М.: Химия, 1988, с.301-302 и рис.7-30.]Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a vortex dryer containing a vortex chamber with an inlet for inputting the initial gas suspension, a removable cover, a pipe serving to close the dead zone of the vortex, a baffle ring having an oval screen protrusion made interchangeable for regulation holding power of the camera. A hole in the bottom of the chamber connects it to the cochlea and the outlet pipe. [Mushtaev V.I., Ulyanov V.M. Drying of dispersed materials. - M .: Chemistry, 1988, p. 301-302 and Fig. 7-30.]
Недостатками известной конструкции являются:The disadvantages of the known design are:
- недостаточно высокое качество высушиваемого материала, так как при сушке не учитывается дезагрегация комкующихся полидисперсных материалов;- insufficiently high quality of the dried material, since the drying does not take into account the disaggregation of clumping polydisperse materials;
- возникновение застойных зон вследствие налипания влажного материала на стенки вихревой камеры;- the occurrence of stagnant zones due to adhesion of wet material to the walls of the vortex chamber;
- невысокая интенсивность процесса сушки;- low intensity of the drying process;
- необходимость в дополнительном оборудовании для получения исходной газовзвеси;- the need for additional equipment to obtain the initial gas suspension;
- необходимость в дальнейшем пылеотделительном (разделительном) оборудовании.- the need for further dust separation (separation) equipment.
Технической задачей изобретения является повышение качества высушиваемого продукта, интенсификация процессов тепло- и массообмена, предотвращение комкования и исключение застойных зон полидисперсного материала.An object of the invention is to improve the quality of the dried product, the intensification of heat and mass transfer processes, preventing clumping and eliminating stagnant zones of polydisperse material.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для сушки полидисперсных материалов, содержащем вихревую камеру с входным патрубком для ввода газовзвеси, съемную крышку, центральную трубу, отбойное кольцо, имеющее экранный выступ овальной формы, выполненное сменным для регулирования удерживающей способности камеры, новым является то, что на внутренней поверхности вихревой камеры размещены лопатки, выполненные таким образом, что их вогнутая поверхность направлена на встречу движению газовзвеси, в качестве входного патрубка используют устройство для получения газовзвеси, состоящее из загрузочного бункера исходного влажного полидисперсного материала, патрубка для ввода горячего теплоносителя и разгонного участка, кроме того, вихревая камера снабжена осадительным циклоном, причем центральная труба снабжена отражателем и выполняет роль выхлопной трубы для вывода отработанного теплоносителя.The problem is achieved in that in a device for drying polydisperse materials, containing a vortex chamber with an inlet port for introducing a gas suspension, a removable cover, a central pipe, a baffle ring having an oval screen protrusion made interchangeable to regulate the holding capacity of the chamber, the new is that on the inner surface of the vortex chamber placed blades, made in such a way that their concave surface is directed to meet the movement of the gas suspension, as an input pipe used zuyut device for producing a gas suspension, consisting of a hopper initial wet polydispersed material branch pipe for the hot coolant entering and upper portion, in addition, the vortex chamber is provided with the collecting cyclone, the central tube is provided with a reflector and serves as an exhaust pipe for withdrawal of spent coolant.
Технический результат заключается в повышении качества высушиваемого продукта, интенсификации процессов тепло- и массообмена, предотвращении комкования материала, исключении застойных зон материала путем создания высокоактивного гидродинамического режима взаимодействия теплоносителя с частицами полидисперсного материала, при котором достигается максимальная скорость и обеспечивается наибольшая активная поверхность контакта фаз.The technical result consists in improving the quality of the dried product, the intensification of heat and mass transfer processes, preventing clumping of the material, eliminating stagnant zones of the material by creating a highly active hydrodynamic mode of interaction of the coolant with particles of polydisperse material, at which the maximum speed is achieved and the maximum active contact surface of the phases is ensured.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для сушки полидисперсных материалов; фиг.2 - вид сверху; фиг.3 - разрез А-А.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a device for drying polydisperse materials; figure 2 is a top view; figure 3 is a section aa.
Устройство для сушки полидисперсных материалов состоит из вихревой камеры 1, на внутренней поверхности которой размещены лопатки 2, выполненные таким образом, что их вогнутая поверхность направлена на встречу движения теплоносителя, снабженной устройством 3 для получения газовзвеси, состоящим из загрузочного бункера 4 исходного влажного полидисперсного материала, патрубка 5 для ввода горячего теплоносителя и разгонного участка 6, съемной крышки 7, отбойного кольца 8, имеющего экранный выступ овальной формы, выполненного сменным для регулирования удерживающей способности камеры, осадительного циклона 9, центральной трубы 10 с отражателем 11.A device for drying polydisperse materials consists of a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Исходный влажный полидисперсный материал через загрузочный бункер 4 поступает в зону разгонного участка 6. Одновременно через патрубок 5 в нее подается горячий теплоноситель (воздух). В разгонном участке 6 происходит распределение частиц влажного полидисперсного материала в потоке горячего теплоносителя с образованием газовзвеси и осуществляется предварительная подсушка. В этой зоне происходит также разгон частиц до скорости, обеспечивающей циркуляцию материала в аппарате.The initial wet polydisperse material through the feed hopper 4 enters the zone of the
В вихревой камере создается максимальное давление, поэтому для подачи материала необходимо, чтобы в нижней части загрузочного бункера, сообщающегося с камерой, давление было равно давлению в вихревой камере. Это обеспечивается плотным соединением бункера с загрузочной щелью и наличием в бункере во время работы достаточного количества материала, который предотвратит проникновение газового потока из камеры в бункер.The maximum pressure is created in the vortex chamber, therefore, for the supply of material, it is necessary that the pressure in the vortex chamber is equal to the pressure in the lower part of the loading hopper in communication with the chamber. This is ensured by the tight connection of the hopper with the loading slit and the presence in the hopper during operation of a sufficient amount of material that will prevent the penetration of the gas stream from the chamber into the hopper.
Из устройства 3 газовзвесь тангенциально подается в вихревую камеру, где интенсивно происходит процесс сушки. Поток теплоносителя вместе с частицами материала совершает сложное циркуляционное движение вдоль окружности аппарата, увеличивая при этом свою скорость.From the
Тангенциальная скорость частиц обуславливает возникновение центробежной силы, которая отбрасывает частицы от центра вихревой камеры к ее стенкам, образуя взвешенно-закрученный слой - вращающееся кольцо. При этом процесс сушки протекает в неустановившемся режиме при высоких относительных скоростях частиц материала и теплоносителя, а значит, характеризуется высокой интенсивностью, то есть при этом увеличивается центробежная сила, действующая на частицы, и, следовательно, увеличивается сила трения между частицами и стенками сушильной камеры 1, что приводит к истиранию крупных частиц с непрерывным обновлением их поверхности.The tangential velocity of the particles causes the appearance of a centrifugal force, which rejects particles from the center of the vortex chamber to its walls, forming a suspension-twisted layer - a rotating ring. In this case, the drying process proceeds in an unsteady mode at high relative velocities of the particles of the material and the coolant, which means that it is characterized by high intensity, that is, the centrifugal force acting on the particles increases, and therefore, the friction force between the particles and the walls of the
Если для монодисперсных систем вероятность пребывания отдельных частиц в камере одинакова, то для систем, состоящих из частиц различного размера и плотности, легкие и мелкие частицы имеют большую вероятность покинуть камеру, чем крупные и тяжелые. Среднее время пребывания в камере частиц мелких размеров меньше, чем крупных. Это обстоятельство имеет определенное преимущество, поскольку нагревание и сушка мелких частиц происходит значительно быстрее, чем крупных.If for monodisperse systems the probability of individual particles staying in the chamber is the same, then for systems consisting of particles of different sizes and densities, light and small particles are more likely to leave the chamber than large and heavy ones. The average residence time in the chamber of particles of small sizes is less than large. This circumstance has a definite advantage, since the heating and drying of small particles occurs much faster than large ones.
Естественно, что в некоторых случаях неравномерность пребывания частиц в аппарате, вызванная различием в их размере, может иметь и отрицательные последствия, когда фактическое время пребывания отдельных фракций не соответствует требуемой продолжительности обработки их, следствием этого может быть недостаточная сушка отдельных частиц. При накоплении недостаточно высушенных крупных частиц и вновь поступивших влажных происходит перенасыщение их, происходит комкование, а также налипание частиц на стенки камеры и осуществляется так называемый «завал» вращающегося слоя, что приводит к уносу недостаточно высушенных частиц.Naturally, in some cases, the unevenness of the particles in the apparatus, caused by the difference in their size, can have negative consequences, when the actual residence time of the individual fractions does not correspond to the required processing time, the result may be insufficient drying of the individual particles. With the accumulation of insufficiently dried large particles and newly arrived wet particles, a supersaturation occurs, clumping occurs, as well as particles stick to the walls of the chamber and the so-called “blocking” of the rotating layer occurs, which leads to the entrainment of insufficiently dried particles.
Благодаря замкнутым лопаткам, размещенным на внутренней поверхности вихревой камеры 1, и газовзвесь, и крупные комки влажного полидисперсного материала закручиваются и ударяются о загнутые лопатки, вогнутая поверхность которых направлена на встречу движения газовзвеси, и происходит разрыв вращающегося слоя, образуются локальные вихри, интенсифицирующие процесс сушки с одновременной дезагрегацией крупных комков материала за счет локального перемешивания и взаимного соударения отброшенных комков о выступы загнутых лопаток.Thanks to the closed blades located on the inner surface of the
По мере высыхания частицы высушенного продукта за счет вновь вводимого материала постоянно захватываются потоком воздуха и выносятся через центральное отверстие в нижней части вихревой камеры 1 в осадительный циклон 9, где происходит интенсивное разделение высушенной твердой и отработанной газовой фаз потока. Сухой продукт выводится через отверстие в конической части осадительного циклона 9, а отработанный сушильный агент проходит через отражатель 11, который осуществляет сепарацию взвешенных частиц и выводится в атмосферу через центральную трубу 10, выполняющую роль выхлопной трубы и служащей одновременно для перекрытия мертвой зоны вихря в камере.As the dried particles of the dried product due to the newly introduced material are constantly captured by the air stream and carried out through the central hole in the lower part of the
Таким образом, предлагаемое устройство для сушки полидисперсных материалов имеет следующие преимущества:Thus, the proposed device for drying polydisperse materials has the following advantages:
- выполнение вихревой камеры таким образом, что на внутренней поверхности размещены лопатки, причем их вогнутая поверхность направлена на встречу движения теплоносителя, обеспечивает качественную дезагрегацию комков полидисперсного материала и исключает образование застойных зон;- execution of the vortex chamber in such a way that the blades are placed on the inner surface, and their concave surface is directed towards the movement of the coolant, provides high-quality disaggregation of the lumps of polydisperse material and eliminates the formation of stagnant zones;
- наличие питателя, патрубка для ввода теплоносителя и разгонного участка позволяет получать газовзвесь непосредственно перед входом в вихревую камеру, не требуя дополнительных сложных устройств;- the presence of a feeder, a nozzle for entering the coolant and the booster section allows you to get a gas suspension immediately before entering the vortex chamber, without requiring additional complex devices;
- так как сушилка позволяет разделять газовзвесь на высушенную твердую и отработанную газовую фазы, то она является сушилкой безуносного типа;- since the dryer allows you to separate the gas suspension into dried solid and exhaust gas phases, it is a dry type dryer;
- использование предлагаемого устройства позволяет повысить качество сушки с обеспечением равномерности сушки всех классов комкующегося полидисперсного материала;- the use of the proposed device can improve the quality of drying to ensure uniform drying of all classes of clumping polydisperse material;
- предлагаемое устройство для сушки полидисперсных материалов является универсальным, то есть оно может использоваться во всех отраслях промышленности, где необходима сушка полидисперсных материалов.- the proposed device for drying polydisperse materials is universal, that is, it can be used in all industries where drying of polydisperse materials is necessary.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110671/06A RU2301386C1 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Device for drying polydispersional materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110671/06A RU2301386C1 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Device for drying polydispersional materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2301386C1 true RU2301386C1 (en) | 2007-06-20 |
Family
ID=38314399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006110671/06A RU2301386C1 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Device for drying polydispersional materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2301386C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116878222A (en) * | 2023-07-21 | 2023-10-13 | 河南农业大学 | A heat treatment device and system for high-humidity, cross-particle size granular materials |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1068675A1 (en) * | 1983-01-06 | 1984-01-23 | Ивановский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт | Vortex drier for pulverulent materials |
| SU1272069A1 (en) * | 1985-06-28 | 1986-11-23 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Vortex drier for pulverulent mateials |
| SU1478009A2 (en) * | 1987-06-22 | 1989-05-07 | Московский Институт Химического Машиностроения | Pneumatic drier for polydisperse materials |
| RU2178543C2 (en) * | 2000-02-08 | 2002-01-20 | Институт теплофизики СО РАН | Method for drying of disperse material and swirlchamber for its realization |
-
2006
- 2006-04-03 RU RU2006110671/06A patent/RU2301386C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1068675A1 (en) * | 1983-01-06 | 1984-01-23 | Ивановский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт | Vortex drier for pulverulent materials |
| SU1272069A1 (en) * | 1985-06-28 | 1986-11-23 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Vortex drier for pulverulent mateials |
| SU1478009A2 (en) * | 1987-06-22 | 1989-05-07 | Московский Институт Химического Машиностроения | Pneumatic drier for polydisperse materials |
| RU2178543C2 (en) * | 2000-02-08 | 2002-01-20 | Институт теплофизики СО РАН | Method for drying of disperse material and swirlchamber for its realization |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МУШТАЕВ В.И., УЛЬЯНОВ В.М. Сушка дисперсных материалов. - М.: Химия, 1988, с.301-302, рис.7-30. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116878222A (en) * | 2023-07-21 | 2023-10-13 | 河南农业大学 | A heat treatment device and system for high-humidity, cross-particle size granular materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU751336A3 (en) | Pulverizing dryer | |
| US6449869B1 (en) | Device and method for drying pourable products | |
| US4130944A (en) | Centrifugal fluidized-bed drying method and apparatus | |
| JP3215439B2 (en) | Equipment for dehydrating and drying suspensions | |
| UA119913C2 (en) | Molding sand cooler | |
| NL2013001B1 (en) | Liberation and separation device comprising a rotor and an airflow generator for creating a low pressure zone in a particle contact area of the rotor. | |
| RU2228496C2 (en) | Gear to remove liquid from disperse material | |
| RU2301386C1 (en) | Device for drying polydispersional materials | |
| RU2691892C1 (en) | Plant for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inertial bodies | |
| RU2182297C1 (en) | Drier with active hydrodynamics and fraction by fraction processing of materials | |
| RU2030699C1 (en) | Aggregate for dispersive materials drying | |
| US3339286A (en) | Method and apparatus for drying wet pulverulent material in a gaseous path | |
| RU2185580C1 (en) | Drying apparatus | |
| RU2272230C1 (en) | Drier with active hydrodynamics and fraction-by-fraction processing of material | |
| RU2312280C1 (en) | Device for drying dispersed material | |
| RU2705335C1 (en) | Plant for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of polydisperse inertial bodies | |
| RU2362102C1 (en) | Drier with active hydrodynamic operating conditions | |
| RU174232U1 (en) | INSTALLING A BOILER LAYER | |
| RU2689495C2 (en) | Apparatus for drying paste-like materials in a swirled suspended layer of inert bodies | |
| CN105502881B (en) | A sludge treatment system | |
| RU2774555C1 (en) | Rotor vortex dryer | |
| CN221744645U (en) | Crushing and drying integrated device | |
| JPH0780271A (en) | Granulating drying apparatus | |
| RU2338981C1 (en) | Drier with active hydrodynamics and fraction-by-fraction material treatment | |
| RU2341331C1 (en) | Vortical device for cooling of loose materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080404 |