RU2306502C1 - Spraying drier - Google Patents
Spraying drier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2306502C1 RU2306502C1 RU2006112915/06A RU2006112915A RU2306502C1 RU 2306502 C1 RU2306502 C1 RU 2306502C1 RU 2006112915/06 A RU2006112915/06 A RU 2006112915/06A RU 2006112915 A RU2006112915 A RU 2006112915A RU 2306502 C1 RU2306502 C1 RU 2306502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- drying agent
- chamber
- furnace
- dust
- Prior art date
Links
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for drying dispersed materials and can be used in microbiological, food, chemical and other industries.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка по а.с. СССР №553424, F26В 17/10, 1975 г., содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру с опорной решеткой, топку со смесительной камерой, турбогазодувку и систему очистки отработанного воздуха (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer by.with. USSR No. 553424, F26В 17/10, 1975, containing a wet material hopper with a screw feeder, a drying chamber with a support grill, a furnace with a mixing chamber, a gas turbine and an exhaust air purification system (prototype).
Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.The disadvantage of the prototype is the relatively low productivity of drying the final product.
Технический результат - повышение производительности сушки.The technical result is an increase in drying performance.
Это достигается тем, что в распылительной сушилке, содержащей сушильную камеру с форсункой для подачи материала, топку со смесительной камерой, турбогазодувку и систему очистки сушильного агента, сушильный агент из топки турбогазодувкой нагнетается параллельным током с распыляемым материалом, а мелкие твердые частицы высушенного материала осаждаются на дно камеры и отводятся шнеком, при этом отработавший сушильный агент подвергается предварительной акустической обработке в акустической установке для улавливания пыли.This is achieved by the fact that in a spray dryer containing a drying chamber with a nozzle for supplying material, a furnace with a mixing chamber, a gas turbine and a cleaning system for a drying agent, a drying agent from the furnace is turbo-gas blowed by a parallel current with the sprayed material, and small solid particles of the dried material are deposited on the bottom of the chamber and are discharged by the screw, while the spent drying agent is subjected to preliminary acoustic treatment in an acoustic installation for dust collection.
На чертеже показана распылительная сушилка.The drawing shows a spray dryer.
Распылительная сушилка содержит камеру 1, в которую через форсунку 2 подается материал. Сушильный агент из топки 7 вентилятором 6 нагнетается параллельным током с распыляемым материалом. Мелкие твердые частицы высушенного материала (размером до нескольких микрон) осаждаются на дно камеры и отводятся шнеком 3.The spray dryer contains a chamber 1 into which material is fed through the nozzle 2. The drying agent from the furnace 7 by the fan 6 is pumped in parallel with the sprayed material. Small solid particles of dried material (up to several microns in size) are deposited on the bottom of the chamber and discharged by a screw 3.
Отработавший сушильный агент подвергается предварительной акустической обработке в акустической установке 8 для улавливания пыли. Затем поток сушильного агента направляется в циклон 4 с бункером, где выделяется основная часть унесенного сушильным агентом сухого материала, а окончательная его очистка происходит в рукавном фильтре 5. В выхлопном тракте рукавного фильтра 5 установлен рециркуляционный клапан 9, который по команде от микропроцессора (на чертеже не показано), управляющего процессом оптимизации сушки в зависимости от параметров обрабатываемого материала, может переключить поток отработанного и очищенного сушильного агента на вход смесительной камеры (на чертеже не показано) топки 7. Микропроцессор соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости поток сушильного агента (на чертеже не показано), установленными в элементах схемы сушки, и с исполнительными органами (на чертеже не показано), регулирующими параметры всех элементов схемы сушки. Микропроцессор проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов схемы сушки.The spent drying agent is subjected to preliminary acoustic treatment in an acoustic installation 8 for dust collection. Then, the flow of the drying agent is directed to the cyclone 4 with a hopper, where the main part of the dry material carried away by the drying agent is released, and its final cleaning takes place in the bag filter 5. In the exhaust tract of the bag filter 5, a recirculation valve 9 is installed, which is commanded by the microprocessor (in the drawing not shown), which controls the drying optimization process depending on the parameters of the material being processed, can switch the flow of spent and purified drying agent to the inlet of the mixing chamber (on the furnace is not shown in the drawing) 7. The microprocessor is connected to the sensors of pressure, temperature, humidity, and the speed of the drying agent flow (not shown in the drawing) installed in the elements of the drying circuit and to executive bodies (not shown in the drawing) that regulate the parameters of all the circuit elements drying. The microprocessor analyzes the parameters of the drying process and sets the optimal mode by applying control signals to the actuators of the drying circuit elements.
Распылительная сушилка работает следующим образом.Spray dryer operates as follows.
В сушилке достигается высокая интенсивность испарения влаги за счет тонкого распыления высушиваемого материала в сушильной камере, через которую движется сушильный агент (нагретый воздух или топочные газы). При сушке в распыленном состоянии удельная поверхность испарения становится столь большой, что процесс высушивания завершается чрезвычайно быстро (примерно за 15...30 сек).A high evaporation rate of moisture is achieved in the dryer due to fine atomization of the dried material in the drying chamber through which the drying agent (heated air or flue gases) moves. When spray drying, the specific evaporation surface becomes so large that the drying process is completed extremely quickly (in about 15 ... 30 sec).
В распылительной сушилке материал подается в камеру 1 через форсунку 2. Сушильный агент движется параллельным током с материалом. Мелкие твердые частицы высушенного материала (размером до нескольких микрон) осаждаются на дно камеры и отводятся шнеком 3. Отработанный сушильный агент после очистки от пыли в циклоне 4 и рукавном фильтре 5 выбрасывается в атмосферу. Перед циклоном сушильный агент (теплоноситель - нагретый воздух или топочные газы) вместе с мелкими частицами продукта попадает в акустическую установку, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления. В акустической установке происходит отделение от теплоносителя пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в среде отработанного теплоносителя, пылевые частицы слипаются, то есть коагулируют, образуя крупные агрегаты, что значительно облегчает последующую очистку теплоносителя в газоочистных аппаратах. На взвешенные частицы при воздействии акустических колебаний действуют следующие основные факторы: совместное колебание частиц и газовой среды, динамические силы между соседними частицами. Крупные частицы оседают вниз либо в акустической установке, либо поступают в полость, связанную с инерционным пылеотделителем.In a spray dryer, the material is fed into the chamber 1 through the nozzle 2. The drying agent moves in parallel with the material. Small solid particles of dried material (up to several microns in size) are deposited on the bottom of the chamber and discharged by the screw 3. The spent drying agent, after cleaning from dust in a cyclone 4 and a bag filter 5, is released into the atmosphere. Before the cyclone, the drying agent (coolant - heated air or flue gases), together with small particles of the product, enters the acoustic installation, the sound vibration parameters of which are adjusted from the control unit. In an acoustic installation, dust particles are separated from the coolant, since under the influence of the sound field and the associated oscillatory processes occurring in the medium of the spent coolant, the dust particles stick together, that is, coagulate, forming large aggregates, which greatly facilitates the subsequent cleaning of the coolant in gas cleaning devices . The following main factors act on suspended particles under the influence of acoustic vibrations: joint oscillation of particles and a gas medium, dynamic forces between neighboring particles. Large particles settle down either in an acoustic installation or enter a cavity associated with an inertial dust separator.
Оптимальными параметрами для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в потоке сушильного агента не менее 2 г/м, время озвучивания 1,5...2 с. Эти параметры обусловлены тем, что в зависимости от их величины взвешенная частица либо участвует в колебаниях среды (полностью или частично), либо не участвует, так как на частицу и среду действуют силы Стокса. Более того, при пропускании звуковых волн через объем газа, находящегося в некотором замкнутом сосуде, в последнем устанавливаются стоячие звуковые волны с образованием узлов (скорость колебаний равна нулю) и пучностей, в которых амплитуда колебаний скорости максимальна. Частота колебательного процесса, равная 900 Гц, создает для концентрации пыли в потоке теплоносителя, равной не менее 2 г/м3, такую амплитуду звуковой волны, при которой амплитуда скорости газовой частицы, определяемая отношением интенсивности звука (уровень звукового давления 140 дБ и более) к скорости звука в среде, будет находиться в области пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде (акустической установке), что и определяет в конечном счете интенсивность акустической коагуляции, то есть скорость образования крупных частиц. Время озвучивания 1,5...2 с назначается из условия образования пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде. Если время озвучивания будет за пределами диапазона 1,5...2 с, то это приведет к образованию узлов в стоячих волнах (скорость колебаний равна нулю) и, как следствие, к ослаблению эффекта акустической коагуляции.The optimal parameters for sound processing of medium-sized dust are: sound pressure level of 140 dB or more, vibrational frequency of 900 Hz, dust concentration in the flow of the drying agent is at least 2 g / m, sounding time is 1.5 ... 2 s. These parameters are due to the fact that, depending on their size, the suspended particle either participates in the oscillations of the medium (fully or partially), or does not participate, since the Stokes forces act on the particle and the medium. Moreover, when sound waves are transmitted through the volume of a gas located in a closed vessel, standing sound waves are established in the latter with the formation of nodes (the oscillation velocity is zero) and antinodes in which the amplitude of the velocity oscillations is maximum. The frequency of the oscillatory process, equal to 900 Hz, creates for the dust concentration in the coolant flow equal to at least 2 g / m 3 such an amplitude of the sound wave at which the amplitude of the velocity of the gas particle, determined by the ratio of sound intensity (sound pressure level 140 dB or more) to the speed of sound in the medium, will be in the antinode region of standing sound waves in a given closed vessel (acoustic installation), which ultimately determines the intensity of acoustic coagulation, that is, the rate of formation of large parts its. The scoring time of 1.5 ... 2 s is assigned from the condition of formation of an antinode of standing sound waves in a given closed vessel. If the scoring time is outside the range of 1.5 ... 2 s, then this will lead to the formation of nodes in standing waves (the oscillation speed is zero) and, as a result, to weaken the effect of acoustic coagulation.
Распылительные сушилки работают также по принципам противотока и смешанного тока. Однако прямоток особенно распространен, так как позволяет производить сушку при высоких температурах без перегрева материала, причем скорость осаждения частиц складывается в этом случае из скорости их витания и скорости сушильного агента.Spray dryers also work according to the principles of counterflow and mixed current. However, direct flow is especially common, as it allows drying at high temperatures without overheating of the material, and the rate of deposition of particles in this case is the sum of their speed and the speed of the drying agent.
При противотоке скорость осаждения меньше и соответственно больше время пребывания частиц в камере. Это позволяет получать высушенный материал с большей плотностью.In counterflow, the deposition rate is less and, accordingly, the residence time of particles in the chamber is longer. This allows you to get dried material with a higher density.
Для осаждения мелких частиц (средний размер капель обычно составляет 20...60 мкм) и уменьшения уноса скорость сушильного агента в камере, считая на ее полное сечение, обычно не превышает 0,3...0,5 м/сек. Но даже при таких скоростях унос значителен и требуется хорошее обеспыливание отработанного агента. Для более равномерного распределения сушильного агента по сечению камеры и хорошего смешивания с каплями высушиваемой жидкости используют ввод газа через штуцер, расположенный касательно к корпусу камеры, или через ряд щелей, по ее окружности.For the deposition of small particles (the average droplet size is usually 20 ... 60 microns) and to reduce entrainment, the speed of the drying agent in the chamber, considering its full cross section, usually does not exceed 0.3 ... 0.5 m / s. But even at these speeds, entrainment is significant and requires good dedusting of the spent agent. For a more uniform distribution of the drying agent over the cross section of the chamber and good mixing with drops of the liquid to be dried, a gas inlet is used through a nozzle located tangentially to the chamber body, or through a series of slots, around its circumference.
В условиях почти мгновенной сушки температура поверхности частиц материала, несмотря на высокую температуру сушильного агента, лишь немного превышает температуру адиабатического испарения чистой жидкости. Таким образом, достигается быстрая сушка в мягких температурных условиях, позволяющая получить качественный порошкообразный продукт, хорошо растворимый и не требующий дальнейшего измельчения. Возможна сушка и холодным теплоносителем, когда распыливаемый материал предварительно нагрет.In conditions of almost instantaneous drying, the surface temperature of the particles of the material, despite the high temperature of the drying agent, is only slightly higher than the temperature of adiabatic evaporation of a pure liquid. Thus, quick drying is achieved under mild temperature conditions, which allows to obtain a high-quality powdery product that is highly soluble and does not require further grinding. Drying is also possible with coolant when the sprayed material is preheated.
Распыление осуществляется механическими и пневматическими форсунками, а также с помощью центробежных дисков, скорость вращения которых составляет 4000...20000 оборотов в мин.Spraying is carried out by mechanical and pneumatic nozzles, as well as using centrifugal discs, the rotation speed of which is 4000 ... 20,000 rpm.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112915/06A RU2306502C1 (en) | 2006-04-19 | 2006-04-19 | Spraying drier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112915/06A RU2306502C1 (en) | 2006-04-19 | 2006-04-19 | Spraying drier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2306502C1 true RU2306502C1 (en) | 2007-09-20 |
Family
ID=38695324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006112915/06A RU2306502C1 (en) | 2006-04-19 | 2006-04-19 | Spraying drier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2306502C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361159C1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" | Drying chamber of sprayer dryer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU848928A1 (en) * | 1978-09-14 | 1981-07-23 | Сибирский Филиал Всесоюзного Научно- Исследовательского Института Молочнойпромышленности | Spray drier |
| SU992965A1 (en) * | 1981-03-11 | 1983-01-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт | Spray drying unit |
| RU2166713C1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-05-10 | Марийский государственный технический университет | Spray drying installation |
| RU29365U1 (en) * | 2002-10-21 | 2003-05-10 | Куватов Дамир Мударисович | Device for drying and granulating liquid materials |
-
2006
- 2006-04-19 RU RU2006112915/06A patent/RU2306502C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU848928A1 (en) * | 1978-09-14 | 1981-07-23 | Сибирский Филиал Всесоюзного Научно- Исследовательского Института Молочнойпромышленности | Spray drier |
| SU992965A1 (en) * | 1981-03-11 | 1983-01-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт | Spray drying unit |
| RU2166713C1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-05-10 | Марийский государственный технический университет | Spray drying installation |
| RU29365U1 (en) * | 2002-10-21 | 2003-05-10 | Куватов Дамир Мударисович | Device for drying and granulating liquid materials |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РОМАНКОВ П.Г., РАШКОВСКАЯ Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии. - Л.: Химия, 1968, с.128, рис.II-68а. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361159C1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" | Drying chamber of sprayer dryer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59196726A (en) | Continuous fluidized layer type granulating apparatus | |
| RU2335715C1 (en) | Plant for solution, suspension and spreads drying | |
| RU2306504C1 (en) | Drum-type drier | |
| RU2334180C1 (en) | Vortical evaporation-drying chamber with inertial nozzle | |
| RU2306502C1 (en) | Spraying drier | |
| RU2328671C1 (en) | Spraying drier | |
| RU2326309C1 (en) | Dryer for solutions and suspensions | |
| RU2341743C1 (en) | Pulse-type spray drier | |
| RU2335709C1 (en) | Plant for solution drying with passive nozzle | |
| RU2326303C1 (en) | Spray dryer | |
| RU2328673C1 (en) | Plant for drying of solutions and suspensions in boiling layer of inertial bodies | |
| RU2342612C1 (en) | Non carry-over drying device | |
| RU2324872C1 (en) | Spray drier | |
| RU2324876C1 (en) | Spray drier | |
| RU2314471C1 (en) | Multibelt fluidized bed drier | |
| RU2328664C1 (en) | Turbulent evaporator and drying chamber with passive nozzle | |
| RU2306509C1 (en) | Aerofountain drier | |
| RU2306507C1 (en) | Pneumatic drier | |
| RU2304267C1 (en) | Drier for pasty materials | |
| RU2306506C1 (en) | Circular drier | |
| RU2332624C1 (en) | Counter-swirl flow (csf) spray-drier with inert carrier | |
| RU2329746C1 (en) | Drying plant with inert head | |
| RU2305238C1 (en) | Belt type fluidized bed drier | |
| RU2304266C1 (en) | Step-counterflow fluidizing drier | |
| RU2305239C1 (en) | Fluidized - bed drier for paste like materials |