RU2328674C1

RU2328674C1 - Turbulent distributing dryer with passive nozzle

Info

Publication number: RU2328674C1
Application number: RU2007100025/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Сергей Савельевич Кочетов (RU); Сергей Савельевич Кочетов; Сергей Сергеевич Кочетов (RU); Сергей Сергеевич Кочетов; Анастаси Витальевна Костылева (RU); Анастасия Витальевна Костылева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-07-10

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: turbulent distributing dryer includes cylindrical drying chamber with nozzles arranged in chord to supply heated gases. Nozzle axes describe tangent to imaginary circle. Dryer also includes sprinkler installed along chamber axis. Besides, dryer is represented with two, sequentially connected cylinders of different diameters. The smallest diameter is 1.0...1.5 of the above imaginary circle diameter. At least, two slotted nozzles are provided for dryer, which are installed on the internal wall of the largest cylinder. Nozzles are located in manifolds connected with manifold for heated gas supply by means of pipelines. Nozzles are directed along tangent to large cylinder circle in the point of manifold contact with internal wall of large cylinder. In addition, two perforated lattices are provided for large dryer cylinder. Passive nozzle is situated between two lattices and lattices are located respectively from the top and from the bottom of manifolds with slotted nozzles. Suction system is represented with perforated visor.

EFFECT: improvement of economy and drying quality by preventing material sticking to chamber walls.

2 dwg

Description

Изобретение относится к распылительной сушилке дисперсных материалов в металлургической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.The invention relates to a spray dryer of dispersed materials in the metallurgical, chemical, food and other industries.

Известна распылительная сушилка по а.с. СССР №861898, F26B 17/10, 1979 г., содержащая камеру цилиндрической формы с хордально размещенными соплами для подачи теплоносителя, оси которых расположены по касательной к мнимой окружности и распылитель, установленный по оси камеры (прототип). Данная сушилка является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.Known spray dryer by.with. USSR No. 861898, F26B 17/10, 1979, containing a cylindrical chamber with chordally placed nozzles for supplying coolant, the axes of which are located tangent to the imaginary circle and a spray mounted on the axis of the chamber (prototype). This dryer is the closest to the invention in technical essence and the achieved result.

Недостатком известной распылительной сушилки является возможность налипания материала на стенки камеры, неэкономичность и низкое качество сушки.A disadvantage of the known spray dryer is the possibility of adhesion of the material to the walls of the chamber, uneconomical and low quality drying.

Технический результат повышение экономичности и качества сушки путем предотвращения налипания материала на стенки камеры.EFFECT: increased efficiency and drying quality by preventing material from sticking to the chamber walls.

Это достигается тем, что в вихревой распылительной сушилке, содержащей сушильную камеру цилиндрической формы с хордально размещенными соплами для подачи нагретых газов, оси которых расположены по касательной к мнимой окружности, и распылитель, установленный по оси камеры, причем сушильная камера выполнена в виде двух последовательно соединенных цилиндров разного диаметра, меньший из которых составляет 1,0...1,5 диаметра вышеуказанной мнимой окружности, в сушилке предусмотрены, по крайней мере, два щелевых сопла, расположенных на внутренней стенке большого цилиндра, причем сопла расположены в коллекторах, соединенных посредством трубопроводов с коллектором для подачи нагретых газов и направлены по касательной к окружности большого цилиндра в точке контакта коллектора с внутренней стенкой большого цилиндра, причем в большом цилиндре сушилки предусмотрены две перфорированные решетки, между которыми расположена инертная насадка, а решетки расположены соответственно сверху и снизу коллекторов с щелевыми соплами, при этом система отсоса выполнена с перфорированным козырьком.This is achieved by the fact that in a vortex spray dryer containing a drying chamber of a cylindrical shape with chordally placed nozzles for supplying heated gases whose axes are tangent to the imaginary circle, and a spray mounted on the axis of the chamber, and the drying chamber is made in the form of two series-connected cylinders of different diameters, the smallest of which is 1.0 ... 1.5 diameters of the above imaginary circumference, in the dryer there are at least two slot nozzles located on the inside the wall of the large cylinder, the nozzles being located in manifolds connected by pipelines to a collector for supplying heated gases and directed tangentially to the circumference of the large cylinder at the point of contact of the collector with the inner wall of the large cylinder, and two perforated gratings are provided in the large cylinder of the dryer, between which an inert nozzle is located, and the grilles are located respectively above and below the collectors with slotted nozzles, while the suction system is made with a perforated trump bk.

На фиг.1 изображена вихревая распылительная сушилка с инертной насадкой; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a vortex spray dryer with an inert nozzle; figure 2 - section aa in figure 1.

Вихревая распылительная сушилка с инертной насадкой содержит сушильную камеру в виде большого цилиндра 2, малый цилиндр 1, коллектор 3 для нагрева газов (теплоносителя), сопла 4 для подачи теплоносителя, распылитель 5 в виде пневматической форсунки, систему 6 отсоса и узел 7 выгрузки. Для интенсификации вихревой подачи теплоносителя и предотвращения налипания материала на стенки большого цилиндра 2 в сушилке предусмотрены, по крайней мере, два щелевых сопла 10, расположенных на внутренней стенке большого цилиндра 2. Сопла 10 расположены в коллекторах 9, соединенных посредством трубопроводов 8 с коллектором 3 для подачи нагретых газов. Сопла 10 направлены по касательной к окружности большого цилиндра 2 в точке 14 контакта коллектора с внутренней стенкой большого цилиндра 2. Для повышения эффективности сушки в большом цилиндре 2 сушилки предусмотрены две перфорированные решетки 11 и 13, между которыми расположена инертная насадка 12. Причем решетки 11 и 13 расположены соответственно сверху и снизу коллекторов с щелевыми соплами 10. Система отсоса 6 выполнена с перфорированным козырьком 15.An inert nozzle vortex dryer contains a drying chamber in the form of a large cylinder 2, a small cylinder 1, a manifold 3 for heating gases (heat carrier), a nozzle 4 for supplying a heat carrier, a spray 5 in the form of a pneumatic nozzle, a suction system 6 and an unloading unit 7. To intensify the vortex flow of the coolant and prevent the material from sticking to the walls of the large cylinder 2, at least two slotted nozzles 10 located on the inner wall of the large cylinder 2 are provided in the dryer. The nozzles 10 are located in the manifolds 9 connected via pipelines 8 to the collector 3 for supply of heated gases. The nozzles 10 are directed tangentially to the circumference of the large cylinder 2 at the contact point 14 of the collector with the inner wall of the large cylinder 2. To increase the drying efficiency, two perforated grids 11 and 13 are provided in the large cylinder 2 of the dryer, between which there is an inert nozzle 12. Moreover, the grilles 11 and 13 are located respectively above and below the collectors with slotted nozzles 10. The suction system 6 is made with a perforated visor 15.

Вихревая распылительная сушилка с инертной насадкой работает следующим образом.Vortex spray dryer with an inert nozzle operates as follows.

Нагретые газы из топочного устройства поступают в коллектор 3, далее через сопла 4 в объем малого цилиндра 1, где в результате взаимодействия между собой хордальных струй нагретого газа образуют основной интенсивный вихрь, исходящий из малого цилиндра 1. Сушильный материал и сжатый воздух поступают в распылитель (пневматическую форсунку) 5, где происходит распыление материала. Распыленный материал смешивается с нагретыми газами и далее в процессе совместного движения высушивается, поступает в нижнюю часть цилиндра 2, откуда удаляется через узел 7 выгрузки. При этом сопла 10 в результате истечения из них струй нагретого газа, направленных по касательной к окружности большого цилиндра 2, образуют дополнительный интенсивный вихрь, исходящий из большого цилиндра 2 и соединяющийся с основным вихрем. Направление основного и дополнительного вихрей организовано одинаковым для того, чтобы получить максимальную энергию суммарного вращающегося вихря, который вместе с высушиваемым материалом выходит на оптимальный режим вращающегося кольца, наиболее предпочтительный для распылительных сушилок. Для повышения эффективности сушки в большом цилиндре 2 сушилки предусмотрены две перфорированные решетки 11 и 13, между которыми расположена инертная насадка 12, которая приводится во вращение дополнительным вихрем из сопел 10, а также ее скорость вращения увеличивается за счет основного вихря из сопел 4. Теплоноситель, насыщенный водяным паром, удаляется через систему 6 отсоса.Heated gases from the combustion device enter the manifold 3, then through nozzles 4 into the volume of the small cylinder 1, where, as a result of the interaction between the chordal jets of the heated gas, they form the main intense vortex coming from the small cylinder 1. The drying material and compressed air enter the atomizer ( pneumatic nozzle) 5, where the material is sprayed. The sprayed material is mixed with heated gases and then, in the process of joint movement, it is dried, enters the lower part of the cylinder 2, from where it is removed through the unloading unit 7. In this case, the nozzles 10 as a result of the outflow of jets of heated gas directed tangentially to the circumference of the large cylinder 2 form an additional intense vortex emanating from the large cylinder 2 and connected to the main vortex. The direction of the main and additional vortices is the same in order to obtain the maximum energy of the total rotating vortex, which, together with the dried material, reaches the optimal mode of the rotating ring, most preferred for spray dryers. To increase the drying efficiency, two perforated grids 11 and 13 are provided in the big cylinder 2 of the dryer, between which there is an inert nozzle 12, which is rotated by an additional vortex from the nozzles 10, and its rotation speed is increased due to the main vortex from the nozzles 4. Heat carrier, saturated with water vapor, is removed through the suction system 6.

При выполнении камеры в виде двух последовательно установленных соосных цилиндров 1 и 2 различного диаметра обеспечивается сосредоточенный подвод потока теплоносителя к корню факела распыления, при этом создаются наилучшие условия для интенсивного взаимодействия потока теплоносителя с факелом распыляемого материала в его корне за счет уменьшения расстояния от сопла для нагретых газов до корня факела распыления. Кроме того, такая конструкция позволяет подавать нагретые газы из меньшего цилиндра в больший в виде сформированного вихря определенных размеров, обеспечивающего наилучшие условия по тепломассообмену в объеме большого цилиндра. При этом значительно уменьшаются размеры зоны рециркуляции вокруг места выхода каждой струи подаваемого потока теплоносителя, что снижает потери тепла через крышку и стенки, ограничивающие размеры зоны рециркуляции.When the chamber is made in the form of two sequentially installed coaxial cylinders 1 and 2 of different diameters, a concentrated supply of the coolant flow to the root of the spray plume is provided, while the best conditions are created for intensive interaction of the coolant flow with the spray plume in its root by reducing the distance from the nozzle for heated gases to the root of the spray torch. In addition, this design allows the supply of heated gases from a smaller cylinder to a larger one in the form of a formed vortex of certain sizes, providing the best conditions for heat and mass transfer in the volume of a large cylinder. This significantly reduces the size of the recirculation zone around the outlet of each jet of the supplied coolant flow, which reduces heat loss through the lid and walls that limit the size of the recirculation zone.

Предложенная конструкция вихревой сушильной камеры обеспечивает сосредоточенный подвод потока теплоносителя к корню факела распыления при температуре нагретых газов, превышающей допустимую для сухого материала, способствует уменьшению налипания материала на стенки камеры и снижению потерь тепла через стенку, исключает зоны рециркуляции в области подачи теплоносителя, уменьшает потери на трение и площадь высокотемпературной поверхности камеры, снижает гидравлическое сопротивление за счет простого оформления входного участка.The proposed design of the vortex drying chamber provides a concentrated supply of the coolant flow to the root of the spray jet at a temperature of heated gases exceeding that permissible for dry material, helps to reduce the buildup of material on the chamber walls and reduce heat loss through the wall, eliminates recirculation zones in the coolant supply area, and reduces losses by friction and the area of the high-temperature surface of the chamber, reduces hydraulic resistance due to the simple design of the inlet section.

Claims

An inert nozzle vortex dryer containing a cylindrical drying chamber with chordally placed nozzles for supplying heated gases whose axes are tangent to the imaginary circle, and a spray mounted along the chamber axis, the drying chamber being made in the form of two cylinders of different diameters connected in series , the smaller of which is 1.0 ... 1.5 of the diameter of the above imaginary circle, and the nozzles are located from the output section of the smaller cylinder at a distance not exceeding we have two nozzle diameters, characterized in that at least two slotted nozzles are located in the dryer located on the inner wall of the large cylinder, the nozzles being located in manifolds connected by pipelines to a collector for supplying heated gases and directed tangentially to the circle large cylinder at the point of contact of the collector with the inner wall of the large cylinder, and in the large cylinder of the dryer there are two perforated gratings, between which there is an inert nozzle, and gratings located respectively on the top and bottom of the collectors with slotted nozzles, while the suction system is made with a perforated visor.