RU2329745C1

RU2329745C1 - Device for vortical spraying drying

Info

Publication number: RU2329745C1
Application number: RU2007100033/13A
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: 2008-07-27

Abstract

FIELD: technological devices, drying.

SUBSTANCE: invention is related to devices for spraying vortex drying of liquid and loose materials and may be used in chemical, chemical-pharmaceutical and dairy and meat industries, for example, for drying of lactose. Devices for vortex spraying drying contain at least a pair of vortex chambers that are conjugated with each other with formation of overflow window in the point of conjugation. To chambers tangential nozzles for heat-carrier inlet are connected, and volutes for gas suspension discharge. Walls of chambers are made in the form of truncated cones that are directed by their smaller bases in opposite directions. Volutes are connected to larger bases of cones. Unit of connection of pneumatic nozzle with resonator of system of dispersed material pneumatic supply, which is connected to metering device, consists of pneumatic nozzle casing and cartridge, which is connected with nozzle casing by means of fixing element. In the cartridge there are at least two conical openings that are connected to metering device via pipelines of dispersed material pneumatic supply. Between nozzle casing and cartridge resonator is installed. Pneumatic nozzle consists of casing, guide, check nut, tip and orifice. Invention allows to increase intensity of drying process.

EFFECT: increase of drying process intensity.

3 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для вихревой распылительной сушки жидких и сыпучих материалов и может найти применение в химической, химико-фармацевтической и мясомолочной промышленности, например для сушки молочного сахара.The invention relates to installations for vortex spray drying of liquid and bulk materials and may find application in the chemical, chemical, pharmaceutical and meat and dairy industries, for example for drying milk sugar.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является установка для сушки растворов и суспензий по а.с. СССР №870874, 17.10.1981, содержащая цилиндрическую камеру и расположенные по ее оси навстречу один другому распылители, помещенные в трубы для подачи вторичного распыливающего агента, на трубах укреплены диафрагмы с отверстиями для циркуляции газовзвеси, а камера снабжена тангенциальным патрубком для дополнительного ввода теплоносителя к месту соударения распыливаемых струй материала (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the installation for drying solutions and suspensions according to.with. USSR No. 870874, 10/17/1981, containing a cylindrical chamber and nozzles arranged along its axis towards each other, placed in pipes for supplying a secondary atomizing agent, diaphragms with holes for circulating the gas suspension are mounted on the pipes, and the chamber is equipped with a tangential pipe for additional heat transfer to the place of impact of the sprayed jets of material (prototype).

Недостатком такой установки является относительно невысокая интенсивность сушки более влажных частиц материала, так как, обладая большей инерционностью, они под действием центробежной силы отжимаются к стенке сушильной камеры, т.е. в пристенный слой, в который крайне затруднен подвод сушильного агента.The disadvantage of this setup is the relatively low drying intensity of the wetter particles of the material, since, having greater inertia, they are pressed by the centrifugal force against the wall of the drying chamber, i.e. into the wall layer, in which the supply of a drying agent is extremely difficult.

Технический результат - интенсификация процесса сушки и предотвращение налипания материала на стенки камер.The technical result is the intensification of the drying process and the prevention of adhesion of the material to the walls of the chambers.

Это достигается тем, что установка для вихревой распылительной сушки содержит, по крайней мере, пару вихревых камер, сопряженных между собой с образованием в месте сопряжения переточного окна, подключенные к камерам тангенциальные патрубки для ввода теплоносителя и улитки для вывода газовзвеси. Стенки камер выполнены в виде усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями в противоположные стороны, причем улитки подключены к большим основаниям конусов. Узел соединения пневматической форсунки с резонатором системы пневмоподачи дисперсного материала, связанного с дозатором, состоит из корпуса пневматической форсунки и гильзы, соединенной с корпусом форсунки посредством крепежного элемента. В гильзе имеются, по крайней мере, два конических отверстия, связанные через трубопроводы системы пневмоподачи дисперсного материала с дозатором, причем между корпусом форсунки и гильзы расположен резонатор, а пневматическая форсунка состоит из корпуса, направляющей, контргайки, наконечника и сопла.This is achieved by the fact that the installation for vortex spray drying contains at least a pair of vortex chambers, interconnected with the formation at the junction of the transfer window, tangential pipes connected to the chambers for the introduction of the coolant and the cochlea for the discharge of gas suspension. The walls of the chambers are made in the form of truncated cones facing smaller bases in opposite directions, and the snails are connected to the large bases of the cones. The node for connecting the pneumatic nozzle to the resonator of the dispersed material pneumatic supply system associated with the dispenser consists of a pneumatic nozzle body and a sleeve connected to the nozzle body by means of a fastener. The sleeve has at least two conical openings connected through pipelines of the dispersed material pneumatic supply system with a dispenser, and a resonator is located between the nozzle and sleeve body, and the pneumatic nozzle consists of a body, a guide, a lock nut, a tip, and a nozzle.

На фиг.1 схематически изображена описываемая установка с одной парой камер; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - устройство подачи исходного раствора.Figure 1 schematically depicts the described installation with one pair of cameras; figure 2 is the same, a top view; figure 3 - feed device of the initial solution.

Установка для вихревой распылительной сушки содержит вихревые камеры 1, 2, 3, 4 в виде усеченных конусов (фиг.1 и 2), сопряженных между собой с образованием в месте сопряжения окна 5 гребней 6, 7 и обращенных меньшими основаниями 8 и 9 в противоположные стороны. К большим основаниям 10 и 11 камер подключены улитки 12 и 13 для отвода газовзвеси. Патрубок 14 служит для подачи в камеры сушильного агента (теплоносителя). Устройство подачи 15 исходного раствора представлено на фиг.3. Оно состоит из корпуса 16 пневматической форсунки 18 и гильзы 21, соединенной с корпусом 16 форсунки посредством крепежного элемента 22. В гильзе 21 имеется коническое отверстие 24, связанное через трубопровод 25 с улитками 12 и 13 для отвода газовзвеси (ретур), которая частично (с небольшой концентрацией конечного продукта) отводится в атмосферу, а часть поступает снова на досушку с исходным раствором в систему подачи 15 исходного раствора. Причем в качестве распыливающего агента используется теплоноситель, частично забираемый от магистрального патрубка 14.The installation for vortex spray drying contains vortex chambers 1, 2, 3, 4 in the form of truncated cones (Figs. 1 and 2), interconnected with each other to form ridges 6, 7 at the interface of the window 5 and facing opposite by smaller bases 8 and 9 side. To the large bases 10 and 11 of the chambers, snails 12 and 13 are connected to remove the gas suspension. The pipe 14 serves to supply the drying agent (coolant) to the chambers. The feed device 15 of the initial solution is presented in figure 3. It consists of a housing 16 of the pneumatic nozzle 18 and a sleeve 21 connected to the nozzle housing 16 by means of a fastener 22. The sleeve 21 has a conical hole 24 connected through a pipe 25 to the coils 12 and 13 for exhausting the gas suspension (retur), which partially (with a small concentration of the final product) is discharged into the atmosphere, and part is fed back to dryness with the initial solution in the feed system 15 of the initial solution. Moreover, as a spraying agent, a coolant is used, partially withdrawn from the main pipe 14.

Между корпусом форсунки и гильзы 21 расположен резонатор 26. Пневматическая форсунка (фиг.3) состоит из корпуса 16, направляющей 17, контргайки, наконечника 19 и сопла 20.A resonator 26 is located between the nozzle body and the sleeve 21. The pneumatic nozzle (Fig. 3) consists of a body 16, a guide 17, a lock nut, a tip 19 and a nozzle 20.

Установка для вихревой распылительной сушки работает следующим образом.Installation for vortex spray drying works as follows.

Влажный материал, например молочный сахар, подают по патрубкам, а сушильный агент (воздух) по тангенциальным патрубкам 14. Дисперсный влажный материал воздушными струями отбрасывается к стенкам камер 1-4 и перемещается потоком сушильного агента по спиральной траектории вдоль конических камер в сторону больших оснований 10 и 11, при этом частицы материала многократно рециркулируют в противоположно-направленных потоках газовзвеси вдоль камер, вследствие того что частицы материала непрерывно сбрасываются с гребней 6 и 7 в смежные камеры в соответствующих сечениях, в которых напряженность центробежного поля, для камеры, куда сбрасываются частицы, меньше из-за меньшего радиуса, т.е. радиуса крутки газовзвеси (см. напраление стрелок). Высушенный материал выводят из камер через улитки 12 и 13 на разделение, например, в циклонах (на чертеже не показаны).Wet material, such as milk sugar, is fed through nozzles, and a drying agent (air) through tangential nozzles 14. Dispersed moist material is thrown by air jets to the walls of chambers 1-4 and is moved by a flow of drying agent along a spiral path along conical chambers towards large bases 10 and 11, wherein the material particles are repeatedly recycled in oppositely directed flows of the gas suspension along the chambers, due to the fact that the material particles are continuously discharged from ridges 6 and 7 into adjacent chambers The cross sections in which the centrifugal field strength is smaller for the chamber where the particles are discharged due to the smaller radius, i.e. radius of twist of gas suspension (see direction of arrows). The dried material is removed from the chambers through the coils 12 and 13 for separation, for example, in cyclones (not shown in the drawing).

В предпочтительном варианте (с двумя парами камер) выполнения установки обеспечивается более длительное время пребывания материала и большая равномерность сушки, вследствие того что и в пределах смежных камер 1 и 3 существуют встречные потоки газовзвеси. Вследствие многократного ударного слияния встречно-направленных потоков газовзвеси имеет место проникновение и многократная циркуляция частиц из одного потока в другой, при этом частицы материала под действием знакопеременного ускорения тормозятся, а затем вновь разгоняются вращающимся сушильным агентом и сбрасываются в смежные камеры в сечениях, в которых напряженность центробежного поля меньше. В смежных камерах 2 и 4 перемещение частиц осуществляется аналогично, но в противоположных направлениях, т.е. в стороны больших оснований конических камер.In the preferred embodiment (with two pairs of chambers) of the installation, a longer residence time of the material and a greater uniformity of drying are ensured, due to the fact that there are counter flows of gas suspensions within adjacent chambers 1 and 3. Due to the multiple shock fusion of counter-directed flows of the gas suspension, the particles penetrate and repeatedly circulate from one flow to another, while the particles of the material are slowed down under the action of alternating acceleration and then again accelerated by a rotating drying agent and dumped into adjacent chambers in cross sections in which the tension centrifugal field less. In adjacent chambers 2 and 4, the movement of particles is carried out similarly, but in opposite directions, i.e. towards the large bases of the conical chambers.

Высокоскоростная воздушная струя, вытекающая из сопла распыливающего устройства, производит дробление жидкости и образует факел, в который подают сыпучий наполнитель. Кроме того, высокоскоростная воздушная струя, распространяющаяся внутри резонатора 26, является источником интенсивных акустических колебаний, интенсифицирующих процесс распыления и смешения.A high-speed air stream flowing from the nozzle of the spraying device crushes the liquid and forms a torch into which the bulk filler is fed. In addition, the high-speed air stream propagating inside the resonator 26 is a source of intense acoustic vibrations, intensifying the process of atomization and mixing.

В результате взаимодействия частиц наполнителя с каплями напыленной жидкости происходит перераспределение влаги, и влажность полученного агломерата уменьшается по сравнению с влажностью частиц чистого раствора.As a result of the interaction of the filler particles with droplets of the sprayed liquid, moisture redistribution occurs, and the moisture content of the obtained agglomerate decreases compared to the moisture content of the particles of the pure solution.

Как показали испытания опытного образца описываемой установки, удельный съем влаги достигает 800...900 кг/м³ в час, что в 1,5...2 раза больше, чем для известных вихревых сушилок. Выявленный экспериментально предпочтительный угол конусности камер составляет 2...10°.As shown by tests of a prototype of the described installation, the specific moisture removal reaches 800 ... 900 kg / m ³ per hour, which is 1.5 ... 2 times more than for known vortex dryers. The experimentally preferred angle of conicity of the chambers is 2 ... 10 °.

Claims

Installation for vortex spray drying, containing at least a pair of vortex chambers, interconnected with the formation at the junction of the transfer window, tangential pipes connected to the chambers for entering the coolant, a snail for discharging gas suspension, while the walls of the chambers are made in the form of truncated cones facing smaller bases in opposite directions, and the cochlea is connected to the large bases of the cones, characterized in that it is equipped with a pneumatic feed system of dispersed material associated with the dispenser m, consisting of a pneumatic nozzle with a resonator and a sleeve connected to the nozzle body by means of a fastener, at least two conical holes are made in the sleeve, connected through pipelines of the dispersed material to the dispenser, the pneumatic nozzle consisting of a housing, a guide, a lock nut, tip and nozzle, and between the body of the nozzle and the sleeve is a resonator.