RU2334183C1

RU2334183C1 - Granulator of boiling layer

Info

Publication number: RU2334183C1
Application number: RU2007100054/06A
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: 2008-09-20

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: in granulator of boiling layer, which consists of drying chamber that includes the conical casing, the lower part of which is connected with cylindrical part, in which grids are fixed as well as nozzle for supply of fluidised during agent from heat generator, according to invention, the upper part of casing is connected with cylindrical part and conical part of drying chamber, in which nozzle is installed for allocation of instrument and control equipment, at that the conical part of drying chamber is connected with vertical nozzle and with outlet nozzle of spent drying agent, which is connected to battery cyclone filter, at that two feeders are provided in the granulator: one in the upper part, the other one - in the lower part, and in vertical nozzle there are nozzle of initial material supply, for instance, solution of salts, and oppositely installed nozzles for supply of spraying agent, for instance, gas or air, and in horizontal input there is nozzle of initial material supply, for instance, solution of salts, and oppositely installed nozzles for supply of spraying agents, for instance, gas or air, and granulated product is discharged via auger with lock, at that feeders are made in the form of acoustic nozzles, the resonator of which is made in the form of toroidal cavity or at least one spherical cavity, which is installed in the end wall of casing that faces distributing head, at that the spherical cavity is connected by calibrated opening with clearance between vertical opening in the end wall of casing and rod of distributing head, at that in the section that is perpendicular to rod axis, the clearance has annular cross section, and distributing head is made in the from of casing with cover in the form of truncated cones, which are connected with their large bases, at that in casing there is a header installed in the form of cylindrical cavity, which is connected with annular channel formed by external cylindrical surface of hollow rod and identical diameter openings that are coaxial with it, which are made accordingly in cover and casing of distributing head, with at least three channels for solution discharge that are evenly distributed along circumference and perpendicular to rod axis, at that cut of openings is installed on the conical surface of distributing head cover, the incline angle of which determines root angle of sprayed solution torch.

EFFECT: increase of drying efficiency.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки растворов, плавов, суспензий и получения гранул различных веществ и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for drying solutions, floats, suspensions and obtaining granules of various substances 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, F26B 17/10, 1975 г., содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dryer by.with. USSR No. 553424, F26B 17/10, 1975, containing a wet hopper of a wet material with a screw feeder, a drying chamber, a heater, a fan and an exhaust air purification system (prototype).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта из-за недостаточно высокой степени распыла растворов.The disadvantage of the prototype is the relatively low productivity of drying the final product due to the insufficiently high degree of spray solutions.

Технический результат - повышение производительности сушки.The technical result is an increase in drying performance.

Это достигается тем, что в грануляторе кипящего слоя, состоящем из сушильной камеры, включающей в себя конический корпус, нижняя часть которого соединена с цилиндрической частью, в которой закреплены решетки и патрубок для подачи псевдоожижающего сушильного агента из теплогенератора, согласно изобретению верхняя часть корпуса соединена с цилиндрической частью и конической частью сушильной камеры, в которой расположен патрубок для размещения контрольно-измерительной аппаратуры, причем коническая часть сушильной камеры соединена с вертикальным патрубком и с выходным патрубком отработанного сушильного агента, соединенного с батарейным циклонным фильтром, причем в грануляторе предусмотрено два питателя: один - в верхней части, другой - в нижней, а в вертикальном патрубке расположены патрубок подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а в горизонтальном вводе расположены патрубок подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а гранулированный продукт выводится через шнек с затвором, при этом питатели выполнены в виде акустических форсунок, резонатор которых выполнен в виде тороидальной полости или, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенке корпуса, обращенной к распределительной головке, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса и стержнем распределительной головки, причем в сечении, перпендикулярном оси стержня, зазор имеет кольцевое сечение, а распределительная головка выполнена в виде корпуса с крышкой в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, причем в корпусе расположен коллектор в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке и корпусе распределительной головки, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня каналами для выхода раствора, причем срез отверстий расположен на конической поверхности крышки распределительной головки, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.This is achieved by the fact that in a fluidized bed granulator consisting of a drying chamber including a conical body, the lower part of which is connected to a cylindrical part, in which lattices and a pipe for supplying a fluidizing drying agent from a heat generator are fixed, according to the invention, the upper part of the body is connected to the cylindrical part and the conical part of the drying chamber, in which there is a pipe for the placement of instrumentation, and the conical part of the drying chamber is connected to with a plastic nozzle and with an outlet nozzle of a used drying agent connected to a battery cyclone filter, and there are two feeders in the granulator: one in the upper part, the other in the lower, and in the vertical nozzle there is a nozzle for supplying the starting material, for example, salt solution, and opposite located nozzles for supplying a spraying agent, for example gas or air, and in a horizontal inlet are nozzles for supplying a starting material, for example, a solution of salts, and opposite barrels for supplying a spraying agent, for example gas or air, and the granular product is discharged through a screw with a shutter, and the feeders are made in the form of acoustic nozzles, the resonator of which is made in the form of a toroidal cavity or at least one spherical cavity located in the end wall the housing facing the distribution head, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole with a gap between the vertical hole in the end wall of the housing and the rod of the distribution head, in a section perpendicular to the axis of the rod, the gap has an annular section, and the distribution head is made in the form of a housing with a cover in the form of truncated cones connected by large bases, and in the housing there is a collector in the form of a cylindrical cavity connected by an annular channel formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod and holes of the same diameter coaxial with it, made respectively in the cover and body of the distribution head, with at least three evenly spaced kruzhnosti channels and perpendicular to the axis of the rod to yield a solution and the cut holes located on the conical surface of the dispensing head cover, the slope of which determines the angle of the root flame sprayed solution.

На фиг.1 показана схема гранулятора кипящего слоя; на фиг.2 - общий вид пневматической акустической форсунки.Figure 1 shows a diagram of a granulator fluidized bed; figure 2 is a General view of a pneumatic acoustic nozzle.

Гранулятор кипящего слоя состоит из сушильной камеры, включающей в себя конический корпус 1 (фиг.1), нижняя часть которого соединена с цилиндрической частью 2, в которой закреплены решетки 3 и патрубок 4 для подачи псевдоожижающего сушильного агента из теплогенератора (не показано). Верхняя часть корпуса 1 соединена с цилиндрической частью 9 и конической частью 10 сушильной камеры, в которой расположен патрубок для размещения контрольно-измерительной аппаратуры. Коническая часть 10 сушильной камеры соединена с вертикальным патрубком 12 и с выходным патрубком 11 отработанного сушильного агента, соединенного с батарейным циклонным фильтром (не показано). В грануляторе предусмотрено два питателя: один - в верхней части, другой - в нижней.The fluidized bed granulator consists of a drying chamber including a conical body 1 (Fig. 1), the lower part of which is connected to a cylindrical part 2, in which lattices 3 and a pipe 4 are fixed for supplying a fluidizing drying agent from a heat generator (not shown). The upper part of the housing 1 is connected to the cylindrical part 9 and the conical part 10 of the drying chamber, in which a pipe is located for placement of instrumentation. The conical part 10 of the drying chamber is connected to the vertical pipe 12 and to the outlet pipe 11 of the spent drying agent connected to the battery cyclone filter (not shown). There are two feeders in the granulator: one in the upper part, the other in the lower.

В вертикальном патрубке 12 расположены патрубок 16 подачи исходного материала, например раствора солей, оканчивающийся распылительной акустической форсункой 13 (фиг.2), и оппозитно расположенные патрубки 14 и 15 для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха.In the vertical pipe 12, there is a pipe 16 for supplying a source material, for example, a salt solution, ending with an acoustic spray nozzle 13 (FIG. 2), and opposite pipes 14 and 15 for supplying a spray agent, for example gas or air.

В горизонтальном вводе расположены патрубок 7 подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки 6 и 8 для подачи распыливающего агента, например газа или воздуха, а гранулированный продукт выводится через шнек 5 с затвором (на чертеже не показано).In the horizontal inlet, there is a pipe 7 for supplying a source material, for example, a solution of salts, and opposite pipes 6 and 8 for supplying a spraying agent, for example gas or air, and the granular product is discharged through a screw 5 with a shutter (not shown).

Каждый из питателей может быть выполнен в виде акустической форсунки (фиг.2), которая содержит полый корпус 17 со стенками, образованными конической и торцевыми поверхностями с размещенным в нем резонатором 25 и полостью 21 для распыливающего агента, поступающего через штуцер 19 в коллектор 18, связанный через отверстия 20 с полостью 21, которая выполнена в виде усеченного конуса с большим и меньшим основанием.Each of the feeders can be made in the form of an acoustic nozzle (figure 2), which contains a hollow body 17 with walls formed by a conical and end surfaces with a resonator 25 and a cavity 21 for a spraying agent entering through the nozzle 19 into the manifold 18, connected through holes 20 with a cavity 21, which is made in the form of a truncated cone with a larger and smaller base.

На полом цилиндрическом стержне 23, жестко связанном с корпусом 17, установлена распределительная головка 32 для подачи исходного раствора через штуцер 22, при этом между стержнем 23 и корпусом 17 со стороны меньшего основания усеченного конуса, образующего полость 21, имеется кольцевой зазор 24. Резонатор 25 выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в торцевой стенки корпуса 17, обращенной к распределительной головке 32, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 26 с зазором 24 между вертикальным отверстием в торцевой стенки корпуса 17 и стержнем 23 распределительной головки 32. В сечении, перпендикулярном оси стержня 23, зазор 24 имеет кольцевое сечение, а распределительная головка 32 выполнена в виде корпуса 30 с крышкой 29 в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В корпусе распределительной головки 32 расположен коллектор 31 в виде цилиндрической полости, соединенный кольцевым каналом 33, образованным внешней цилиндрической поверхностью полого стержня 23 и соосными с ним отверстиями одинакового диаметра, выполненными соответственно в крышке 29 и корпусе 30 распределительной головки 32, с, по крайней мере, тремя равномерно размещенными по окружности и перпендикулярными оси стержня 23 каналами 28 для выхода раствора. Срез отверстий каналов 28 расположен на конической поверхности крышки 29 распределительной головки 32, угол наклона которой определяет корневой угол факела распыленного раствора.On the hollow cylindrical rod 23, rigidly connected with the housing 17, a distribution head 32 is installed for supplying the initial solution through the nozzle 22, while between the rod 23 and the housing 17 from the side of the smaller base of the truncated cone forming the cavity 21, there is an annular gap 24. Resonator 25 made in the form of at least one spherical cavity located in the end wall of the housing 17 facing the distribution head 32, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole 26 with a gap 24 between the vertical tverstiem in the end wall of the housing 17 and the rod 23 of the dispensing head 32. In a section perpendicular to the axis of the rod 23, the gap 24 has an annular cross section and the dispensing head 32 is formed as a housing 30 with cover 29 in the form of truncated cones, connected large bases. A manifold 31 in the form of a cylindrical cavity is located in the housing of the distribution head 32, connected by an annular channel 33 formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod 23 and holes of the same diameter coaxial with it, made respectively in the cover 29 and the housing 30 of the distribution head 32, with at least , three channels 28 evenly arranged around the circumference and perpendicular to the axis of the rod 23 for the exit of the solution. A cut of the openings of the channels 28 is located on the conical surface of the cover 29 of the distribution head 32, the angle of inclination of which determines the root angle of the spray plume.

Резонатор 25 может быть выполнен в виде тороидальной полости (не показано), ось которой расположена соосно стержню 23 распределительной головки 32, а его полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием 26 с кольцевым зазором между вертикальным отверстием в торцевой стенке корпуса 17 и стержнем 23 распределительной головки 32. Канал для выхода раствора может быть выполнен в виде радиального кольцевого зазора (не показано), лежащего в плоскости, перпендикулярной оси стержня 23 распределительной головки 32, и образованный в ее крышке 29 посредством пластины 27, жестко прикрепленной к стержню 23, перпендикулярно его оси, и связанной с крышкой 29, по крайней мере, тремя крепежными элементами 34 с образованием радиального кольцевого зазора.The resonator 25 can be made in the form of a toroidal cavity (not shown), the axis of which is located coaxially with the rod 23 of the distribution head 32, and its cavity is connected by at least one calibrated hole 26 with an annular gap between the vertical hole in the end wall of the housing 17 and the rod 23 of the distribution head 32. The channel for the exit of the solution can be made in the form of a radial annular gap (not shown) lying in a plane perpendicular to the axis of the rod 23 of the distribution head 32, and formed in its roofs ke 29 by means of a plate 27, rigidly attached to the rod 23, perpendicular to its axis, and connected with the cover 29, at least three fasteners 34 with the formation of a radial annular gap.

Гранулятор кипящего слоя работает следующим образом.Granulator fluidized bed works as follows.

В нижней части корпуса 1 закреплены решетки 3 и патрубок 4 для подачи псевдо-ожижающего сушильного агента из теплогенератора (не показано). В грануляторе предусмотрено два питателя: один - в верхней части, другой - в нижней.In the lower part of the housing 1, lattices 3 and a pipe 4 are fixed for supplying a pseudo-fluidizing drying agent from a heat generator (not shown). There are two feeders in the granulator: one in the upper part, the other in the lower.

В вертикальном патрубке 12 расположены патрубок 16 подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки 14 и 15 для подачи распыливающего агента, а в горизонтальном вводе расположены патрубок 7 подачи исходного материала, например раствора солей, и оппозитно расположенные патрубки 6 и 8 для подачи распыливающего агента, при этом гранулированный продукт выводится через шнек 5 с затвором (не показано). Каждый из питателей может быть выполнен в виде акустической форсунки (фиг.2).In the vertical nozzle 12, there is a nozzle 16 for supplying a source material, for example, a salt solution, and opposed nozzles 14 and 15 for supplying a spray agent, and in a horizontal inlet, a nozzle 7 for supplying a source material, for example, a salt solution, and opposite nozzles 6 and 8 for supply of a spraying agent, while the granular product is discharged through the screw 5 with a shutter (not shown). Each of the feeders can be made in the form of an acoustic nozzle (figure 2).

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.The acoustic nozzle for spraying liquids works as follows.

Распыливающий агент, например воздух, подается по штуцеру 19 в коллектор 18, связанный через отверстия 20 с полостью 21, которая выполнена в виде усеченного конуса. Из полости 21 воздух направляется в кольцевой зазор 24 между стержнем 23 и корпусом 17, где встречает на своем пути резонатор 25, выполненный в виде сферической полости, соединенной с зазором 24 посредством калиброванного отверстия 26. В результате прохождения резонатора 25 распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в распределительную головку 32 через полый стержень 23, из которой раствор подается в виде пленки жидкости, перекрывающей выход распыливающего агента из генератора звуковых колебаний, образованного резонатором 25. Эта пленка дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности крышки 29 распределительной головки 32.A spraying agent, for example air, is supplied through a nozzle 19 to a manifold 18 connected through openings 20 to a cavity 21, which is made in the form of a truncated cone. From the cavity 21, air is directed into the annular gap 24 between the rod 23 and the housing 17, where it encounters a resonator 25 made in the form of a spherical cavity connected to the gap 24 by means of a calibrated hole 26. As a result of the passage of the resonator 25 by a spray agent (for example, air ) in the latter, pressure pulsations arise, creating acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. Acoustic vibrations of the spraying agent contribute to finer spraying of the solution supplied to the distribution head 32 through the hollow rod 23, from which the solution is supplied in the form of a liquid film blocking the output of the spraying agent from the sound vibration generator formed by the resonator 25. This film is crushed under the influence of acoustic air vibrations into small drops, as a result of which a torch of a sprayed solution with air is formed, the root angle of which is determined by the angle of inclination of the horse eskoy surface of the lid 29 of the dispensing head 32.

Claims

1. The fluidized bed granulator, consisting of a drying chamber, including a conical body, the lower part of which is connected to a cylindrical part, in which lattices and a pipe for supplying a fluidizing drying agent from a heat generator are fixed, characterized in that the upper part of the body is connected to a cylindrical part and the conical part of the drying chamber, in which the pipe is located for placement of instrumentation, and the conical part of the drying chamber is connected to a vertical pipe and the outlet pipe of the spent drying agent connected to the battery cyclone filter, and the granulator has two feeders: one in the upper part, the other in the bottom, and in the vertical pipe there is a pipe for supplying source material, for example, salt solution, and opposite pipes for spraying agent, for example gas or air, and in a horizontal inlet are located a nozzle for supplying a source material, for example, a solution of salts, and opposed nozzles for feeding a spray its agent, for example gas or air, and the granular product is discharged through a screw with a shutter, while the feeders are made in the form of acoustic nozzles, the resonator of which is made in the form of a toroidal cavity or at least one spherical cavity located in the end wall of the housing facing to the distribution head, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole with a gap between the vertical hole in the end wall of the housing and the shaft of the distribution head, and in cross section, perpendicular ohm of the axis of the rod, the gap has an annular cross section, and the distribution head is made in the form of a housing with a cover in the form of truncated cones connected by large bases, and in the housing there is a collector in the form of a cylindrical cavity, connected by an annular channel formed by the outer cylindrical surface of the hollow rod and coaxial with holes of the same diameter, respectively made in the cover and housing of the distribution head, with at least three evenly spaced circumferential the axis of the rod with channels for the exit of the solution, and a cut of the holes is located on the conical surface of the cover of the distribution head, the angle of inclination of which determines the root angle of the spray plume.

2. The granulator according to claim 1, characterized in that the axis of the toroidal cavity of the resonator is coaxial with the rod of the distribution head, and the cavity is connected by at least one calibrated hole with an annular gap between the vertical hole in the end wall of the housing and the rod of the distribution head.

3. The granulator according to claim 1, characterized in that the solution outlet channel is a radial annular gap lying in a plane perpendicular to the axis of the rod of the distribution head and formed in its lid by means of a plate rigidly attached to the rod, perpendicular to its axis, and associated with the cover, at least three fasteners with the formation of a radial annular gap.