[go: up one dir, main page]

RU2425311C1 - Vortex drying chamber for drying disperse material in swir flow of heat carrier with shf power supply - Google Patents

Vortex drying chamber for drying disperse material in swir flow of heat carrier with shf power supply Download PDF

Info

Publication number
RU2425311C1
RU2425311C1 RU2010115946/06A RU2010115946A RU2425311C1 RU 2425311 C1 RU2425311 C1 RU 2425311C1 RU 2010115946/06 A RU2010115946/06 A RU 2010115946/06A RU 2010115946 A RU2010115946 A RU 2010115946A RU 2425311 C1 RU2425311 C1 RU 2425311C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying chamber
particles
vortex
dried
zone
Prior art date
Application number
RU2010115946/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Тихонович Антипов (RU)
Сергей Тихонович Антипов
Дмитрий Анатольевич Казарцев (RU)
Дмитрий Анатольевич Казарцев
Алексей Владимирович Журавлев (RU)
Алексей Владимирович Журавлев
Евгений Сергеевич Бунин (RU)
Евгений Сергеевич Бунин
Антон Юрьевич Баранов (RU)
Антон Юрьевич Баранов
Ирина Сергеевна Юрова (RU)
Ирина Сергеевна Юрова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА)
Priority to RU2010115946/06A priority Critical patent/RU2425311C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2425311C1 publication Critical patent/RU2425311C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: vortex drying chamber for drying disperse material in swirl flow of heat carrier with SHF-power supply consists of cylinder case with inlet branch for introduction of gas suspension and outlet branch for withdrawal of dried material equipped with SHF-emitter. The distinguished feature of the invention is fluoro-plastic coating of internal surface of the case of the vortex drying chamber to reduce attrition of dried material; also, the branch for introduction of gas suspension is converging at input to the drying chamber. Inside the vortex drying chamber on its side surface there are installed local accelerators of heat carrier flow and guiding insertions made of radio transparent material. Notably, the local accelerators of heat carrier flow are secured on side surface inside the vortex drying chamber so, as to form a stable rotating circular layer of being dried particles of material and to avoid their accumulation in a zone of maximal resistance to particles motion. The guiding insertions separating dried particles from the main rotating circular layer and guiding them into the central zone of the vortex drying chamber are arranged in a zone of particles return to an elevation point. The SHF emitter is arranged tangentially on external cylinder surface of the case of the vortex drying chamber to facilitate the highest density of flow of electromagnetic energy concentrating in a zone of a rotating circular layer of being dried particles of material.
EFFECT: upgraded quality of dried material, intensified process of heat and mass exchange due to raised activity of hydro-dynamic conditions in drying chamber resulted from increased inter-phase relative rates of heat carrier and particles of disperse material, also, facilitation of stable swirl flow of gas suspension and reduced power expenditures for drying process; increased efficiency of absorption of supplied energy with being dried material; simplified design of vortex drying chamber.
3 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки, в частности к устройствам для проведения тепло- и массообменных процессов, а именно для комбинированной сушки дисперсных материалов, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и смежных с ними областях промышленности.The invention relates to a drying technique, in particular to a device for carrying out heat and mass transfer processes, namely for the combined drying of dispersed materials, and can be used in food, chemical, pharmaceutical and related industries.

В промышленности широкое распространение получили тепломассообменные аппараты с комбинированным энергоподводом, работающие в активном гидродинамическом режиме и использующие закрученный поток теплоносителя в качестве одного из наиболее эффективных средств интенсификации процесса сушки дисперсных материалов.Heat and mass transfer apparatuses with combined energy supply, operating in an active hydrodynamic mode and using a swirling flow of heat carrier as one of the most effective means of intensifying the drying process of dispersed materials, are widely used in industry.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка для сушки дисперсного материала в активном гидродинамическом режиме с СВЧ-энергоподводом [Патент RU №2312280, F26B 17/00, F26B 3/347, 10.12.2007], содержащая вихревую камеру с входным патрубком для ввода газовзвеси, СВЧ-излучателями с защитными экранами и фторопластовыми окнами.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is an apparatus for drying dispersed material in an active hydrodynamic mode with a microwave energy supply [Patent RU No. 2312280, F26B 17/00, F26B 3/347, 12/10/2007], containing a swirl chamber with an inlet a pipe for introducing gas suspension, microwave emitters with protective shields and fluoroplastic windows.

Сушильная камера данной установки имеет ряд недостатков:The drying chamber of this unit has several disadvantages:

- невысокое качество высушиваемого материала вследствие истирания его о внутреннюю поверхность камеры;- low quality of the dried material due to its abrasion on the inner surface of the chamber;

- нарушение стабильности вращающегося кольцевого слоя при сушке крупнодисперсных материалов из-за образования «завала» в зоне подъема высушиваемых частиц;- violation of the stability of the rotating annular layer during drying of coarse materials due to the formation of "blockage" in the zone of rise of the dried particles;

- значительные затраты электроэнергии на поддержание необходимой скорости теплоносителя для сохранения постоянства величины центробежной силы, удерживающей в камере слой дисперсного материала;- significant energy costs to maintain the necessary speed of the coolant to maintain a constant value of the centrifugal force holding the layer of dispersed material in the chamber;

- необходимость установки большого количества СВЧ-излучателей, имеющих специальные волноводы сложной конфигурации для равномерного распределения потока СВЧ-энергии по объему камеры, что усложняет конструкцию и повышает затраты на ее изготовление.- the need to install a large number of microwave emitters having special waveguides of complex configuration for uniform distribution of the microwave energy flux throughout the chamber, which complicates the design and increases the cost of its manufacture.

Технической задачей изобретения является повышение качества высушиваемого материала, интенсификация процессов тепло- и массообмена, уменьшение энергозатрат на процесс сушки дисперсных материалов, обеспечение стабилизации активного гидродинамического режима вихревой сушильной камере и равномерного распределения потока СВЧ-энергии по объему камеры, упрощение конструкции вихревой сушильной камеры и снижение затрат на ее изготовление.An object of the invention is to improve the quality of the dried material, the intensification of heat and mass transfer processes, reducing energy costs for the drying process of dispersed materials, ensuring stabilization of the active hydrodynamic regime of the vortex drying chamber and uniform distribution of the microwave energy flow throughout the chamber volume, simplifying the design of the vortex drying chamber and reducing the cost of its manufacture.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в вихревой сушильной камере для сушки дисперсного материала в закрученном потоке теплоносителя с СВЧ-энергоподводом, включающей цилиндрический корпус с входным патрубком для ввода газовзвеси и отводящим патрубком для вывода высушенного материала, снабженный СВЧ-излучателем, новым является то, что внутренняя поверхность корпуса вихревой сушильной камеры снабжена фторопластовым покрытием для уменьшения истирания высушиваемого материала, патрубок для ввода газовзвеси выполнен сужающимся на входе в сушильную камеру, внутри вихревой сушильной камеры на ее боковой поверхности установлены локальные ускорители потока теплоносителя и направляющие вставки, выполненные из радиопрозрачного материала, причем локальные ускорители потока теплоносителя закреплены на боковой поверхности внутри вихревой сушильной камеры таким образом, чтобы сформировать устойчивый вращающийся кольцевой слой высушиваемых частиц материала и исключить возможность их накопления в зоне максимального сопротивления движению частиц, а направляющие вставки, отделяющие высушенные частицы от основного вращающегося кольцевого слоя и направляющие их в центральную зону вихревой сушильной камеры, расположены в зоне возврата частиц к точке подъема, СВЧ-излучатель установлен тангенциально на наружной цилиндрической поверхности корпуса вихревой сушильной камеры таким образом, чтобы наибольшая плотность потока электромагнитной энергии была сосредоточена в зоне вращающегося кольцевого слоя высушиваемых частиц материала.The object of the invention is achieved in that in a vortex drying chamber for drying dispersed material in a swirling flow of a heat carrier with a microwave energy supply, including a cylindrical body with an inlet pipe for introducing a gas suspension and a discharge pipe for outputting dried material, equipped with a microwave emitter, is new that the inner surface of the housing of the vortex drying chamber is equipped with a fluoroplastic coating to reduce the abrasion of the dried material, a pipe for introducing gas suspension made tapering at the entrance to the drying chamber, inside the vortex drying chamber on its lateral surface there are local accelerators of the coolant flow and guide inserts made of radiolucent material, and local accelerators of the coolant flow are fixed on the side surface inside the vortex drying chamber in such a way as to form a stable rotating an annular layer of dried material particles and exclude the possibility of their accumulation in the zone of maximum resistance to movement itz, and the guide inserts separating the dried particles from the main rotating annular layer and directing them to the central zone of the vortex drying chamber are located in the zone of return of the particles to the lift point, the microwave emitter is mounted tangentially on the outer cylindrical surface of the vortex drying chamber body so that the highest electromagnetic energy flux density was concentrated in the zone of the rotating annular layer of the dried material particles.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества высушиваемого материала, в интенсификации процессов тепло- и массообмена за счет повышения активности гидродинамической обстановки в сушильной камере вследствие увеличения межфазных относительных скоростей теплоносителя и частиц дисперсного материала, в обеспечении стабильности закрученного потока газовзвеси и в снижении энергозатрат на процесс сушки, в повышении эффективности поглощения высушиваемым материалом подводимой энергии, в упрощении конструкции вихревой сушильной камеры.The technical result of the invention is to improve the quality of the dried material, to intensify the processes of heat and mass transfer by increasing the activity of the hydrodynamic situation in the drying chamber due to an increase in the interfacial relative velocities of the coolant and particles of dispersed material, in ensuring the stability of the swirling flow of gas suspension and in reducing energy consumption for the drying process , in increasing the efficiency of absorption of the supplied energy by the dried material, in simplifying the design of the vortex second drying chamber.

На фиг.1 изображен общий вид вихревой сушильной камеры для сушки дисперсного материала; фиг.2 - фронтальная проекция вихревой сушильной камеры; фиг.3 - схема сил, действующих на частицу в закрученном потоке теплоносителя.Figure 1 shows a General view of the vortex drying chamber for drying dispersed material; figure 2 is a frontal view of the vortex drying chamber; figure 3 - diagram of the forces acting on the particle in a swirling flow of coolant.

Вихревая сушильная камера для сушки дисперсного материала в закрученном потоке теплоносителя с СВЧ-энергоподводом (фиг.1, 2) содержит цилиндрический корпус 1, патрубок 2 для ввода газовзвеси, выполненный сужающимся на входе в сушильную камеру, внутренняя поверхность корпуса вихревой сушильной камеры снабжена фторопластовым покрытием 3 для уменьшения коэффициента трения частиц материала о внутреннюю поверхность корпуса вихревой сушильной камеры, локальные ускорители потока теплоносителя 4 закреплены на боковой поверхности внутри корпуса вихревой сушильной камеры таким образом, чтобы сформировать устойчивый вращающийся кольцевой слой высушиваемых частиц материала и исключить возможность их накопления в зоне максимального сопротивления движению частиц и расположены в зоне подъема высушиваемого материала, направляющие вставки 5, отделяющие высушенные частицы от основного вращающегося слоя и направляющие их в центральную зону вихревой сушильной камеры, расположены в зоне возврата частиц к точке подъема, СВЧ-излучатель 6, установленный тангенциально на внешней цилиндрической поверхности корпуса 1 вихревой сушильной камеры таким образом, чтобы наибольшая плотность потока электромагнитной энергии была сосредоточена в зоне вращающегося кольцевого слоя высушиваемых частиц материала, отводящий патрубок 7 для вывода высушенного материала.A vortex drying chamber for drying dispersed material in a swirling flow of a coolant with a microwave energy supply (FIGS. 1, 2) comprises a cylindrical body 1, a pipe 2 for introducing a gas suspension, made narrowing at the entrance to the drying chamber, the inner surface of the housing of the vortex drying chamber is provided with a fluoroplastic coating 3 to reduce the coefficient of friction of material particles on the inner surface of the housing of the vortex drying chamber, local accelerators of the coolant flow 4 are mounted on the side surface inside the housing and the vortex drying chamber in such a way as to form a stable rotating ring layer of the dried particles of the material and to exclude the possibility of their accumulation in the zone of maximum resistance to the movement of particles and are located in the lifting zone of the dried material, the guide inserts 5 separating the dried particles from the main rotating layer and directing them into the central zone of the vortex drying chamber, located in the zone of return of particles to the point of rise, the microwave emitter 6, mounted tangentially on the outer cylinder the surface of the casing 1 of the vortex drying chamber so that the highest electromagnetic energy flux density is concentrated in the zone of the rotating annular layer of the dried material particles, the outlet pipe 7 for the output of the dried material.

Сушку дисперсного материала в вихревой сушильной камере осуществляют следующим образом.The drying of the dispersed material in a vortex drying chamber is as follows.

Образуемая после подачи влажного дисперсного материала в теплоноситель газовзвесь нагнетается в рабочее пространство вихревой сушильной камеры 1 через патрубок 2 для ввода газовзвеси, сужающийся на входе в сушильную камеру для увеличения скорости теплоносителя. При этом высушиваемый материал попадает в зону максимального сопротивления его движению (фиг.3), в которой существует наибольшая вероятность образования скопления высушиваемых частиц за счет возрастающего на этом участке сушильной камеры действия сил сопротивления движению материала и, как следствие, происходит нарушение стабильности вращающегося кольцевого слоя. Эта зона определяется изменением угла α наклона касательной а - а, проведенной к поверхности камеры через точку контакта каждой частицы высушиваемого материала с этой поверхностью, к горизонтали 0 - 0 в диапазоне 0°…90°.A gas suspension formed after the wet dispersed material is fed into the coolant is pumped into the working space of the vortex drying chamber 1 through a pipe 2 for introducing a gas suspension, tapering at the entrance to the drying chamber to increase the speed of the coolant. In this case, the material to be dried falls into the zone of maximum resistance to its movement (Fig. 3), in which there is the greatest likelihood of the accumulation of dried particles due to the increase in this section of the drying chamber of the action of the resistance forces to the movement of the material and, as a result, the stability of the rotating annular layer . This zone is determined by the change in the angle α of the slope of the tangent a - a, drawn to the surface of the chamber through the contact point of each particle of the material to be dried with this surface, to the horizontal 0 - 0 in the range 0 ° ... 90 °.

Представленная на фиг.3 схема иллюстрирует действие на каждую частицу высушиваемого материала следующих сил:Presented in figure 3, the diagram illustrates the action on each particle of the dried material of the following forces:

1) сила гидродинамического сопротивления Fгд, Н1) the hydrodynamic drag force F GD , N

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где ξ - коэффициент гидравлического сопротивления камеры;where ξ is the coefficient of hydraulic resistance of the chamber;

d - диаметр частицы высушиваемого материала, м;d is the particle diameter of the dried material, m;

ρ - плотность теплоносителя, кг/м3;ρ is the density of the coolant, kg / m 3 ;

ω - скорость потока теплоносителя, м/с;ω is the flow rate of the coolant, m / s;

υ - абсолютная скорость частицы, м/с.υ is the absolute velocity of the particle, m / s.

2) сила нормального давления (реакция вогнутой стенки камеры) N, Н;2) normal pressure force (reaction of the concave chamber wall) N, N;

3) сила трения частицы о внутреннюю поверхность камеры Fтр, Н3) the friction force of the particle on the inner surface of the chamber F Tr , N

Fтр=fN,F Tr = fN,

где f - коэффициент трения частицы о материал внутренней поверхности камеры;where f is the coefficient of friction of the particle on the material of the inner surface of the chamber;

4) сила тяжести Fт, Н4) gravity F t N

Fт=mg,F t = mg,

где т - масса частицы, кг;where t is the particle mass, kg;

g=9,81 - ускорение свободного падения, м/с2.g = 9.81 - acceleration of gravity, m / s 2 .

5) центробежная сила Fц, Н5) the centrifugal force F c, H

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где R - радиус внутренней поверхности сушильной камеры, м.where R is the radius of the inner surface of the drying chamber, m

Анализируя представленную схему (фиг.3), можно сделать вывод о влиянии действующих сил на ускорение частицы высушиваемого материала, которое в инерциальных системах прямо пропорционально величине равнодействующей этих сил и обратно пропорционально массе частицы:Analyzing the presented scheme (Fig. 3), we can conclude that the acting forces affect the particle acceleration of the dried material, which in inertial systems is directly proportional to the magnitude of the resultant of these forces and inversely proportional to the particle mass:

Figure 00000003
.
Figure 00000003
.

где

Figure 00000004
- ускорение частицы;Where
Figure 00000004
- particle acceleration;

Figure 00000005
- равнодействующая всех сил, действующих на частицу.
Figure 00000005
- the resultant of all forces acting on the particle.

Figure 00000006
Figure 00000006

При прохождении частицей материала зоны максимального сопротивления ее движению уравнения движения этой частицы в проекциях на осях o-x и o-y выбранной системы координат могут быть представлены в виде:When a particle passes through a zone of maximum resistance to its movement, the equations of motion of this particle in projections on the o-x and o-y axes of the selected coordinate system can be represented as:

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Отсюда:From here:

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Движение рассматриваемой частицы определяется уравнениемThe motion of the particle in question is determined by the equation

Figure 00000011
Figure 00000011

Тогда ускорение частицы в общем случае будет определено зависимостью:Then the particle acceleration in the general case will be determined by the dependence:

Figure 00000012
Figure 00000012

где α - угол наклона касательной а - а, проведенной к поверхности вихревой сушильной камеры через точку контакта частицы с этой поверхностью, к горизонтали 0-0, град.where α is the angle of inclination of the tangent a - a, drawn to the surface of the vortex drying chamber through the point of contact of the particle with this surface, to the horizontal 0-0, deg.

Из приведенной зависимости следует, что отрицательное влияние на ускорение частицы оказывают коэффициент трения f частицы о материал внутренней поверхности вихревой сушильной камеры, угол α наклона касательной а - а, проведенной к поверхности камеры через точку контакта каждой частицы высушиваемого материала с этой поверхностью, к горизонтали 0-0, а также снижение скорости потока теплоносителя ω.From the above dependence it follows that the friction coefficient f of the particle on the material of the inner surface of the vortex drying chamber, the angle α of the slope of the tangent a - a, drawn to the chamber surface through the contact point of each particle of the material to be dried with this surface, to the horizontal 0 -0, as well as a decrease in the flow rate of the coolant ω.

С целью уменьшения влияния коэффициента трения на ускорение частицы высушиваемого материала, а также предотвращения его истирания внутренняя поверхность вихревой сушильной камеры 1 снабжена фторопластовым покрытием 3.In order to reduce the effect of the coefficient of friction on the acceleration of the particles of the dried material, as well as to prevent its abrasion, the inner surface of the vortex drying chamber 1 is equipped with a fluoroplastic coating 3.

Наибольшее влияние угла α наклона касательной а - а, проведенной к поверхности камеры через каждую точку контакта частицы высушиваемого материала с этой поверхностью, к горизонтали 0-0 на ускорение частицы наблюдается в интервале α=0°…90° (в зоне максимального сопротивления движению частиц), так как при α=0°…90° cosα > 0 и sinα > 0, поэтому при прохождении частицей дисперсного материала этой зоны ее замедление будет максимальным.The greatest influence of the angle α of the inclination of the tangent a - a, drawn to the chamber surface through each contact point of the particles of the material to be dried with this surface, to the horizontal 0-0 on the particle acceleration is observed in the range α = 0 ° ... 90 ° (in the zone of maximum resistance to particle motion ), since at α = 0 ° ... 90 ° cosα> 0 and sinα> 0, therefore, when a particle passes through the dispersed material in this zone, its deceleration will be maximum.

В интервале α=90°…180° влияние силы тяжести и силы нормального давления способствует уменьшению трения частицы о внутреннюю поверхность вихревой сушильной камеры. Анализируя зависимость (1), видим, что в интервале α=90°…180° cosα < 0. Это говорит о возможности ускорения частицы материала на этом участке камеры.In the range α = 90 ° ... 180 °, the influence of gravity and normal pressure forces reduce the friction of the particle on the inner surface of the vortex drying chamber. Analyzing dependence (1), we see that in the range α = 90 ° ... 180 ° cosα <0. This suggests the possibility of accelerating a particle of material in this section of the chamber.

Однако частица не получает необходимого ускорения на данном участке вихревой сушильной камеры вследствие уменьшения скорости теплоносителя. Так как расход подведенного и отработанного теплоносителя одинаков, его скорость зависит от площади поперечного сечения газохода. Площадь поперечного сечения сушильной камеры резко увеличивается сразу за патрубком 2 для ввода газовзвеси. Вследствие этого происходит значительное рассеяние кинетической энергии газовой струи в рабочее пространство вихревой сушильной камеры и уменьшение скорости потока теплоносителя.However, the particle does not receive the necessary acceleration in this section of the vortex drying chamber due to a decrease in the coolant velocity. Since the flow rate of the supplied and spent coolant is the same, its speed depends on the cross-sectional area of the gas duct. The cross-sectional area of the drying chamber increases sharply immediately after the nozzle 2 for introducing a gas suspension. As a result of this, a significant dispersion of the kinetic energy of the gas stream into the working space of the vortex drying chamber and a decrease in the flow rate of the coolant occur.

Повышение скорости потока теплоносителя без увеличения его расхода и, как следствие, увеличения потерь напора на участке нагнетания (а значит без увеличения энергозатрат) обеспечивается с помощью локальных ускорителей потока теплоносителя 4, расположенных в зоне подъема частиц высушиваемого материала, определенной интервалом α=0°…180°, и закрепленных на боковой поверхности внутри корпуса 1 вихревой сушильной камеры таким образом, чтобы сформировать устойчивый вращающийся кольцевой слой высушиваемых частиц материала и исключить возможность их накопления в зоне максимального сопротивления движению частиц.The increase in the flow rate of the coolant without increasing its flow rate and, consequently, increasing the pressure loss in the discharge section (and therefore without increasing energy consumption) is achieved using local accelerators of the flow of coolant 4 located in the zone of particles of the dried material, defined by the interval α = 0 ° ... 180 °, and fixed on the side surface inside the housing 1 of the vortex drying chamber in such a way as to form a stable rotating ring layer of dried particles of material and to exclude the possibility their accumulation in the zone of maximum resistance to particle motion.

Вращение частиц влажного материала в течение основного времени сушки происходит в пристенной зоне вихревой сушильной камеры 1. В процессе сушки снижается влагосодержание частиц, уменьшается их масса, вследствие чего ослабевает действие на них центробежной силы Fц. В результате более легкие подсушенные частицы смещаются по радиусу к центру и с помощью направляющих вставок 5 отделяются от вращающегося кольцевого слоя и направляются в центральную зону вихревой сушильной камеры 1, где продолжают вращение до полного высушивания и уноса через отводной патрубок 7.The rotation of the particles of the wet material during the main drying time occurs in the wall zone of the vortex drying chamber 1. During the drying process, the moisture content of the particles decreases, their mass decreases, as a result of which the centrifugal force F c decreases. As a result, lighter dried particles are radially displaced toward the center and, with the help of guide inserts 5, are separated from the rotating annular layer and sent to the central zone of the vortex drying chamber 1, where they continue to rotate until they are completely dried and entrained through the outlet pipe 7.

Расстояние установки локальных ускорителей потока теплоносителя 4 и направляющих вставок 5 от центра камеры определяется видом и размером частиц высушиваемого материала.The installation distance of the local accelerators of the coolant flow 4 and the guide inserts 5 from the center of the chamber is determined by the type and size of the particles of the dried material.

Для интенсификации процесса тепломассообмена и обеспечения наилучших условий поглощения частицами материала подводимой энергии СВЧ-излучатель 6 установлен на наружной цилиндрической поверхности вихревой сушильной камеры 1 в зоне расположения направляющих вставок 5, где обеспечивается снижение скорости газовзвеси и максимальное воздействие электромагнитного излучения на частицы материала, и тангенциально направлен в рабочее пространство камеры, чтобы испускаемые им электромагнитные волны, отражаясь от внутренней цилиндрической поверхности вихревой сушильной камеры 1, равномерно распределялись в области вращающегося кольцевого слоя, где наблюдается наивысшая концентрация высушиваемого материала.To intensify the process of heat and mass transfer and ensure the best conditions for the absorption of the input energy by the particles of the material, the microwave emitter 6 is installed on the outer cylindrical surface of the vortex drying chamber 1 in the area of the guide inserts 5, where the gas suspension is reduced and the maximum effect of electromagnetic radiation on the material particles is directed into the working space of the camera so that the electromagnetic waves emitted by it, reflected from the inner cylindrical surface swirl drying chamber 1, evenly distributed in a rotating annular layer where the highest concentration of the material being dried is observed.

Таким образом, предлагаемая вихревая сушильная камера для сушки дисперсного материала в закрученном потоке теплоносителя с СВЧ-энергоподводом имеет следующие преимущества:Thus, the proposed vortex drying chamber for drying dispersed material in a swirling flow of a heat carrier with a microwave energy supply has the following advantages:

- предлагаемая вихревая сушильная камера является универсальной, то есть она может использоваться во всех отраслях промышленности, где необходима сушка дисперсных материалов;- the proposed vortex drying chamber is universal, that is, it can be used in all industries where drying of dispersed materials is necessary;

- выполнение внутренней поверхности вихревой сушильной камеры с фторопластовым покрытием позволяет уменьшить истирание частиц, вследствие чего значительно повышается качество высушиваемого материала;- the implementation of the inner surface of the vortex drying chamber with a fluoroplastic coating can reduce the abrasion of the particles, resulting in significantly improved quality of the dried material;

- обеспечение закономерного движения частиц высушиваемого материала, то есть обеспечивается стабильность гидродинамической обстановки в рабочем пространстве вихревой сушильной камеры, интенсифицируется тепломассообмен и снижаются энергозатраты на процесс сушки;- ensuring the regular movement of particles of the dried material, that is, the stability of the hydrodynamic situation in the working space of the vortex drying chamber is ensured, heat and mass transfer is intensified and energy consumption for the drying process is reduced;

- использование предлагаемой сушильной камеры позволяет повысить качество сушки всех классов дисперсных материалов за счет обеспечения равномерного поглощения подведенной энергии.- the use of the proposed drying chamber can improve the quality of drying of all classes of dispersed materials by ensuring uniform absorption of the supplied energy.

- уменьшение количества СВЧ-излучателей, исключение применения специальных волноводов сложной конфигурации для равномерного распределения потока СВЧ-энергии по объему камеры упрощает конструкцию вихревой сушильной камеры и снижает затраты на ее изготовление.- reducing the number of microwave emitters, eliminating the use of special waveguides of complex configuration for uniform distribution of the microwave energy flux over the chamber volume simplifies the design of the vortex drying chamber and reduces the cost of its manufacture.

Claims (1)

Вихревая сушильная камера для сушки дисперсного материала в закрученном потоке теплоносителя с СВЧ-энергоподводом, содержащая цилиндрический корпус с патрубком для ввода газовзвеси и отводящим патрубком для вывода высушенного материала, снабженный СВЧ-излучателем, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность корпуса вихревой сушильной камеры снабжена фторопластовым покрытием для уменьшения истирания высушиваемого материала, патрубок для ввода газовзвеси выполнен сужающимся на входе в сушильную камеру, внутри сушильной камеры на ее боковой поверхности установлены локальные ускорители потока теплоносителя и направляющие вставки, выполненные из радиопрозрачного материала для беспрепятственного пропускания электромагнитных волн и исключения неравномерности распределения СВЧ-энергии, причем локальные ускорители потока теплоносителя закреплены на боковой поверхности внутри сушильной камеры таким образом, чтобы сформировать устойчивый вращающийся кольцевой слой высушиваемых частиц материала и исключить возможность их накопления в зоне максимального сопротивления движению частиц, а направляющие вставки, отделяющие высушенные частицы от основного вращающегося кольцевого слоя и направляющие их в центральную зону вихревой сушильной камеры, расположены в зоне возврата частиц к точке подъема, СВЧ-излучатель установлен тангенциально на наружной цилиндрической поверхности корпуса вихревой сушильной камеры таким образом, чтобы наибольшая плотность потока электромагнитной энергии была сосредоточена в зоне вращающегося кольцевого слоя высушиваемых частиц материала. Vortex drying chamber for drying dispersed material in a swirling flow of a coolant with a microwave energy supply, containing a cylindrical body with a nozzle for introducing a gas suspension and a discharge nozzle for outputting dried material, equipped with a microwave emitter, characterized in that the inner surface of the housing of the vortex drying chamber is provided with a fluoroplastic coating to reduce the abrasion of the dried material, the pipe for introducing a gas suspension is made tapering at the entrance to the drying chamber, inside the drying chamber on e On the side surface, local coolant flow accelerators and guide inserts made of radiolucent material are installed to freely transmit electromagnetic waves and to eliminate uneven distribution of microwave energy, and local coolant flow accelerators are fixed on the side surface inside the drying chamber in such a way as to form a stable rotating ring layer dried particles of material and exclude the possibility of their accumulation in the zone of maximum resistance effects on the movement of particles, and guide inserts separating the dried particles from the main rotating annular layer and directing them to the central zone of the vortex drying chamber are located in the zone of return of the particles to the lift point, the microwave emitter is installed tangentially on the outer cylindrical surface of the vortex drying chamber body in this way so that the highest electromagnetic energy flux density is concentrated in the zone of the rotating annular layer of the dried material particles.
RU2010115946/06A 2010-04-21 2010-04-21 Vortex drying chamber for drying disperse material in swir flow of heat carrier with shf power supply RU2425311C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010115946/06A RU2425311C1 (en) 2010-04-21 2010-04-21 Vortex drying chamber for drying disperse material in swir flow of heat carrier with shf power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010115946/06A RU2425311C1 (en) 2010-04-21 2010-04-21 Vortex drying chamber for drying disperse material in swir flow of heat carrier with shf power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2425311C1 true RU2425311C1 (en) 2011-07-27

Family

ID=44753645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010115946/06A RU2425311C1 (en) 2010-04-21 2010-04-21 Vortex drying chamber for drying disperse material in swir flow of heat carrier with shf power supply

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2425311C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103575089A (en) * 2013-11-05 2014-02-12 中联重科股份有限公司 Drying drum
US10393436B2 (en) 2014-11-19 2019-08-27 Minex Crc Ltd Drying apparatus and related method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2217672C1 (en) * 2002-06-21 2003-11-27 Курюмов Валерий Константинович Drying plant
JP2004301463A (en) * 2003-04-01 2004-10-28 Kaneko Agricult Mach Co Ltd Grain drying device utilizing far-infrared ray
RU2312280C1 (en) * 2006-06-20 2007-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия Device for drying dispersed material
RU77950U1 (en) * 2008-09-10 2008-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" DRYING AND SORTING INSTALLATION OF BULK MATERIALS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2217672C1 (en) * 2002-06-21 2003-11-27 Курюмов Валерий Константинович Drying plant
JP2004301463A (en) * 2003-04-01 2004-10-28 Kaneko Agricult Mach Co Ltd Grain drying device utilizing far-infrared ray
RU2312280C1 (en) * 2006-06-20 2007-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия Device for drying dispersed material
RU77950U1 (en) * 2008-09-10 2008-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" DRYING AND SORTING INSTALLATION OF BULK MATERIALS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103575089A (en) * 2013-11-05 2014-02-12 中联重科股份有限公司 Drying drum
CN103575089B (en) * 2013-11-05 2015-07-15 中联重科股份有限公司 Drying drum
US10393436B2 (en) 2014-11-19 2019-08-27 Minex Crc Ltd Drying apparatus and related method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2806551A (en) Centrifugal dust collector with laminar gas flow
US20090311092A1 (en) Device for Discharging a Fluid through a Rotary Chamber with Internal Circulation and Centrifugal Delivery of Fluidized Solid Particles, and Processes Using this Device
RU2425311C1 (en) Vortex drying chamber for drying disperse material in swir flow of heat carrier with shf power supply
Ekatpure et al. Experimental investigation of a gas–solid rotating bed reactor with static geometry
WO1994022568A1 (en) Flow distributor for a fluidized bed reactor
US2376747A (en) Pulverizer
EP1791632B1 (en) Improved particle treatment in an expanded toroidal bed reactor
FI119179B (en) Circulating fluidized bed reactor
CN111558494B (en) Device and method for realizing liquid mist decomposition in atomization process
RU2480693C2 (en) Drier with controlled swirl heat carrier flow
WO2001012314A1 (en) Reaction chamber with a protected surface
CN103459958B (en) Gas-particle processor
US20200282374A1 (en) Material processing system and method
RU2542276C2 (en) Perfected device for application of coating on particles by new process with help of airflow vortex generator
JPS62258924A (en) Combustion furnace nozzle device
CN209222056U (en) A fluidized bed and fluidized bed granulation separation system
JP2014503343A5 (en)
CN119455830B (en) A swirling particle circulation coupling reactor, fluidized bed and particle circulation coupling method
RU2118911C1 (en) Jet-vortex chamber
CN107511118B (en) Rotating airflow fluidizing device and fluidizing method of sheet material
JP5163468B2 (en) Powder processing equipment
RU2312280C1 (en) Device for drying dispersed material
RU2060832C1 (en) Vortex chamber for heat-and-mass exchange processes
RU2525562C1 (en) Water-jet heater
RU2338981C1 (en) Drier with active hydrodynamics and fraction-by-fraction material treatment

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20130221

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130422