RU2784135C1

RU2784135C1 - Device for drying wet materials

Info

Publication number: RU2784135C1
Application number: RU2022102711A
Authority: RU
Inventors: Сергей Яковлевич Чернин
Original assignee: Сергей Яковлевич Чернин
Filing date: 2022-02-04
Publication date: 2022-11-23

Abstract

FIELD: wet materials drying equipment.

SUBSTANCE: invention relates to equipment for drying wet materials. The device contains 1 supporting structure, equipped with a steam dome 11, inside which is installed a rotor equipped with a rotation drive. The rotor includes a hollow tube 4, on which hollow discs 3 are mounted.

EFFECT: simplifying the design and increasing the efficiency of drying by optimizing the parameters of material supply to the surface of the disks and using the bulk of the moisture directly on the disks.

6 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

Изобретение относится к оборудованию для сушки влажных материалов, в частности к установкам для сушки вязких и кашеобразных влажных отходов различных производств. The invention relates to equipment for drying wet materials, in particular to installations for drying viscous and mushy wet waste from various industries.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известно устройство для сушки, содержащее полый ротор с установленными на нем дисками (RU2018071, опубликовано 15.08.1994). Недостатком данного известного средства является сложность конструкции недостаточная эффективность сушки.A device for drying is known from the prior art, containing a hollow rotor with discs mounted on it (RU2018071, published on 15.08.1994). The disadvantage of this known tool is the complexity of the design of insufficient drying efficiency.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Изобретение решает задачу расширения арсенала технических средств сушки влажных вязких, кашеобразных и сыпучих материалов.The invention solves the problem of expanding the arsenal of technical means for drying wet viscous, mushy and bulk materials.

Достигаемый технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности сушки за счет оптимизации параметров подачи материала на поверхность дисков и испарения основной массы влаги непосредственно на дисках. The achieved technical result consists in simplifying the design and increasing the efficiency of drying by optimizing the parameters of the material supply to the surface of the disks and the evaporation of the bulk of the moisture directly on the disks.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для сушки влажных материалов содержит несущую конструкцию, снабжённую паровым куполом, внутри упомянутого парового купола установлен ротор, снабженный приводом вращения, упомянутый ротор включает полую трубу, на которой установлены полые диски, упомянутая полая труба снабжена патрубками для подачи водяного пара в упомянутые полые диски, вывода водяного пара, а также патрубком для отвода конденсата, устройство снабжено сборником влажного материала и средствами его подачи на наружную поверхность упомянутых полых дисков, наружная поверхность упомянутых полых дисков снабжена средством очистки, устройство снабжено средством удаления сухого отхода. This technical result is achieved in that the device for drying wet materials contains a supporting structure equipped with a steam dome, a rotor equipped with a rotation drive is installed inside said steam dome, said rotor includes a hollow pipe on which hollow disks are installed, said hollow pipe is equipped with nozzles for supplying water vapor into said hollow disks, water vapor outlet, as well as a branch pipe for condensate drainage, the device is equipped with a wet material collector and means for supplying it to the outer surface of said hollow disks, the outer surface of said hollow disks is equipped with a cleaning agent, the device is equipped with a dry waste removal device.

Указанный технический результат достигается также тем, что паровой купол снабжен отверстием, которое соединяется с вентилятором для удаления избыточной влаги.This technical result is also achieved by the fact that the steam dome is provided with an opening that is connected to a fan to remove excess moisture.

Указанный технический результат достигается также тем, что привод ротора выполнен в виде электродвигателя и цепной передачи.The specified technical result is also achieved by the fact that the rotor drive is made in the form of an electric motor and a chain drive.

Указанный технический результат достигается также тем, что паровой купол снабжен смотровым окном, которое служит для визуального осмотра процессов оператором, происходящих внутри сушилки.The specified technical result is also achieved by the fact that the steam dome is equipped with a viewing window, which serves for visual inspection of the processes occurring inside the dryer by the operator.

Указанный технический результат достигается также тем, что несущая конструкция содержит защитные панели.The specified technical result is also achieved by the fact that the supporting structure contains protective panels.

Перечень фигур чертежейList of drawing figures

На Фиг.1 показан внешний вид устройства.Figure 1 shows the appearance of the device.

На Фиг.2-4 показаны виды спереди, сбоку и сверху.Figures 2-4 show front, side and top views.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Дисковая сушилка предназначена для финального обезвоживания влажных материалов, например, концентрата, образующегося после предварительных стадий очистки стоков загрязненной воды в системе локальных очистных сооружений, основанных на технологии обратного осмоса. Обычно такой концентрат на выходе системы обратного осмоса имеет содержание воды не менее 50 %, что составляет довольно значительную величину и, тем самым, ввиду больших объемов представляет большую проблему для его дальнейшей утилизации (в виде захоронения). Применение настоящего изобретения позволяет многократно снизить объемы захораниваемых отходов путем дополнительного удаления воды и доведением ее содержания в конечном материале до 10 - 15 %.The disc dryer is designed for the final dehydration of wet materials, for example, a concentrate formed after the preliminary stages of waste water treatment in a system of local treatment facilities based on reverse osmosis technology. Typically, such a concentrate at the outlet of the reverse osmosis system has a water content of at least 50%, which is a rather significant value and, therefore, due to large volumes, presents a big problem for its further disposal (in the form of burial). The application of the present invention makes it possible to repeatedly reduce the volumes of buried waste by additional removal of water and bringing its content in the final material to 10 - 15%.

Сушка материала в данном устройстве происходит контактным способом с помощью вращающегося дискового ротора, подогреваемого отопительным паром. Drying of the material in this device occurs in a contact way using a rotating disc rotor heated by heating steam.

Конструкция устройства и ее внешний вид представлены на Фиг.1-4.The design of the device and its appearance are shown in Fig.1-4.

Устройство содержит несущую конструкцию 1, снабжённую паровым куполом 11. The device contains a supporting structure 1, equipped with a steam dome 11.

Внутри парового купола 11 установлен с возможностью вращения ротор, снабженный приводом вращения.Inside the steam dome 11 is installed with the possibility of rotation of the rotor, equipped with a rotation drive.

Ротор состоит из центральной трубы 4, на которой свариваются вертикально расположенные и параллельные полые диски 3. Диски 3 могут иметь различную конструкцию. Одним из вариантов осуществления является выполнение дисков с двойными стенками, внутреннее пространство которых сообщается с полостью трубы. Двойные стенки уменьшают теплопередачу между теплоносителем и осушаемым материалов, что очень критично в данной конструкции. Такая конструкция максимально увеличивает площадь нагрева и сушки. Другим вариантом может быть выполнение диска в виде полого цилиндра с отверстиями для выхода пара. Привод ротора может быть выполнен, например, в виде электродвигателя 5 и цепной передачи 16. Количество и размер дисков 3 определяется необходимой производительностью и условиями работы устройства. Наиболее оптимальным является диаметр дисков от 450 мм до 650 мм.The rotor consists of a central tube 4, on which vertically arranged and parallel hollow disks 3 are welded. The disks 3 can have a different design. One embodiment is to provide double-walled discs, the interior of which communicates with the cavity of the pipe. Double walls reduce heat transfer between the coolant and the materials being dried, which is very critical in this design. This design maximizes the heating and drying area. Another option may be to make the disk in the form of a hollow cylinder with holes for steam to escape. The rotor drive can be made, for example, in the form of an electric motor 5 and a chain transmission 16. The number and size of disks 3 is determined by the required performance and operating conditions of the device. The most optimal is the diameter of the discs from 450 mm to 650 mm.

Внутренняя полость трубы 4 сообщается с полостью дисков 3. Полая труба 4 снабжена патрубком 8 для подачи водяного пара в полость дисков 3, патрубком вывода 9 водяного пара, а также патрубком 15 для отвода конденсата.The inner cavity of the pipe 4 communicates with the cavity of the disks 3. The hollow pipe 4 is equipped with a branch pipe 8 for supplying water vapor to the cavity of the disks 3, a pipe outlet 9 for water vapor, and a pipe 15 for draining condensate.

Устройство снабжено накопителем (сборником) 10 влажного материала и средствами его подачи на наружную поверхность полых дисков 3. Средства подачи материала могут быть выполнены в виде циркулирующего насоса 2, соединенного с трубопроводом 14.The device is equipped with a wet material accumulator (collector) 10 and means for supplying it to the outer surface of hollow disks 3. The material supply means can be made in the form of a circulating pump 2 connected to a pipeline 14.

Наружная поверхность полых дисков 3 снабжена средством 6 очистки. Средство 6 очистки может быть выполнено в виде скребка или ножа и предназначено для предотвращения налипания конденсата и удаления налипшего конденсата с поверхности дисков 3. The outer surface of the hollow disks 3 is provided with a cleaning agent 6 . Cleaning tool 6 can be made in the form of a scraper or a knife and is designed to prevent condensate from sticking and remove adhering condensate from the surface of disks 3.

Настоящее изобретение обеспечивает уменьшение содержания воды в осушаемом материале с начальных 40-60% до значений 10 – 15% после сушки.The present invention reduces the water content in the dried material from the initial 40-60% to 10-15% after drying.

Каждый из дисков 3 снабжен средством удаления сухого отхода, которое может быть выполнено, например, в виде съемного лотка 7, расположенного со стороны, противоположной подаче материала на диски 3. Таким образом отпадает необходимость перемещать массу осушаемого материала вдоль ротора к месту выгрузки.Each of the disks 3 is equipped with a means for removing dry waste, which can be made, for example, in the form of a removable tray 7 located on the side opposite to the supply of material to the disks 3. Thus, there is no need to move the mass of the material to be dried along the rotor to the place of unloading.

Паровой купол 11 в верхней части может быть снабжен отверстием 12 для удаления конденсата. Отверстие 12 может быть соединено с вентилятором для принудительного удаления избыточной влаги.Steam dome 11 in the upper part can be provided with a hole 12 to remove condensate. Opening 12 may be connected to a fan to force the removal of excess moisture.

Паровой купол 11 может быть снабжен смотровым окном 13.The steam dome 11 can be provided with a viewing window 13.

Несущая конструкция 1 может содержать защитные панели 17. The supporting structure 1 may contain protective panels 17.

Ротор и накопитель 10 материала могут быть снабжены средствами перемешивания материала, например, лопатками (не показаны). The rotor and material accumulator 10 may be provided with means for mixing the material, such as paddles (not shown).

Устройство может содержать средства управления скоростью вращения полых дисков 3 и производительностью средств подачи влажного материала на наружную поверхность полых дисков 3. Такие средства управления могут быть выполнены в виде промышленных контроллеров управления параметрами электродвигателя 5 и насоса 2.The device may contain means for controlling the speed of rotation of the hollow disks 3 and the capacity of the means for supplying wet material to the outer surface of the hollow disks 3. Such controls can be made in the form of industrial controllers for controlling the parameters of the electric motor 5 and pump 2.

Влажный материал подается в накопитель (сборник) 10, например с помощью шнека из внешнего источника, например, сточной канавы. Wet material is fed into the storage (collector) 10, for example by means of an auger from an external source, such as a gutter.

В трубу 4 и внутреннюю полость дисков 3 через патрубок 8 от парогенератора (не показан) подается пар под давлением 3,2-4,5 атмосферы и при температуре от 120 до 160°С.Steam is supplied to the pipe 4 and the internal cavity of the disks 3 through the nozzle 8 from the steam generator (not shown) at a pressure of 3.2-4.5 atmospheres and at a temperature of 120 to 160°C.

Ротор с полыми дисками 3 приводится во вращение. Целесообразно обеспечить скорость вращения дисков от 5 до 15 об/мин.The rotor with hollow discs 3 is driven. It is advisable to ensure the speed of rotation of the disks from 5 to 15 rpm.

Далее влажный материал подается непосредственно на поверхность дисков 3 через сопло распыла трубопровода 14, температура которых поддерживается за счет циркуляции водяного пара. Трубопровод 14 с соплом распыла расположена под определенным углом наклона к поверхности диска 3 таким образом, что после распределения раствора материала на горячем диске, основная масса влаги испаряется и покидает пределы установки. Скорость вращения дисков 3, скорость подачи влажного материала выбираются в зависимости от конкретного состава исходного материала, его физико-химических свойств и требуемых параметров сушки. Next, the wet material is fed directly onto the surface of the disks 3 through the spray nozzle of the pipeline 14, the temperature of which is maintained by the circulation of water vapor. The pipeline 14 with a spray nozzle is located at a certain angle to the surface of the disk 3 in such a way that after the distribution of the material solution on the hot disk, the bulk of the moisture evaporates and leaves the installation. The speed of rotation of the disks 3, the feed rate of the wet material are selected depending on the specific composition of the starting material, its physical and chemical properties and the required drying parameters.

Таким образом, влажный материал высушивается при непосредственном контакте с нагреваемой паром поверхностью дисков 3. Испаренная из конденсата вода удаляется через паровой купол 12 в верхней части статора. Отработанный пар может отводиться через паропроводный купол в систему конденсации.Thus, the wet material is dried in direct contact with the steam-heated surface of the disks 3. The water evaporated from the condensate is removed through the steam dome 12 at the top of the stator. The exhaust steam can be discharged through the steam dome to the condensing system.

Вход пара 8 может размещаться как на приводном, так на неприводном конце ротора, а конденсатный выход 15 помещен на противоположном конце ротора. The steam inlet 8 can be placed both at the drive and non-drive end of the rotor, and the condensate outlet 15 is placed at the opposite end of the rotor.

Высушенный материал может выгружаться, например, посредством винтового шнека или под действием собственного веса через лоток 7. Установка может содержать один общий лоток 7 для отвода высушенного материала от всех дисков 3. Как вариант, каждый диск может быть снабжен собственным лотком 7.The dried material can be discharged, for example, by means of a screw auger or under its own weight through a tray 7. The installation may include one common tray 7 to remove the dried material from all disks 3. Alternatively, each disk can be provided with its own tray 7.

Жидкий материал (концентрат), предназначенный для осушки, поступает в сборник 10 жидкого отхода откуда насосом 2, входящим в состав установки, подается на внешнюю поверхность полых вращающихся дисков 3, которая нагревается паром, подаваемым от парогенератора через полую трубу 4. Вращение дисков 3 осуществляется посредством привода, например, через цепную передачу 6 от электродвигателя 5. Часть жидкого материала нагревается на поверхности дисков 3, что приводит к существенному испарению воды, после чего осушенный отход счищается с поверхности диска с помощью ножей-скребков 6 и падает на лоток 7, направляющий осушенный отход во внешний сборник для дальнейшей транспортировки.The liquid material (concentrate) intended for drying enters the liquid waste collector 10, from where it is supplied by a pump 2, which is part of the installation, to the outer surface of the hollow rotating disks 3, which is heated by steam supplied from the steam generator through the hollow pipe 4. The rotation of the disks 3 is carried out by means of a drive, for example, through a chain transmission 6 from an electric motor 5. Part of the liquid material is heated on the surface of the disks 3, which leads to a significant evaporation of water, after which the dried waste is scraped off the surface of the disk using scraper knives 6 and falls onto the tray 7, which guides drained waste to an external collector for further transportation.

Конструкция устройства позволяет производить сушку слепливающихся и тяжело высушиваемых, кашеобразных и сыпучих материалов, в том числе концентрата стоков очистных сооружений, отходов рыбной, мясной, пивоваренной, спиртовой промышленности для переработки на кормовую муку для птицефабрик, рыбных хозяйств и других животноводческих хозяйств, сушку подсолнечного шрота и т.д.The design of the device allows for the drying of sticky and hard to dry, mushy and bulk materials, including the concentrate of wastewater treatment plants, waste from the fish, meat, brewing, alcohol industries for processing into feed flour for poultry farms, fish farms and other livestock farms, drying sunflower meal etc.

Благодаря тому, что каждый диск 3 снабжен средством подачи жидкого материала и средством 6 очистки поверхности отпадает необходимость перемещать материал вдоль оси ротора и повышается эффективность сушки.By providing each disc 3 with a liquid material supply means and a surface cleaning means 6, it is not necessary to move the material along the axis of the rotor, and the drying efficiency is increased.

Благодаря косвенному нагреву, продукт, получаемый после такой сушки, не имеет следов канцерогенов и посторонних запахов, зольность получаемого продукта не превышает установленных норм для использования в качестве комбикормовых добавок. Due to indirect heating, the product obtained after such drying does not have traces of carcinogens and foreign odors, the ash content of the resulting product does not exceed the established standards for use as feed additives.

Claims

1. A device for drying wet materials, containing a supporting structure equipped with a steam dome, a rotor equipped with a rotation drive is installed inside said steam dome, said rotor includes a hollow pipe on which hollow disks are installed, said hollow pipe is provided with nozzles for supplying water vapor to the mentioned hollow discs, water vapor outlet, as well as a branch pipe for condensate drainage, the device is equipped with a wet material collector and means for supplying it to the outer surface of said hollow discs, the outer surface of said hollow discs is equipped with a cleaning agent, the device is equipped with a dry waste removal device.

2. The device according to claim 1, characterized in that the steam dome is provided with an opening that is connected to a fan to remove excess moisture.

3. The device according to claim 1, characterized in that the rotor drive is made in the form of an electric motor and a chain drive.

4. The device according to claim 1, characterized in that the steam dome is provided with a viewing window.

5. The device according to claim 1, characterized in that the supporting structure contains protective panels.

6. The device according to claim 1, characterized in that it contains means for controlling the speed of rotation of the hollow disks and the performance of the means for supplying wet material to the outer surface of the hollow disks.