RU2314471C1

RU2314471C1 - Multibelt fluidized bed drier

Info

Publication number: RU2314471C1
Application number: RU2006112966/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Геннадий Васильевич Львов (RU); Геннадий Васильевич Львов; Сергей Савельевич Кочетов (RU); Сергей Савельевич Кочетов; Сергей Сергеевич Кочетов (RU); Сергей Сергеевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2008-01-10
Also published as: RU2006112966A

Abstract

FIELD: microbiology, food, chemical and other industries.

SUBSTANCE: proposed drier designed for drying dispersed materials has moist material charging device, drying chamber, furnace and turbogas blower. Drier housing is made in form of rectangular parallelepiped with at least two boxes arranged in housing one the over the other and formed by partitions in cross and longitudinal directions. Upper plane of each box is formed by support grills and lower plane, by perforated belts of at least two belt conveyors with rollers. Fluidizing heat carrier is delivered from furnace with mixing chamber into box and directed from said box along narrowing channels, formed by inclined straps arranged under each box, under belts and support grills, and moist material from hopper arranged in upper right-hand part of housing is delivered to belt of upper conveyor. Dry product is discharge through branch pipe in lower left-hand part of housing to belt of lower conveyor, and then to conveyor for dry material. To transfer material from one conveyor to the other, tilted baffle plates are provided in housing. Waste air is removed through dust cleaning system.

EFFECT: increased capacity of drier.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for drying dispersed materials and can be used in microbiological, food, chemical and other industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является многоленточная сушилка кипящего слоя, описанная в патенте RU 2064143, F26B 5/04, F26B 17/26, 20.07.1996 и содержащая загрузочное устройство влажного материала со шнековым питателем и сушильную камеру.The closest technical solution to the claimed object is a multi-belt fluidized bed dryer described in patent RU 2064143, F26B 5/04, F26B 17/26, 07/20/1996 and containing a loading device of wet material with a screw feeder and a drying chamber.

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.The disadvantage of the prototype is the relatively low productivity of drying the final product.

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

Это достигается тем, что многоленточная сушилка кипящего слоя содержит загрузочное устройство влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, топку со смесительной камерой, турбогазодувку. Корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с расположенными в нем один над другим, по меньшей мере, двумя коробами, образованными перегородками в поперечном и в продольном направлениях, причем верхняя плоскость каждого короба образована опорными решетками, а нижняя - перфорированными лентами, по меньшей мере, двух ленточных транспортеров с роликами. Подача псевдоожижающего теплоносителя осуществляется из топки со смесительной камерой через патрубок, закрепленный в крышке, в короб, из которого через сужающиеся каналы, образованные наклонными пластинами, размещенными под каждым коробом, под ленты и опорные решетки, а влажный материал из бункера, расположенного в верхней правой части корпуса, подается на ленту верхнего транспортера, а выгрузка сухого продукта осуществляется через патрубок, расположенный в нижней левой части корпуса на ленту нижнего транспортера, а затем на конвейер для сухого материала, причем для пересыпания материала с одного транспортера на другой в корпусе предусмотрены наклонные отбойные пластины, а отработанный воздух отводится через систему пылеочистки. Система пылеочистки состоит из акустической установки, параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м³, время озвучивания 1,5...2 с, и циклона с бункером, связанным с емкостями для высушенного материала, причем в выхлопной трубе циклона предусмотрена задвижка для регулировки тяги вентилятора. Сушилка содержит микропроцессор, соединенный с датчиками давления, температуры, влажности, скорости воздушных и псевдоожиженных потоков, установленными в элементах сушилки, и с исполнительными органами, регулирующими параметры всех элементов сушилки.This is achieved by the fact that the multi-belt fluidized bed dryer contains a wet material loading device with a screw feeder, a drying chamber, a furnace with a mixing chamber, and a turbo-gas blower. The housing is made in the form of a rectangular parallelepiped with at least two boxes located in it one above the other, formed by partitions in the transverse and in the longitudinal directions, the upper plane of each box being formed by support grids and the lower plane by perforated tapes of at least two conveyor belts with rollers. The fluidizing coolant is supplied from a furnace with a mixing chamber through a pipe fixed in the lid to a box, from which through the narrowing channels formed by inclined plates placed under each box, under the tapes and support grids, and moist material from the hopper located in the upper right parts of the body is fed to the belt of the upper conveyor, and the unloading of the dry product is carried out through a pipe located in the lower left part of the body to the belt of the lower conveyor, and then to the conveyor For dry material, and for pouring material from one conveyor to another, inclined baffle plates are provided in the housing, and the exhaust air is discharged through a dust cleaning system. The dust cleaning system consists of an acoustic installation, the parameters of which for sound processing of medium-sized dust are: sound pressure level of 140 dB or more, vibrational frequency of 900 Hz, dust concentration in the air stream at least 2 g / m ³ , sound time 1.5. .2 s, and a cyclone with a hopper associated with containers for dried material, a valve being provided in the exhaust pipe of the cyclone to adjust the draft of the fan. The dryer contains a microprocessor connected to pressure sensors, temperature, humidity, air velocity and fluidized flows installed in the elements of the dryer, and with executive bodies that regulate the parameters of all elements of the dryer.

На фиг.1 показан общий вид многоленточной сушилки кипящего слоя, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.Figure 1 shows a General view of a multi-belt fluidized bed dryer, figure 2 is a section aa of figure 1.

Многоленточная сушилка кипящего слоя содержит корпус 1 в виде прямоугольного параллелепипеда с расположенными в нем один над другим, по меньшей мере, двумя коробами 3, образованными перегородками 11, 12 в поперечном и 14, 15 в продольном направлениях. Верхняя плоскость каждого короба образована опорными решетками 13, а нижняя - перфорированными лентами 10, по меньшей мере, двумя ленточными транспортерами с роликами 8 и 9.The multi-belt fluidized bed dryer contains a housing 1 in the form of a rectangular parallelepiped with at least two boxes 3 located thereon, formed by partitions 11, 12 in the transverse and 14, 15 in the longitudinal directions. The upper plane of each box is formed by support grids 13, and the bottom by perforated belts 10, at least two belt conveyors with rollers 8 and 9.

Подачи псевдоожижающего теплоносителя осуществляется из топки 23 со смесительной камерой через патрубок 19, закрепленный в крышке 2, в короб 18, из которого через сужающиеся каналы, образованные наклонными пластинами 16, размещенными под каждым коробом, под ленты 10 и опорные решетки 13.The fluidizing coolant is supplied from the furnace 23 with a mixing chamber through a pipe 19 fixed in the lid 2 to a box 18, from which through the narrowing channels formed by the inclined plates 16 located under each box, under the tapes 10 and support grids 13.

Влажный материал из бункера 5, расположенного в верхней правой части корпуса 1, подается на ленту 10 верхнего транспортера, а выгрузка сухого продукта осуществляется через патрубок 4, расположенный в нижней левой части корпуса 1, на ленту 10 нижнего транспортера, а затем на конвейер (на чертеже не показан) для сухого материала. Для пересыпания материала с одного транспортера на другой в корпусе предусмотрены наклонные отбойные пластины 6 и 7.Wet material from the hopper 5 located in the upper right part of the housing 1 is fed to the belt 10 of the upper conveyor, and the dry product is unloaded through the pipe 4 located in the lower left part of the housing 1, to the belt 10 of the lower conveyor, and then to the conveyor (on not shown) for dry material. For pouring material from one conveyor to another in the housing, inclined baffle plates 6 and 7 are provided.

Отработанный воздух отводится из короба 17 через патрубок 20, расположенный в крышке 2 корпуса 1, в систему пылеочистки 21, которая состоит из акустической установки (на чертеже не показано), оптимальными параметрами которой для звуковой обработки среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления 140 дБ и более, частота колебательного движения 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м³, время озвучивания 1,5...2 с, и циклона с отсасывающим вентилятором (на чертеже не показано) и рециркуляционным клапаном 22.The exhaust air is discharged from the duct 17 through the pipe 20 located in the cover 2 of the housing 1 to the dust cleaning system 21, which consists of an acoustic installation (not shown in the drawing), the optimal parameters of which for sound processing of medium-sized dust are: sound pressure level 140 dB and more, the oscillation frequency of 900 Hz, the dust concentration in the air stream is at least 2 g / m ³ , the scoring time is 1.5 ... 2 s, and the cyclone with a suction fan (not shown in the drawing) and a recirculation valve 22.

Многоленточная сушилка кипящего слоя работает следующим образом.Multi-belt fluidized bed dryer operates as follows.

Подача псевдоожижающего теплоносителя осуществляется из топки 23 со смесительной камерой через патрубок 19, закрепленный в крышке 2, в короб 18, из которого через сужающиеся каналы, образованные наклонными пластинами 16, размещенными под каждым коробом, под ленты 10 и опорные решетки 13.The fluidizing coolant is supplied from the furnace 23 with a mixing chamber through a pipe 19 fixed in the lid 2 to a box 18, from which through the narrowing channels formed by the inclined plates 16 located under each box, under the tapes 10 and support grids 13.

В предложенной сушилке возможен вариант, когда под лентами расположены сопла (на чертеже не показано), из которых со скоростью 8...10 м/сек нагнетается теплоноситель. Материал, проходя над соплами, «кипит» и фонтанирует, что приводит к сокращению длительности процесса сушки. Напряжение поверхности сетки по испаренной влаге при таком кипящем слое по сравнению с неподвижным увеличивается при тех же температурах сушильного агента в 2...3 раза.In the proposed dryer, a variant is possible when nozzles are located under the tapes (not shown in the drawing), of which coolant is pumped at a speed of 8 ... 10 m / s. The material, passing over the nozzles, “boils” and gushes, which leads to a reduction in the duration of the drying process. The voltage of the grid surface by evaporated moisture with such a fluidized bed compared with a fixed one increases at the same temperatures of the drying agent by 2 ... 3 times.

Микропроцессор соединен с датчиками давления, температуры, влажности, скорости воздушных и псевдоожиженных потоков (на чертеже не показано), установленных в элементах сушилки, и с исполнительными органами (на чертеже не показано), регулирующими параметры всех элементов сушилки. Микропроцессор проводит анализ параметров протекания процесса сушки и задает оптимальный режим посредством воздействия управляющими сигналами на исполнительные органы элементов сушилки.The microprocessor is connected to pressure sensors, temperature, humidity, speed of air and fluidized flows (not shown in the drawing) installed in the elements of the dryer, and with executive bodies (not shown in the drawing) that regulate the parameters of all elements of the dryer. The microprocessor analyzes the parameters of the drying process and sets the optimal mode by applying control signals to the actuators of the dryer elements.

Сушильный агент вместе с мелкими частицами продукта (нагретый воздух или топочные газы) попадает в акустическую колонку, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления. В акустической колонке происходит отделение от воздуха пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в воздушной среде, пылевые частицы слипаются, т.е. коагулируют, образуя крупные агрегаты, что значительно облегчает последующую очистку газов в газоочистных аппаратах. На взвешенные в газах частицы при воздействии акустических колебаний действуют следующие основные факторы: совместное колебание частиц и газовой среды, динамические силы между соседними частицами. Крупные частицы оседают вниз либо в звуковой колонке, либо поступают в полость, связанную с инерционным пылеотделителем.The drying agent, together with small particles of the product (heated air or flue gases), enters the acoustic column, the sound vibration parameters of which are adjusted from the control unit. In the acoustic column, dust particles are separated from the air, since under the influence of the sound field and the associated oscillatory processes occurring in the air, the dust particles stick together, i.e. coagulate, forming large aggregates, which greatly facilitates the subsequent purification of gases in gas purifiers. The following main factors act on particles suspended in gases under the influence of acoustic vibrations: joint oscillation of particles and a gas medium, dynamic forces between neighboring particles. Large particles settle down either in the sound column or enter the cavity associated with the inertial dust separator.

Оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке среднедисперсной пыли являются: уровень звукового давления в диапазоне 140 дБ и более, частота колебательного процесса в диапазоне 900 Гц, концентрация пыли в воздушном потоке не менее 2 г/м³, время озвучивания в диапазоне 1,5...2 с. Эти параметры обусловлены тем, что в зависимости от величины взвешенная частица либо участвует в колебаниях среды (полностью или частично), либо не участвует, так как частицей и средой действуют силы Стокса. Более того, при пропускании звуковых волн через объем газа, находящийся в некотором замкнутом сосуде, в последнем устанавливаются стоячие звуковые волны с образованием узлов (скорость колебаний равна нулю) и пучностей, в которых амплитуда колебаний скорости максимальна. Частота колебательного процесса, равная 900 Гц, создает для концентрации пыли в воздушном потоке, равной не менее 2 г/м³, такую амплитуду звуковой волны, при которой амплитуда скорости газовой частицы, определяемая отношением интенсивности звука (уровень звукового давления в диапазоне 140 дБ и более) к скорости звука в среде, будет находиться в области пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде (акустической колонке), что и определяет в конечном счете интенсивность акустической коагуляции, т.е. скорость образования крупных частиц. Время озвучивания 1,5...2 с назначается из условия образования пучности стоячих звуковых волн в заданном замкнутом сосуде. Если время озвучивания будет за пределами диапазона 1,5...2 с., то это приведет к образованию узлов в стоячих волнах (скорость колебаний равна нулю) и, как следствие, к ослаблению акустической коагуляции.The optimal parameters for sound processing in an acoustic medium-dust installation are: sound pressure level in the range of 140 dB or more, oscillation frequency in the range of 900 Hz, dust concentration in the air stream at least 2 g / m ³ , dubbing time in the range of 1.5 ... 2 s. These parameters are due to the fact that, depending on the value, the suspended particle either participates in the oscillations of the medium (fully or partially) or does not participate, since the Stokes forces act on the particle and the medium. Moreover, when sound waves are passed through a volume of gas located in a closed vessel, standing sound waves are established in the latter with the formation of nodes (the oscillation velocity is zero) and antinodes in which the amplitude of the velocity oscillations is maximum. The frequency of the oscillatory process, equal to 900 Hz, creates for the dust concentration in the air stream equal to at least 2 g / m ³ such an amplitude of the sound wave at which the amplitude of the velocity of the gas particle, determined by the ratio of sound intensity (sound pressure level in the range of 140 dB and more) to the speed of sound in the medium, it will be in the antinode region of standing sound waves in a given closed vessel (acoustic column), which ultimately determines the intensity of acoustic coagulation, i.e. the rate of formation of large particles. The scoring time of 1.5 ... 2 s is assigned from the condition of the formation of an antinode of standing sound waves in a given closed vessel. If the scoring time is outside the range of 1.5 ... 2 s, then this will lead to the formation of nodes in standing waves (the oscillation speed is zero) and, as a result, to weakening acoustic coagulation.

Предложенная установка допускает большие скорости газов при уменьшенном пылеуносе и предназначена для высушивания полимерных и полидисперсных материалов, минеральных солей и растворов. Такой аппарат успешно применяется для высушивания комкующихся (например, сульфата аммония) и волокнистых (асбестовое волокно, морская трава) материалов, а также раствора натриевой соли метадисульфокислоты бензола и для сушки пастообразных органических красителейThe proposed installation allows for high gas velocities with reduced dust extraction and is intended for drying polymer and polydisperse materials, mineral salts and solutions. Such an apparatus has been successfully used for drying clumping (for example, ammonium sulfate) and fibrous (asbestos fiber, sea grass) materials, as well as a solution of the sodium salt of benzene metadisulfonic acid, and for drying pasty organic dyes

Claims

1. A multi-belt fluidized bed dryer containing a wet material feeder with a screw feeder, a drying chamber, characterized in that it contains a furnace with a mixing chamber, turbo-gas blowing, while the dryer casing is made in the form of a rectangular parallelepiped with one above each other at least two boxes formed by partitions in the transverse and longitudinal directions, the upper plane of each box being formed by support grids, and the lower plane by perforated tapes at least two conveyor belts with rollers, and the fluidizing fluid is supplied from the furnace with a mixing chamber through a nozzle fixed in the lid to a duct, from which through narrowing channels formed by inclined plates placed under each duct, under the tapes and support grids, and wet material from the hopper located in the upper right part of the casing is fed to the belt of the upper conveyor, and the dry product is unloaded through a pipe located in the lower left part of the box pus, on the belt of the lower conveyor, and then on the conveyor for dry material, and for pouring the material from one conveyor to another in the housing there are inclined baffle plates, and the exhaust air is discharged through the dust cleaning system.

2. The multi-belt fluidized bed dryer according to claim 1, characterized in that the dust cleaning system consists of an acoustic installation, the parameters of which for sound processing of fine dust are: sound pressure level of 140 dB or more, vibrational frequency of 900 Hz, dust concentration in the air stream at least 2 g / m ³ , scoring time 1.5-2 s, and a cyclone with a hopper associated with containers for dried material, and a valve is provided in the exhaust pipe of the cyclone to adjust the draft of the fan.

3. The multi-belt fluidized bed dryer according to claim 1, characterized in that it contains a microprocessor that is connected to pressure, temperature, humidity, air and fluidized flow sensors installed in the elements of the dryer, and with actuators that control the parameters of all elements of the dryer .