Вибросушилка

 

Изобретение относится к технике термообработки, в частности сушке сыпучих материалов, а также пастообразных материалов, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Вибросушилка включает цилиндрический корпус, внутри которого расположены металлические шары, с установленным вокруг него электромагнитным индуктором с охлаждающим кожухом, при этом цилиндрический корпус расположен вертикально и соединен с несущими верхней и нижней рамками, установленными на упругих элементах, причем верхняя рама снабжена вибраторами и кожухом, имеющим загрузочное устройство и патрубок для отвода газов и паров, а нижняя рама - бункером для готового продукта, при этом охлаждающий кожух соединен гибкими термостойкими шлангами с патрубками, расположенными по периметру корпуса ниже колосникового пода, на котором размещены металлические шары. Изобретение позволит повысить удельную производительность установки с низким удельным расходом энергии путем интенсификации теплообмена и создания оптимальных режимов работы. 1 ил.

Изобретение относится к технике термообработки, в частности сушке сыпучих, а также пастообразных материалов и, может быть использовано в гидрометаллургической, химической, пищевой и др. отраслях промышленности.

Известна установка для сушки, содержащая пневмотрубу, внутреннюю обечайку и вертикальную трубу, а также генератор тока высокой частоты, подключенной к концевым виткам пневмотрубы, к внутренней обечайке и к вертикальной трубе с образованием колебательного контура, в котором пневмотруба служит катушкой индуктивности, а внутренняя обечайка и вертикальная труба - обкладками конденсатора. (см. авт. св-во СССР N 1399622, кл. МПК⁶ F 26 B 3/347, 17/10 опубл. БИ N 20, 30.05.88 г.).

Недостатком известного устройства является забивание системы трубопроводов, а также слеживаемость материала в камере досушки, что исключает возможность обработки некоторых материалов.

Недостатком также является сложность конструкции и наличие большого количества вспомогательного оборудования. Одновременное использование энергии электрического поля и сжатого воздуха в процессе не является рациональным и приводит к дополнительному расходу энергии.

Кроме того, неравномерность нагрева материала по сечению установки, вследствие неоднородности электрического поля, ухудшает качество готового продукта.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является установка для сушки сыпучих материалов, содержащая установленные один в другом вращающиеся барабаны с направляющими лопатками. Внутренний барабан соединен с загрузочным устройством, а внешний - перфорирован и снабжен патрубками для вывода паров и высушиваемого материала, а также источником нагрева в виде электромагнитного индуктора (см. автор. св-во СССР N 1575034, кл. МПК⁶ F 26 B 11/04, 3/347, опубл. БИ N 24, 30.06.90).

Однако известная установка имеет малую площадь теплообменной поверхности, ограниченную жаровой загрузкой, снижающей удельную производительность аппарата. Свободное прохождение воздуха по сечению установки не способствует быстрой и полной теплоотдаче, что приводит к большим его потерям с отходящими газами и увеличению удельного расхода энергии. Несбалансированность конструкции за счет смещения шаров при вращении барабанов, а также наличие ударных нагрузок, вызванных падением шаров, ведет к высоким динамическим воздействиям.

Задачей предлагаемого технического решения является создание установки для сушки материалов с высокой удельной производительностью и низким удельным расходом энергии путем интенсификации теплообмена и подбора наиболее оптимального режима с уменьшением трудоемкости в обслуживании и низкими затратами на изготовление.

Техническим результатом является значительное увеличение площади теплообменной поверхности при незначительных габаритных размерах вибросушилки, сокращение потерь энергии с отходящими газами и готовым продуктом. Кроме того, улучшается структура готового материала.

Этот технический результат достигается тем, что в известной вибросушилке цилиндрический корпус, внутри которого расположены металлические шары, с установленным вокруг него электромагнитным индуктором с охлаждающим кожухом, цилиндрический корпус расположен вертикально и соединен с несущими верхней и нижней рамами, установленными на упругих элементах, причем верхняя рама снабжена вибраторами и кожухом, имеющим загрузочное устройство и патрубок для отвода газов и паров, а нижняя рама - бункером для готового продукта, при этом охлаждающий кожух соединен гибкими термостойкими шлангами с патрубками, расположенными по периметру корпуса ниже колосникового пода, на котором размещены металлические шары.

Такая конструкция вибросушилки обеспечивает значительное увеличение площади теплообменной поверхности и улучшение качества готового продукта, при незначительных габаритных размерах, за счет применения в процессе энергии нагретых металлических шаров, а также сокращение потерь тепла с отходящими газами и готовым продуктом, что в конечном счете позволяет вести термообработку любых материалов с высокой удельной производительностью и низким удельным расходом энергии.

На чертеже изображена схематично предлагаемая вибросушилка.

Вибросушилка содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, закрепленный на верхней 2 и нижней 3 рамах, установленных на упругих элементах 4. На верхней раме 2 установлен кожух 5, имеющий загрузочное устройство 6 и патрубок 7 для отвода газов и паров. Также на раме 2 закреплены вибраторы 8.

На нижней раме 3 закреплено разгрузочное устройство для готового материала 9 в виде бункера.

Внутри корпуса 1 закреплен колосниковый под 10, на котором в несколько рядов уложены металлические шары 11, причем размеры отверстий пода меньше диаметра шаров.

Вокруг корпуса 1 с кольцевым зазором неподвижно установлен электромагнитный индуктор 12, снабженный стиральным охлаждающим кожухом 13.

Кожух 13 содержит подводящий патрубок 14, соединенный с вентилятором (не указан), а также отводящие патрубки 15, которые соединены с патрубками 16, размещенными по периметру корпуса 1 ниже колосникового пода 10, посредством гибких термостойких шлангов 17.

Вибросушилка работает следующим образом. Электромагнитный индуктор 12, за счет создаваемых им вихревых токов, разогревает металлические шары 11, уложенные на колосниковый под 10. Исходный материал, поступающий через загрузочное устройство 6, попадает на поверхность шаров 11. Под действием вибраций корпуса 1, вызываемых вибраторами 8, закрепленными на раме 2, материал проникает в зазоры между шарами 11 и отверстиями колосникового пода 10 и собирается в разгрузочном бункере 9, укрепленном на раме 3. Сушка осуществляется в результате непосредственного контакта влажного материала с вибрирующими нагретыми шарами 11.

Для сокращения потерь тепла, а также для охлаждения электромагнитного индуктора 12 конструкцией предусмотрен охлаждающий кожух 13. Воздух, нагнетаемый в патрубок 14 охлаждающего кожуха 13, проходя по спирали, отбирает избыточное тепло от электромагнитного индуктора 12 и, проходя через гибкие термостойкие шланги 17 и патрубки 16, вводится в корпус 1. Образующиеся в процессе газы и пары выводятся наружу через патрубок 7.

Использование вибросушилки по сравнению с прототипом позволит проводить объемную обработку материала, значительно увеличить площадь теплообменной поверхности при незначительных габаритных размерах сушилки. Непосредственный контакт материала с нагретыми металлическими шарами уменьшит время термообработки, способствуя более полной отдаче энергии материалу, и значительно сократит потери энергии с отходящими газами.

Кроме того, вибрирующие металлические шары позволяют улучшить структуру готового продукта, т.к. материал, проходя между шарами, интенсивно истирается. Использование в процессе избыточного тепла электромагнитного индуктора, а также наличие материала в разгрузочном бункере сводят к минимуму потери энергии с готовым продуктом. Широкий диапазон регулирования параметрами вибрации (амплитуда, частота), а также количеством шаров на поде и их диаметром позволяет подобрать наиболее оптимальный режим работы вибросушилки для любых материалов с высокой удельной производительностью и низкими затратами энергии.

Формула изобретения

Вибросушилка, включающая цилиндрический корпус, внутри которого расположены металлические шары, с установленным вокруг него электромагнитным индуктором с охлаждающим кожухом, отличающаяся тем, что цилиндрический корпус расположен вертикально и соединен с несущими верхней и нижней рамами, установленными на упругих элементах, причем верхняя рама снабжена вибраторами и кожухом, имеющим загрузочное устройство и патрубок для отвода газа и паров, а нижняя рама - бункером для готового продукта, при этом охлаждающий кожух соединен гибкими термостойкими шлангами с патрубками, расположенными по периметру корпуса ниже колосникового пода, на котором размещены металлические шары.

РИСУНКИ

Рисунок 1