Способ сушки изделий и установка для его осуществления

 

Группа изобретений, из которых одно представляет собой способ, а другое - устройство для его осуществления, относится к технике сушки изделий, в том числе после нанесения различных защитных покрытий, и может найти широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, в частности в машиностроении, электротехнической промышленности при сушке, например, деталей электрических машин. Техническим результатом является обеспечение высокого качества сушки изделий путем их равномерного обдува со всех сторон горячим воздухом с заданной температурой и ускорение процесса сушки. В способе сушки изделий, при котором воздушный поток, воздействующий на изделия, направляют от вентилятора к изделиям и от изделий в канал рециркуляции, особенность заключается в том, что от вентилятора воздушный поток разделяют на два рукава, нагревают их каждый своим нагревателем до требуемой температуры при прохождении в камеру сушки равномерно по всей длине ее боковых стенок, после чего продувают изделия воздушными потоками во встречном направлении: с одной стороны снизу, а с другой сверху, и перемещают ко входу канала рециркуляции в центре задней стенки камеры сушки, закручивая воздушные потоки по спирали. Установка для сушки изделий содержит камеру сушки, в которой размещены нагреватели, вентилятор, канал рециркуляции воздуха, заслонки и устройства автоматической регулировки температуры. Камера сушки снабжена магистральным воздуховодом, разделенным на два рукава, имеющие один верхний, другой нижний коллекторы, подведенные к боковым стенкам камеры сушки, являющимся одновременно воздуховодами с встроенными нагревателями и окнами по всей длине каждой боковой стенки - в одной наверху, в другой внизу, причем вход в канал рециркуляции расположен в центре задней стенки камеры сушки с возможностью забора воздуха слева и справа. При этом внутренние стенки камеры сушки и каналов воздуховодов выполнены со скругленными углами и переходами для улучшения аэродинамических свойств воздушных потоков. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений, из которых одно представляет собой способ, а другое - устройство для его осуществления, относится к технике сушки изделий, в том числе после нанесения различных защитных покрытый, и может найти широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, в частности в машиностроении, электротехнической промышленности при сушке, например, деталей электрических машин.

Известны способ сушки электроизделий и установка для его осуществления (см. патент РФ 2128392, МПК Н 02 К 15/12, 1999). Для сушки пропитанных роторов электрических машин в сушильной камере установлены электронагреватели, замкнутый воздуховод горячего воздуха с вентилятором и калорифером. Система вытяжной вентиляции образована перегородками, окном, соединяющим канал вентиляции с сушильной камерой, воздуховодом холодного воздуха, заслонками. В процессе сушки пропитанные роторы разогревают электронагревателями и потоком горячего воздуха, создаваемого вентилятором и калорифером, циркулирующего по замкнутому каналу воздуховода.

Недостатком описанных способа и устройства являются их ограниченные возможности, которые заключаются в том, что известная камера сушки не обеспечивает высушивание крупногабаритных изделий.

Этот недостаток отсутствует в способе сушки изделий и установке для его осуществления, взятыми за прототип (см. Б.К. Клоков "Обмотчик электрических машин", М.: Высшая школа, 1987, стр. 215-216).

В известном способе сушки изделий воздушный поток направляют от вентилятора к изделиям и от изделий в канал рециркуляции. При этом установка для сушки изделий содержит камеру сушки, в которой размещены нагреватели, вентилятор, канал рециркуляции воздуха, заслонки и устройства автоматической регулировки температуры. В начале сушки тележку с изделиями вкатывают в камеру сушки. Воздух от вентилятора проходит через нагреватель и сверху обдувает установленные для сушки изделия. Затем через отверстие у пола по воздуховоду воздух возвращается к вентилятору.

Однако прототип имеет недостаточную эффективность сушки. В начале сушки холодные изделия загружают в камеру, затем в течение некоторого времени (около 30 мин), зависящего от количества, типа и плотности расположения изделий, а также наличия поддона на тележке, наблюдаются перепады температуры в разных местах объема камеры из-за медленного прогревания изделий. В результате происходит неравномерная сушка в разных местах объема камеры, что снижает качество сушки и ее производительность, так как по вышеуказанным причинам время сушки увеличивается.

Заявляемая группа изобретений решает задачу создания эффективного и высокопроизводительного технологического процесса и оборудования для сушки изделий, особенно после пропитки.

При осуществлении группы изобретений достигается такой технический результат, как обеспечение высокого качества сушки изделий путем их равномерного обдува со всех сторон горячим воздухом с заданной температурой и ускорение процесса сушки.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе сушки изделий, при котором воздушный поток, воздействующий на изделия, направляют от вентилятора к изделиям и от изделий в канал рециркуляции, особенность заключается в том, что от вентилятора воздушный поток разделяют на два рукава, нагревают их каждый своим нагревателем до требуемой температуры при прохождении в камеру сушки равномерно по всей длине ее боковых стенок, после чего продувают изделия воздушными потоками во встречном направлении: с одной стороны снизу, с другой сверху, и перемещают ко входу канала рециркуляции в центре задней стенки камеры сушки, закручивая воздушные потоки по спирали.

Установка для сушки изделий, содержащая камеру сушки, в которой размещены нагреватели, вентилятор, канал рециркуляции воздуха, заслонки и устройства автоматической регулировки температуры, отличается тем, что камера сушки снабжена магистральным воздуховодом, разделенным на два рукава, имеющие один верхний, другой нижний коллекторы, подведенные к боковым стенкам камеры сушки, являющимся одновременно воздуховодами с встроенными нагревателями и окнами по всей длине каждой боковой стенки - в одной наверху, в другой внизу, причем вход в канал рециркуляции расположен в центре задней стенки камеры сушки с возможностью забора воздуха слева и справа. При этом внутренние стенки камеры сушки и каналов воздуховодов выполнены со скругленными углами и переходами для улучшения аэродинамических свойств воздушных потоков.

Сущность предлагаемой группы изобретений поясняется представленными чертежами: на фиг.1 изображен общий вид установки сбоку; на фиг.2 показана камера сушки, разрез А-А на фиг.1; на. фиг.3 - схема движения воздушных потоков в камере сушки.

Установка для сушки изделий (фиг.1, 2) содержит камеру сушки I, вентилятор 2, вытяжную 3 и приточную 4 заслонки, регулирующие выброс загрязненного воздуха из камеры и приток в нее чистого воздуха, канал рециркуляции 5.

Камера сушки 1 (фиг.2) содержит магистральный воздуховод 6 с рукавами 7 и 8, двери 9, боковые 10 и заднюю 11 стенки, нагревательные элементы 12. Рукава 7 и 8 имеют верхний левый 13 и нижний правый 14 коллекторы, предназначенные для равномерного распределения воздушного потока из магистрального воздуховода 6 и рукавов 7 и 8 вдоль всей длины боковых стенок 10 камеры 1. Боковые стенки 10 одновременно являются воздуховодами и имеют левое нижнее 15 и правое верхнее 16 окна в камеру сушки. В центре задней стенки 11 расположен вход 17 в канал рециркуляции 5, позволяющий воздушным потокам заходить в канал 5 только слева и справа, в то время как сверху, снизу и спереди вход закрыт.

Контроль температурного режима в камере сушки 1 осуществляется датчиками, которые установлены: 18 и 19 на входе снизу и сверху соответственно, 20 и 21 - на выходе из камеры, 22 и 23 - на ТЭНах в самых горячих точках нагревательных элементов 12.

Установка работает в автоматическом режиме от устройства управления, расположенного в электрошкафу (не показан).

Способ сушки изделий осуществляют следующим образом.

Воздух от вентилятора 2 подают в камеру сушки 1 по магистральному воздуховоду 6, разделяя его на два рукава 7 и 8 (фиг.3), в верхний левый коллектор 13 и нижний правый коллектор 14. С левой стороны воздушный поток от верхнего левого коллектора 13 проходит вниз через нагреватели 12 и выходит в камеру сушки снизу по всей длине боковой стенки через окно 15 слева. С правой стороны воздушный поток от нижнего правого коллектора 14 проходит вверх через нагреватели 12 и выходит в камеру сушки сверху по всей длине боковой стенки 10 через окно 16 справа. Далее воздушные потоки перемещают под действием обратной вытяжки к входу 17 в канал рециркуляции 5, расположенному в центре задней стенки 11 камеры сушки. Воздушные потоки заходят справа и слева в канал рециркуляции, закручиваясь по спирали.

После прогрева установки до нужной температуры (130-140^o) в нее закатывают тележку 24 с изделиями (фиг.2), например с деталями генераторов и стартеров после пропитки, закрывают двери 9. Далее установку выключают для сброса счетчика времени, а потом включают и начинается цикл сушки. Заданный температурный режим контролируется датчиками 18-23 и поддерживается автоматическим устройством управления.

В первой стадии сушки при сильном выделении вредных паров вытяжная 3 и приточная 4 заслонки занимают положение, обеспечивающее приток воздуха в камеру из цеха и выброс в вытяжную вентиляцию, а также допустимую концентрацию вредных паров в камере сушки. Через некоторое время во второй стадии сушки выделение вредных паров резко уменьшается, и по сигналу из устройства управления заслонки 3 и 4 изменяют свое положение, уменьшая приток воздуха из цеха и, соответственно, его выброс в вентиляцию до уровня, обеспечивающего допустимую концентрацию вредных паров в камере в этой стадии сушки.

Благодаря тому что воздушные потоки перемещаются навстречу друг другу в заданном направлении по всей длине боковых стенок, закручиваясь по спирали в направлении ко входу в канал рециркуляции, происходит активное перемешивание воздушных масс (фиг.3). Это приводит к выравниванию температуры по всему объему камеры сушки. Вихревое движение воздушных масс, проходящих через изделия, обеспечивает их равномерное и быстрое прогревание и сушку, что значительно повышает качество сушки изделий, эффективность работы установки и ее производительность.

Для усиления описанного эффекта возможно улучшение аэродинамических свойств воздушных потоков. Для этого внутренние стенки сушильной камеры и каналы воздуховодов могут быть выполнены со скругленными углами и переходами согласно расчетам, проведенным по законам аэродинамики.

Формула изобретения

1. Способ сушки изделий, при котором воздушный поток, воздействующий на изделия, направляют в камеру сушки к изделиям во встречном направлении, а от изделий обратно в канал рециркуляции, отличающийся тем, что воздушный поток, направляемый в камеру сушки, разделяют на два рукава, каждый из которых нагревают независимо друг от друга своим нагревателем до требуемой температуры и направляют в камеру сушки по всей длине ее боковых стенок с одной стороны снизу, с другой - сверху, осуществляют контроль и поддержание заданной температуры, после чего продувают изделия воздушными потоками, закрученными в спираль.

2. Установка для сушки изделий, содержащая камеру сушки, в которой размещены нагреватели, вентилятор, канал рециркуляции воздуха, заслонки и устройства автоматической регулировки, отличающаяся тем, что камера сушки снабжена магистральным воздухом, разделенным на два рукава, имеющие один верхний, другой нижний коллекторы, подведенные к боковым стенкам камеры сушки, являющимся одновременно воздуховодами с встроенными нагревателями, и окнами по всей длине каждой боковой стенки - в одной внизу, в другой - наверху, причем вход в канал рециркуляции расположен в центре задней стенки камеры сушки с возможностью забора воздуха слева и справа, при этом для контроля температурного режима сушки в камере установлены датчики.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что камера сушки выполнена со скругленными углами и переходами для улучшения аэродинамических свойств воздушных потоков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3