Сушилка для сыпучих материалов

 

Изобретение относится к оборудованию для зерноперерабатывающей промышленности и может быть использовано для сушки термолабильных продуктов, например зерна и зародышевых хлопьев пшеницы (ЗХП). Согласно изобретению в сушилке для сыпучих материалов ступенчато секционированная сушильная камера выполнена в виде чередующихся секций сушки в кипящем слое и отлежки, причем газораспределительная решетка для секции кипения установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости посредством реечного механизма, а газораспределительная решетка секции отлежки выполнена в виде перфорированной ленты, прикрепленной к натяжной планке с одной стороны и к подпружиненной оси барабана с другой, с возможностью наматывания ленты на ось барабана и перемещения его по вертикали вдоль направляющих, разграничивающих секции друг от друга, с помощью кривошипно-шатунного механизма. Изобретение должно обеспечить равномерную загрузку рабочего объема секций сушильной камеры за счет синхронной работы газораспределительных решеток секций сушки в кипящем слое и секций отлежки. Стабилизация качества высушиваемого продукта достигается тем, что используется осциллирующий режим сушки. 4 ил.

Изобретение относится к оборудованию для зерноперерабатывающей промышленности и может быть использовано для сушки термолабильных продуктов, например зерна и зародышевых хлопьев пшеницы (ЗХП).

Известна конструкция сушилки для сыпучих материалов (А.С. №1486724, F 26 B 17/10, 17/04, опубл. 15.06.89. БИ №22), содержащая ступенчато секционированную сушильную камеру с патрубками загрузки, выгрузки продукта и отвода отработанного теплоносителя. Каждая секция установлена с перекрытием и выполнена подвижной в горизонтальной плоскости, в качестве устройства для перемещения использовался реечный механизм. На выходе секция снабжена регулируемым переливным порогом и содержит газораспределительную решетку с расположенным под ней газоподводящим коробом, к каждому из которых прикреплены транспортеры-уплотнители.

К недостаткам данной конструкции сушилки является невозможность организации процесса в осциллирующих режимах и отсутствие перегрузки продукта из зоны отлежки в зону кипения за счет наклона газораспределительной решетки до величины угла, равного углу естественного откоса продукта. Перегрузка продукта из каждой секции кипения за счет энергии теплоносителя не позволяет снизить энергозатраты в процесс сушки.

Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат и повышение качества высушиваемого продукта.

Поставленная задача достигается тем, что в сушилке для сыпучих материалов, содержащей ступенчато секционированную сушильную камеру с патрубками загрузки и выгрузки материала, каждая секция которой снабжена регулируемым переливным порогом, газораспределительной решеткой с расположенной под ней газоподводящим коробом с прикрепленными в местах перекрытия секций замкнутыми транспортерами-уплотнителями, а также патрубком для отвода отработанного теплоносителя, новым является то, что ступенчато секционированная сушильная камера выполнена в виде чередующихся секций сушки в кипящем слое и отлежки, причем газораспределительная решетка для секции кипения установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости посредством реечного механизма, а газораспределительная решетка секции отлежки выполнена в виде перфорированной ленты, прикрепленной к натяжной планке с одной стороны и к подпружиненной оси барабана с другой, с возможностью наматывания ленты на ось барабана и перемещения его по вертикали вдоль направляющих, разграничивающих секции друг от друга, с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Технический результат заключается в том, что предложенная конструкция обеспечивает равномерную загрузку рабочего объема секций сушильной камеры за счет синхронной работы газораспределительных решеток секций сушки в кипящем слое и секций отлежки, перемещающихся в горизонтальной и вертикальной плоскости посредством реечного и кривошипно-шатунного механизма соответственно. Стабилизация качества высушиваемого продукта достигается благодаря использованию осциллирующих режимов сушки с чередованием зон нагрева и охлаждения.

Сушилка для термолабильных материалов фиг.1 содержит загрузочный патрубок в виде бункера 1, ступенчато секционированную сушильную камеру 2, содержащую боковые стенки 3, опорную станину (не показана), крышку 4 с патрубком 5 отвода отработанного теплоносителя, прорезиненного бельтинга 6, посредством которого осуществляется герметизация сушилки, патрубка выгрузки материала, выполненного в виде лотка 7, а также калорифера и вентилятора (не показаны). Сушильная камера 2 состоит из чередующихся секций 8, в которых протекают процессы сушки в кипящем слое, и секций 9, в которых протекают процессы отлежки в стационарном плотном слое.

Газораспределительная решетка 10 секции 11 фиг.2 выполнена подвижной в горизонтальной плоскости и снабжена устройством ее перемещения в виде реечного механизма 12. Газораспределительная решетка 13 последующей секции 14 выполнена гибкой и перфорированной, к торцевым частям которой крепятся натяжная планка 15 с одной стороны и натяжной барабан 16 с другой, с возможностью вертикального перемещения посредством двух кривошипно-шатунных механизмов 17, смонтированных на боковых стенках корпуса сушильной камеры. Кривошипно-шатунные механизмы 17 имеют шарнирную кинематическую связь с натяжной планкой 15 и натяжным барабаном 16, что позволяет осуществлять синхронное вертикальное перемещение гибкой перфорированной газораспределительной решетки относительно боковых стенок сушильной камеры. Подача теплоносителя под газораспределительные решетки 10, 13 секции 11 и секции 14 соответственно осуществляется через газоподводящие короба 18 и 19. В местах перекрытия секций установлен замкнутый транспортер-уплотнитель 20.

Натяжной барабан (фиг.3) состоит из корпуса 21, катушки 22, внутри которой располагается спиральная пружина 23, прикрепленная с одного торца к центральной оси 24, а с другого - к ленте 25 переливного порога секции отлежки.

Сушилка работает следующим образом.

Влажный материал (фиг.2) через загрузочный бункер поступает на газораспределительную решетку 10 секции 11 и при ее перемещении посредством реечного механизма 12 в горизонтальной плоскости из положения I в положение II происходит ее заполнение. Высушиваемый материал приводится в состояние кипения под действием теплоносителя, поступающего в газоподводящий короб 18 секции 11. При движении газораспределительной решетки 13 секции 14 из наклонного положения III в горизонтальное положении IV посредством синхронно работающих двух кривошипно-шатунных механизмов 17, находящихся в шарнирной кинематической связи с натяжной планкой 15 и осью натяжного барабана 16, происходит пересыпание продукта, достигшего скорости уноса, из секции 11 в секцию 14. При отлежке продукта в секции 14 в ее газоподводящий короб 19 подается теплоноситель с низким температурным потенциалом. После окончания процесса отлежки происходит пересыпание продукта в последующую секцию сушки посредством перемещения двух кривошипно-шатунных механизмов 17 из горизонтального положения IV в наклонное положение III. Продукт, прошедший все секции сушилки, выгружается из сушилки.

Натяжной барабан (фиг.3) регулирует переливной порог секции кипения посредством сматывания или разматывания ленты 25 на катушку 22. Причем пружина 23 обеспечивает безотказность работы натяжного барабана в момент сматывания ленты 25.

Рассмотрим этапы проведения процесса сушки в каждой секции сушилки фиг.4.

На первом этапе газораспределительная решетка секции I посредством реечного механизма подается под загрузочное отверстие бункера. При движении газораспределительной решетки в обратном направлении происходит равномерное заполнение всей ее рабочей поверхности. Одновременно с этим в газоподводящий короб подается теплоноситель, расход которого обеспечивает создание кипящего слоя продукта на газораспределительной решетке. Причем подаваемый теплоноситель имеет высокий температурный потенциал, что обеспечивает интенсивный прогрев продукта по всему объему слоя. С понижением влажности продукта скорость его витания достигает скорость его уноса из слоя, что позволяет осуществлять перегрузочную операцию на последующую секцию отлежки. Равномерность заполнения газораспределительной решетки обеспечивается за счет поступательного движения двух кривошипно-шатунных механизмов в вертикальной плоскости.

На втором этапе процесса сушки осуществляется отлежка продукта в секции 11, при которой происходит выравнивание влажности по объему продукта, что уменьшает неравномерность сушки и предотвращает образование сухой корочки на его поверхности, препятствующей перемещению влаги в окружающую среду. Подаваемый в газоподводящий короб теплоноситель имеет низкий температурный потенциал, что способствует снижению скорости внутреннего теплопереноса, за счет чего темп нагрева продукта не опережает скорости снижения его влажности. Причем сушка проводится в области допустимого диапазона температур с точки зрения термоустойчивости продукта. После проведения этапа отлежки производится перегрузка продукта посредством кривошипно-шатунного механизма на следующую секцию III сушилки. Процессы, протекающие в секциях III и IV, аналогичны процессам, протекающим в секциях I и II.

На заключительном этапе осуществляется разгрузка высушенного продукта, прошедшего все секции сушилки.

Таким образом, предлагаемая конструкция сушилки в сравнении с прототипом имеет ряд преимуществ:

- позволяет проводить сушку в осциллирующих режимах, с чередованием сушки продукта в кипящем слое и его отлежки в плотном слое;

- обеспечивает снижение энергозатрат при проведении перегрузочных операций на 5-7% за счет использования механического устройства, а не энергии теплоносителя;

- позволяет осуществлять перегрузку из секций отлежки в секции кипения благодаря синхронной работе газораспределительных решеток;

- обеспечивает необходимый угол наклона газораспределительных решеток секций отлежки для перегрузки продукта в секции кипения, а также позволяет изменять угол наклона газораспределительных решеток секций отлежки в зависимости от угла естественного откоса высушиваемого продукта;

- создает условия для получения продукта высокого качества вследствие снижения опережающих темпов внутреннего теплопереноса (повышение температуры продукта) в сравнении со скоростью влагоудаления (снижение его влажности), обусловленных реализацией осциллирующих режимов сушки.

Формула изобретения

Сушилка для сыпучих материалов, содержащая ступенчато секционированную сушильную камеру с патрубками загрузки и выгрузки материала, каждая секция которой снабжена регулируемым переливным порогом, газораспределительной решеткой с расположенной под ней газоподводящим коробом с прикрепленными в местах перекрытия секций замкнутыми транспортерами - уплотнителями, а также патрубком для отвода отработанного теплоносителя, отличающаяся тем, что ступенчато секционированная сушильная камера выполнена в виде чередующихся секций сушки материала в кипящем слое и его отлежки, причем газораспределительная решетка для секции кипения установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости посредством реечного механизма, а газораспределительная решетка секции отлежки выполнена в виде перфорированной ленты, прикрепленной к натяжной планке с одной стороны и к подпружиненной оси барабана с другой, с возможностью наматывания ленты на ось барабана и перемещения его по вертикали вдоль направляющих, разграничивающих секции друг от друга, с помощью кривошипно-шатунного механизма.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4