Энергетический блок аэродинамической сушильной камеры для пиломатериала или другого продукта
Изобретение относится к устройствам для конвективной сушки твердых материалов и предметов и может использоваться в качестве генератора потока газовой рабочей среды в аэродинамических сушилках, преимущественно в камерах для сушки пиломатериала или другого продукта. Энергетический блок аэродинамической сушильной камеры для пиломатериала или другого продукта включает ротор для создания и нагрева потока газовой среды в циркуляционном тракте сушильной камеры, установленный в подшипниковых опорах и снабженный электроприводом вал, на консольной части которого закреплен ротор. Причем блок дополнительно включает несущую плиту, связанную с подшипниковыми опорами и имеющую отверстие, через которое пропущена сквозь плиту консольная часть вала, а на периферии - привалочную поверхность, выступающую за пределы наружной части ротора. При этом предусмотрены элементы разъемного соединения, например отверстия под болты или шпильки, для крепления несущей плиты к месту установки ее в сушильной камере. Изобретение должно обеспечить быструю съемность и монтируемость узла в случае ремонта или замены, что сокращает простои и повышает выработку сушильной камеры. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройствам для конвективной сушки твердых материалов и предметов. Оно может использоваться в качестве генератора потока газовой рабочей среды в аэродинамических сушилках, преимущественно в камерах для сушки пиломатериала или другого продукта.
Известен энергетический блок аэродинамической сушильной камеры для твердых материалов, в частности лекарственных трав (Описание к а.с. СССР №754173, М. Кл. 3 F 26 В 9/06, опубл. 07.08.1980. Бюл. №29). Этот блок-аналог включает ротор для создания и нагрева потока газовой среды в циркуляционном тракте сушильной камеры, установленный в подшипниковых опорах и снабженный приводом вал, на консольной части которого закреплен ротор. В этом блоке привод вала ротора предусмотрен от электродвигателя с помощью ременной передачи.
В блоке-аналоге консольная часть вала, на которой закреплен ротор, пропущена через стену сушильной камеры. Поэтому для демонтажа вала с подшипниковыми опорами, например при выходе из строя хотя бы одного подшипника, необходимо вначале снять ротор с вала. Ступица ротора, часто "прикипает" к валу, поэтому быстро снять ротор с вала в стесненных условиях камеры не удается. В результате этого увеличивается время ремонта энергетического блока, что вызывает продолжительный простой сушильной камеры, сокращает ее выработку и может приводить к снижению качества просушиваемого в камере материала.
Прототипом заявленного блока является энергетический блок аэродинамической сушильной камеры для пиломатериалов (Сергеев В.В. Аэродинамические лесосушильные камеры. М.: Лесн. пром-сть, 1981, с.32-33, рис.15). Этот блок включает ротор для создания и нагрева потока газовой среды в циркуляционном тракте сушильной камеры, установленный в подшипниковых опорах и снабженный электроприводом вал, на консольной части которого закреплен ротор.
В блоке-прототипе ротор установлен на валу электродвигателя, что исключает ременную передачу, следовательно, уменьшает габариты блока. Однако, как и в рассмотренном блоке-аналоге, в прототипе консольная часть вала, в частности вала электродвигателя, на которой закреплен ротор, проходит через стену сушильной камеры. Последнее, как отмечено выше, усложняет демонтаж вала, например, для замены наиболее нагруженного (ближайшего к ротору) подшипника, что увеличивает время ремонта энергетического блока и простоя сушильной камеры.
Задача изобретения - уменьшение времени, необходимого для устранения неисправности энергетического блока, путем упрощения (ускорения) демонтажа и монтажа блока в целом, когда ротор установлен на валу электродвигателя, или его основной части, включающей ротор с валом и подшипниковыми опорами.
Эта задача решена тем, что заявленный энергетический блок аэродинамической сушильной камеры для пиломатериала или другого продукта, как и его прототип, включает ротор для создания и нагрева потока газовой среды в циркуляционном тракте сушильной камеры, установленный в подшипниковых опорах и снабженный электроприводом вал, на консольной части которого закреплен ротор. Однако, в отличие от прототипа, заявленный блок дополнительно включает несущую плиту, связанную с подшипниковыми опорами и имеющую отверстие, через которое пропущена сквозь плиту консольная часть вала, а на периферии - привалочную поверхность, выступающую за пределы наружной части ротора. При этом предусмотрены элементы разъемного соединения, например отверстия под болты или шпильки, для крепления несущей плиты к месту установки ее в сушильной камере.
Названная новая совокупность существенных признаков при осуществлении заявленного энергетического блока всегда позволяет выполнять весь энергетический блок или его основную часть, включающую ротор с валом и подшипниковыми опорами, в виде быстросъемного и быстромонтируемого узла, остовом которого является несущая плита, отсутствующая в аналоге и в прототипе. Это ускоряет демонтаж и монтаж блока в целом или его названной основной части, то есть всегда обеспечивает достижение технического результата, указанного в задаче изобретения.
Кроме того, в частных случаях, несущая плита заявленного блока выполнена в виде квадратной пластины, усиленной по периферии, например обвязкой из уголков. Это обеспечивает простоту и технологичность конструкции несущей плиты, что упрощает и удешевляет ее изготовление.
Кроме того, энергетический блок может быть дополнительно снабжен рамкой, например сваренной из уголков, на которой установлена своей привалочной поверхностью несущая плита, прикрепленная к ней разъемным, в частности болтовым, соединением. При этом рамка имеет анкерные элементы для крепления ее к силовым конструкциям сушильной камеры. Рамку монтируют в сушильной камере при ее строительстве или реконструкции. Она, являясь готовым обрамлением окна для установки энергетического блока, упрощает создание камеры и снижает ее стоимость.
Кроме того, анкерные элементы выполнены в виде стержней, в частности уголков, выступающих в обе стороны от контура рамки, например как консольные части ее двух противолежащих сторон. Такое выполнение анкерных элементов повышает надежность крепления рамки и увеличивают жесткость силовых конструкций камеры.
Названные существенные признаки характеризуют конкретные рациональные варианты осуществления заявленного блока, усиливают технический результат, указанный в задаче изобретения, и обеспечивают дополнительные технические результаты, отмеченные выше.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 показан заявленный энергетический блок, а тонкими линиями - сопряженный с ним фрагмент сушильной камеры, горизонтальный разрез по оси ротора; на фиг.2 - фрагмент ступенчатого разреза А-А (фиг.1), на котором видна рамка с ее анкерными элементами и закрепленная на ней несущая плита, а в местном разрезе виден фрагмент ротора, расположенного за несущей плитой.
На чертежах приняты следующие обозначения позиций:
| 1 - несущая плита; | 2 - вал (его консольная часть); |
| 3 - ротор; | 4 - электродвигатель фланцевый; |
| 5 - рамка; | 6 - элементы разъемного (болтового) соединения; |
| 7 - пластина несущей плиты; | 8 - обвязка пластины несущей плиты; |
| 9 - анкерные элементы рамки; | 10 - силовые элементы камеры; |
| 11 - экран камеры; | 12 - заборное окно экрана; |
| 13, 14 - нагнетательная и всасывающая части циркуляционного тракта камеры. |
Заявленный энергетический блок (фиг.1 и 2) всегда имеет несущую плиту 1, связанные с ней подшипниковые опоры (не показаны), в которых установлен снабженный электроприводом вал 2. На консольной части вала 2, пропущенной через отверстие в несущей плите 1, закреплен ротор 3. В данном примере (фиг.1) блок имеет стандартный фланцевый электродвигатель 4, прикрепленный болтами к несущей плите 1. При этом роль привода, подшипниковых опор и вала 2 выполняют соответствующие части электродвигателя 4. В иных случаях электропривод вала 2 может осуществляться по другому, например, с помощью ременной передачи от электродвигателя 4, установленного отдельно. Когда блок поставляется для реконструкции или строительства сушильной камеры, он может дополнительно иметь рамку 5.
Ротор 3, предназначенный для создания и нагрева потока газовой среды в циркуляционном тракте сушильной камеры, выполнен аналогично рабочему колесу центробежного вентилятора. Однако, ротор 3 имеет специальные профилированные лопатки. Это обеспечивает нагрев циркулирующего потока газовой среды за счет повышенных аэродинамических потерь в роторе 3 и при выходе из него.
Несущая плита 1 является остовом хотя бы основной части блока, содержащей ротор 3, вал 2 и его подшипниковые опоры. Она имеет отверстие для прохода вала 2, а на периферии - привалочную поверхность, выступающую за пределы наружной части ротора 3. Иначе говоря, минимальный размер Б просвета окна (фиг.1), в частности в рамке 5, закрепленной в ограждении камеры, к которому прилегает несущая плита 1, всегда больше диаметра Д ротора 3 (на два монтажных зазора). Это необходимо для свободного монтажа и демонтажа блока в сборе с ротором 3. Для этой же цели предусмотрены элементы разъемного соединения 6, например отверстия под болты или шпильки, для крепления несущей плиты 1 к месту установки ее в сушильной камере, в частности к рамке 5. Несущая плита 1 может быть цельной, например литой. Сварная несущая плита 1 (фиг.1, 2) выполнена в виде квадратной пластины 7, усиленной по периферии, в частности обвязкой 8 из уголков, что дешевле в изготовлении.
Рамка 5, являясь готовым обрамлением окна для установки энергетического блока, упрощает создание и снижает стоимость сушильной камеры. В данном примере (фиг.1, 2) на рамке 5, сваренной из уголков, установлена своей привалочной поверхностью несущая плита 1, прикрепленная к ней разъемным соединением 6, в частности привернута болтами или шпильками. Рамка 5 имеет анкерные элементы 9, предназначенные для присоединения ее к силовым конструкциям 10, например к каркасу, сушильной камеры при ее реконструкции или строительстве. Анкерные элементы 9 (фиг.1, 2) выполнены в виде стержней, в частности уголков, выступающих в обе стороны от контура рамки, например как консольные части ее двух противолежащих сторон (см. фиг.2).
Энергетический блок установлен в сушильной камере (фиг.1), имеющей экран 11 с заборным окном 12. При этом ротор 3 расположен входным отверстием напротив заборного окна 12. Экран 11 отделяет нагнетательную 13 и всасывающую 14 части циркуляционного тракта для движения газовой среды. Нагнетательная 13 часть этого тракта, ограниченная ограждением, в частности торцевой стеной, камерой и экраном 11, образует своеобразный прямоугольный (для увеличения аэродинамических потерь) кожух вентилятора, рабочим колесом которого является ротор 3. Всасывающая 14 часть циркуляционного тракта представляет собой рабочую полость камеры, в которую помещают для сушки пиломатериал, уложенный в продуваемый штабель (на фиг.1 его контур условно показан штрихпунктирной линией с двумя точками), или другой продукт. Вдоль каждой боковой стены камеры и штабелем пиломатериала предусмотрено пространство, то есть боковой участок циркуляционного тракта, необходимый для равномерного распределения потока газовой среды по длине штабеля.
Работа энергетического блока (фиг.1), его демонтаж и монтаж осуществляются следующим образом.
Для пуска энергетического блока подготовленной к работе сушильной камеры включают электродвигатель 4. Ротор 3, установленный на валу 2, начинает вращаться. Действуя как рабочее колесо центробежного вентилятора, вращающийся ротор 3 перемещает газовую среду, то есть находящийся в камере воздух - агент сушки, по циркуляционному тракту (путь газовой среды показан на фиг.1 стрелками).
В каждом цикле движения поток газовой среды во всасывающей 14 части циркуляционного тракта пронизывает штабель пиломатериала и через заборное окно 12 экрана 11 входит в ротор 3. Профилированные лопатки ротора 3 раскручивают газовую среду, которая под действием центробежных сил с большой скоростью в виде турбулентного закрученного потока выходит из ротора в нагнетательную 13 часть циркуляционного тракта. При этом поток газовой среды нагревается вследствие повышенных аэродинамических потерь в роторе и особенно в нагнетательной 13 части циркуляционного тракта (в прямоугольном кожухе вентилятора), где закрученный поток тормозится, разделяется на два потока, которые поступают в боковые участки циркуляционного тракта, а из них - в штабель пиломатериала.
Потоки нагретой газовой среды пронизывают штабель, постепенно нагревают и просушивают пиломатериал. Пройдя штабель пиломатериала, газовая среда из всасывающей 14 части тракта через заборное окно 12 экрана 11 вновь поступает в ротор 3 и рассмотренные процессы работы блока в сушильной камере многократно повторяются. Для остановки энергетического блока выключают электродвигатель 4. При этом вращение ротора 3, циркуляция и нагрев газовой среды в камере прекращаются.
Для ремонта или замены энергетического блока его демонтируют, предварительно отсоединив питающий кабель от электродвигателя 4 (фиг.1). Для демонтажа фиксируют энергетический блок, например с помощью мобильного грузоподъемного средства. Разъединяют элементы 6 разъемного соединения, которыми несущая плита 1 прикреплена к рамке 5 (фиг.1 и 2). Не допуская проседания (заклинивания) блока, аккуратно отводят его в осевом направлении от торцевой стенки камеры. При этом ротор 3 (фиг.1), имеющий наружный диаметр Д меньше, чем ширина Б окна в рамке 5, выводят из этого окна. Демонтированный энергетический блок опускают на предусмотренное для него место. Монтаж отремонтированного или сменного энергетического блока выполняют в обратной последовательности.
В случаях, в которых несущая плита 1 является остовом не всего энергетического блока, а только основной части его, включающей вал 2 с подшипниковыми опорами и ротором 3, демонтаж и монтаж этой части блока, например связанные с заменой подшипников вала 2, выполняют аналогичным образом. Поскольку в таких случаях вал 2 ротора 3 соединен с валом электродвигателя 4 элементами привода, например ременной передачей или муфтой, то перед демонтажом основной части блока освобождают вал 2 от названных элементов.
Итак, заявленный блок при работе создает и нагревает поток газовой среды в циркуляционном тракте сушильной камеры, то есть выполняет свое назначение. Наличие в нем несущей плиты 1 в совокупности с другими элементами позволяет выполнять весь блок или основную часть его в виде быстросъемного и быстромонтируемого узла. Это облегчает (ускоряет) демонтаж и монтаж всего блока или его основной части, поскольку ротор 3 при этом не снимают с вала 2, как в аналоге и прототипе, что сокращает связанные с ремонтом простои сушильной камеры и повышает ее выработку.
1. Энергетический блок аэродинамической сушильной камеры для пиломатериала или другого продукта, включающий ротор для создания и нагрева потока газовой среды в циркуляционном тракте сушильной камеры, установленный в подшипниковых опорах и снабженный электроприводом вал, на консольной части которого закреплен ротор, отличающийся тем, что дополнительно включает несущую плиту, связанную с подшипниковыми опорами и имеющую отверстие, через которое пропущена сквозь плиту консольная часть вала, а на периферии - привалочную поверхность, выступающую за пределы наружной части ротора, при этом предусмотрены элементы разъемного соединения, например отверстия под болты или шпильки, для крепления несущей плиты к месту установки ее в сушильной камере.
2. Энергетический блок по п.1, отличающийся тем, что несущая плита выполнена в виде квадратной пластины, усиленной по периферии, например обвязкой из уголков.
3. Энергетический блок по п.2, отличающийся тем, что дополнительно снабжен рамкой, например сваренной из уголков, на которой установлена своей привалочной поверхностью несущая плита, прикрепленная к ней разъемным, в частности, болтовым соединением, при этом рамка имеет анкерные элементы для крепления ее к силовым конструкциям сушильной камеры.
4. Энергетический блок по п.3, отличающийся тем, что анкерные элементы выполнены в виде стержней, в частности, уголков, выступающих в обе стороны от контура рамки, например как консольные части ее двух противолежащих сторон.
