АКУСТИЧЕСКАЯ СУШИЛКА
ACOUSTIC DRYER

Акустическая сушилка относится к средствам сушки различных капиллярно-пористых материалов, преимущественно, биомедпрепаратов, продуктов сельского хозяйства и может быть использована для сушки продуктов пчеловодства (перги, мервы), зерна и другой сельскохозяйственной продукции.
Известна конструктивная схема акустической сушилки, позволяющая повысить скорость сушки за счет рационального использования акустической энергии (Патент №2239137, кл. F26B 5/02. Способ сушки капиллярно-пористых материалов.). Это достигается тем, что технологический объем в форме тороида с высушиваемым материалом помещают в больший по размерам объем, представляющий собой объемную фигуру, имеющую в сечении два одинаковых усеченных эллипса. Источник акустических колебаний располагают в общем для двух эллипсов фокусе, материал для сушки размещают в области вторых фокусов. Это позволяет сконцентрировать акустическое воздействие за счет многократных отражений поверхности объема на высушиваемый материал. Данная сушилка сложна в изготовлении и ограничена объемом высушиваемого материала и его размерами.
Применение низкочастотных источников акустических колебаний 150 Гц при интенсивности 165-170 дБ в сушилке позволяет снизить энергозатраты на сушку (Патент №2095707, кл. F26В 17/12. Устройство для сушки капиллярно-пористых сыпучих материалов). Сушильная камера выполнена в виде канала звукопровода. Устройство содержит излучатель звука, включающий поршень со штоком и источник звука. Соосно с излучателем размещена сушильная камера, выполненная в виде канала звукопровода, внутри которого находятся контейнеры с высушиваемым материалом, а в выходном сечении канала установлен поглотитель звука. Данное устройство сушки предназначено для сыпучих материалов, а процесс сушки недостаточно интенсивен.
За прототип выбрано устройство по патенту 2283995, кл. F26B 5/02.
Устройство для сушки капиллярно-пористых материалов акустотермическим способом. Использование акустической и термической сушки материалов в данном устройстве позволяет снизить энергозатраты. Устройство содержит сушильную камеру, снабженную источником звука. В сушильной камере установлены звуконепроницаемые перегородки, делящие ее объем на изолированные секции, каждая из которых снабжена отдельным источником звука, при этом оно содержит источник нагретого воздуха, который поступает в каждую секцию сушильной камеры. Разделение сушильной камеры на секции и снабжение каждой секции отдельным источником звука удорожает стоимость устройства, усложняет загрузку материала и ее эксплуатацию.
Решаемая техническая задача - повышение производительности и снижение стоимости акустической сушилки. Решаемая техническая задача в акустической сушилке, содержащей сушильную камеру со звукоизоляциоными стенками с загрузочно-разгрузочным устройством, источник акустических колебаний и устройство подачи нагретого воздуха в сушильную камеру, достигается тем, что источник акустических колебаний выполнен в виде гофрированной мембраны, кинематически связанной с регулируемым приводом ее возвратно-поступательного перемещения, снабженной насадкой, согласующей акустическое сопротивление мембраны, и раструба с трубой, который установлен соосно с камерой сушки в ее торце. При этом выходная труба калорифера установлена коаксиально с трубой источника акустических колебаний, сам источник снабжен обратным клапаном, а мембрана выполнена в виде сильфона.
На фиг.1 представлен общий вид акустической сушилки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел Б на фиг.1; на фиг.4 - источник акустических колебаний; на фиг.5 - источник акустических колебаний, выполненный в виде сильфона.
В примере конкретной реализации акустическая сушилка содержит сушильную камеру 1 со звукоизоляционными стенками 2, которая представляет собой полый многогранник с загрузочно-разгузочным устройством 3, установленную на опорах 4 с возможностью вращения от привода 5 (Фиг.1, 2). Сушилка снабжена источником акустических колебаний 6, выполненным в виде гофрированной мембраны 7, кинематически связанной поршнем 8 с регулируемым приводом 9 ее возвратно-поступательного перемещения и снабженной насадкой 10, согласующей акустическое сопротивление мембраны 7 и раструба 11 с трубой 12 (Фиг.4). Выходная труба 13 калорифера 14 установлена коаксиально с трубой 12 источника акустических колебаний 6 (Фиг.3). Источник акустических колебаний 6 снабжен обратным клапаном 15 на раструбе 11, а мембрана выполнена в виде сильфона 16 (Фиг.5).
Акустическая сушилка работает следующим образом. В сушильную камеру 1 через загрузочное устройство 3 загружается материал 17 для сушки. Устройство 3 закрывают и включают привод 5 вращения камеры. Одновременно включается калорифер 14 и источник акустических колебаний 6. Теплый воздух из выходной трубы 13 поступает в камеру сушки 1. Акустические колебания из раструба 11 и трубы 12 также поступают в камеру сушки.
На материал воздействуют теплый воздух и акустические колебания, частота которых регулируется приводом 9. Увлажненный воздух удаляется вентилятором 18. Выгрузка высушенного материала производится через устройство 3.
Выполнение мембраны 7 гофрированной позволяет значительно увеличить амплитуду колебаний и, следовательно, интенсивность акустических колебаний и увеличить срок эксплуатации мембраны, чему будут способствовать также наличие акустической насадки 10 и обратного клапана 15, снижающие сопротивление воздуха при движении мембраны. Расположение трубы источника акустических колебаний коаксиально внутри выходной трубы 13 калорифера 14 придает колебательные движения горячему воздуху в камере сушки, что повышает его воздействие на высушиваемый материал. Выполнение источника акустических колебаний в виде сильфона повышает его ресурс и упрощает конструкцию (Фиг.5).
Одновременное воздействие горячим воздухом и акустическими колебаниями повышенной интенсивности от одного источника позволяет повысить производительность сушки и делает ее более простой в изготовлении и более дешевой по сравнению, например, с использованием генератора Гартмана.