УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ

Полезная модель относится к сушке керамических изделий, в частности к установке для конвективной сушки и может быть использована на предприятиях металлургической промышленности для исследования влияния условий сушки на качество керамических форм.
Известна конструкция сушилки, которая состоит из корпуса с подвижной в вертикальном направлении крышкой, подключенной посредством штока к приводу, который обладает виброударным действием и установлен на амортизаторах, и выполненной в виде эластичной мембраны, нагревательного элемента и системы отсоса паровоздушной смеси (авторское свидетельство СССР №821881, F26B 9/06, F26B 5/04, 1981).
Недостатками приведенной установки являются сложность конструкции, заключающаяся в наличии привода, мембраны и вакуум-насоса, недостаточная стабильность параметров, не позволяющая создавать постоянный заданный режим сушильного агента в сушильной камере (температура и влажность), а так же невозможность визуального наблюдения за процессом конвективной сушки.
Известна конструкция сушилки для лабораторных исследований, которая состоит из сушильных камер с сетчатыми днищами и запорными устройствами на воздушном тракте, включающем распределительную емкость, которая с одного конца подсоединена к теплогенератору и вентилятору и измерителю параметров воздуха и высушиваемого материала, другой вентилятор подключен к противоположному концу распределительной емкости, которая разделена продольной перегородкой на два параллельных воздуховода, а запорные устройства выполненные в виде шиберов и размещены в воздуховодах между соседними сушильными камерами (авторское свидетельство СССР №1015209, F26B 9/06, F26B 21/06, 1983).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся сложность конструкции, заключающаяся в наличии распределительной емкости, которая разделена перегородкой на два воздуховода с заслонками, шиберов, анемометра и весов, недостаточная стабильность параметров, не позволяющая создавать постоянный заданный режим сушильного агента в сушильной камере (температура и влажность), а так же невозможность визуального наблюдения за процессом конвективной сушки.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип является установка для исследования процесса конвективной сушки содержащая вентилятор, нагреватель сушильного агента, две параллельные ветви газохода, жидкостной инжектор с насосом и сепаратором, газовый инжектор, смеситель, распределительную решетку, автоматические весы с образцом высушиваемого материала и систему управления заслонкой (авторское свидетельство СССР №1019198, F26B 21/06, F26B 9/06, 1983).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся сложность конструкции, заключающаяся в наличии двух параллельных ветвей газохода, газового инжектора, насоса, сепаратора, весов и заслонки, недостаточная стабильность параметров, не позволяющая создавать постоянный заданный режим сушильного агента в сушильной камере (температура и влажность), а так же отсутствие возможности визуального наблюдения за процессом конвективной сушки.
Задачей предлагаемого технического решения является создание конструкции устройства для исследования процесса влияния условий сушки на качество керамических форм.
Техническим результатом предлагаемой конструкции установки для исследования процесса конвективной сушки является упрощение конструкции, и повышение стабильности параметров сушильного агента в сушильной камере (температура и влажность) для создания заданного режима сушки, возможность визуального наблюдения за процессом сушки.
Поставленный технический результат достигается тем, что в установке для исследования процесса конвективной сушки, содержащей нагреватель сушильного агента, смеситель, сушильную камеру, увлажнитель сушильного агента с регулятором увлажнения, который расположен внутри герметичной сушильной камеры, стенки которой оснащены слоем из теплостойкого материала, при этом нагреватель сушильного агента, расположенный внутри сушильной камеры, вмонтирован в ее боковую стенку и соединен токопроводящим гибким элементом с терморегулятором, смеситель, выполненный в виде вентилятора, закреплен над нагревателем сушильного агента, а в противоположной боковой стенке выполнены два технологических отверстия, в одном из которых установлен термометр, а в другом термогигрометр, причем в передней стенке выполнено смотровое окно для визуального наблюдения за процессом сушки.
Исключение из конструкции установки двух параллельных ветвей газохода, газового инжектора, насоса, сепаратора, весов и заслонки ведет к упрощению конструкции, к тому же установка увлажнителя сушильного агента и нагревателя сушильного агента в герметичной сушильной камере, стенки которой оснащены слоем из теплостойкого материала, позволяет создавать стабильные параметры сушильного агента в сушильной камере (температура и влажность) для соблюдения заданного режима сушки, а смотровое окно, выполненное в передней стенке, позволяет визуально наблюдать за процессом сушки керамических или других образцов, не открывая сушильную камеру и тем самым не нарушая режима сушки испытуемых образцов.
На фиг.1 изображена схема предлагаемой конструкции установки для исследования процесса конвективной сушки, продольный разрез, на фиг.2. представлена схема предлагаемой конструкции установки для исследования процесса сушки, вид спереди.
Установка для исследования процесса конвективной сушки включает в себя нагреватель сушильного агента 1, смеситель 2, сушильную камеру 3, увлажнитель сушильного агента с регулятором увлажнения 4, расположенный внутри герметичной сушильной камеры 3, стенки которой оснащены слоем из теплостойкого материала 5. Нагреватель сушильного агента 1, расположенный внутри сушильной камеры 3, вмонтирован в ее боковую стенку и соединен токопроводящим гибким элементом 6 с терморегулятором 7. Смеситель 2, выполнен в виде вентилятора, закреплен над нагревателем сушильного агента 1. В противоположной боковой стенке выполнены два технологических отверстия 8, в одном из которых установлен термометр 9, а в другом термогигрометр 10. В передней стенке выполнено смотровое окно 11 для визуального наблюдения за процессом сушки.
Установка для исследования процесса конвективной сушки работает следующим образом. В герметичной сушильной камере 3, стенки которой оснащены слом из теплостойкого материала 5, сушильный агент нагревает нагреватель сушильного агента 1, который настраивается терморегулятором 7 на определенный режим и контролируется термометром 9, соединенным с терморегулятором 7 токопроводящим гибким элементом 6. Увлажнитель сушильного агента с регулятором увлажнения 4 увлажняет сушильный агент до определенной влажности. При этом смеситель 2 перемешивает нагретые и увлажненные слои сушильного агента, что способствует равномерному распределению влаги и тепла в герметичной сушильной камере 3. Тепло частично сохраняется за счет слоя теплостойкого материала 5. Влажность фиксирует термогигрометр 10, встроенный в технологическое отверстие 8, после чего увлажнитель сушильного агента с регулятором увлажнения 4 выключают, а влажность остается постоянной в течение всего времени сушки за счет герметичности сушильной камеры 3, что повышает стабильность параметров сушильного агента в сушильной камере (температура и влажность) для создания заданного режима сушки. Весь процесс сушки наблюдается визуально через смотровое окно 11.
С помощью предлагаемой установки были проведены исследования конвективной сушки керамических образцов. После нанесения на образцы из модельно-воскового состава МВС-15 слоя керамической суспензии (гидролизованного этилсиликата ЭТС-32 (33,6%) и пылевидного маршалита (66,4%)) и опорного наполнителя из огнеупорного материала (кварцевого песка), эти образцы помещались в рабочую полость сушильной камеры 3 предлагаемой установки. Сушильная камера 3 герметично закрывалась, где создавались стабильные параметры сушильного агента (температура 30°С ±1 и влажность 80% ±1) для создания заданных технологических режимов сушки. Это достигалось с помощью нагревателя 1 и увлажнителя сушильного агента с регулятором увлажнения 4. Причем смеситель 2, выполненный в виде вентилятора, обеспечивал равномерное распределение сушильного агента с заданными температурой и влажностью во всем объеме камеры 3. Во время процесса сушки керамических образцов, за ними велось наблюдение через смотровое окно 11. После окончания отверждения, сушильная камера 3 открывалась и керамические образцы извлекались из ее рабочей полости.
Предлагаемая конструкция установки для исследования процесса конвективной сушки позволяет повысить стабильность параметров сушильного агента в сушильной камере (температура и влажность) для создания заданного режима сушки, сократить расход электроэнергии, повысить качество контроля сушильного агента, уровень экологической безопасности процесса сушки. Это повысит качество исследований, уменьшит стоимость эксплуатации установки для исследования процесса конвективной сушки и избавит рабочий персонал от хронических заболеваний.