УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ БАРАБАННОГО ТИПА
DRUM TYPE ISTALLATION FOR DRYING

Изобретение относится к области производства конструкций с сотовым заполнителем и может использоваться в технологических линиях при изготовлении крупногабаритных сотоблоков из полимерной бумаги в процессе формования ячеистой структуры и сушки после пропитки сотопакета раствором полимерного связующего.
Как известно, прочность клееных конструкций с использованием сотовых заполнителей зависит от прочностных характеристик и однородности материала по всему объему сотоблока. При этом большое значение имеет качество сушки пропитанного связующим материала сотоблока, которое зависит в основном от температуры и условий нагрева высушиваемого материала и скорости оттока паров испаряемого растворителя. В случае сушки пропитанного связующим материала сотоблока нагретым воздухом, очевидно, что через каждую ячейку должно проходить определенное количество воздуха с заданной температурой и скоростью.
В существующих производствах, где обычно сушку сотоблоков после пропитки проводят в печах, оборудованных вентиляцией (В.Е.Берсудский, В.Н.Крысин, С.И.Лесных, Технология изготовления сотовых авиационных конструкций. М: Машиностроение, 1975, стр.92, 93, 110), выполнить такие условия практически невозможно.
Известна барабанная сушилка периодического действия, которая содержит две соединенные между собой и открытые с другой стороны камеры, в первой из которых у открытого конца размещен вентилятор, в противоположном конце - нагреватель, а во второй камере размещен вращающийся перфорированный барабан (авт. свид. SU №771424, кл.F26В 9/06, 1980).
Наиболее близким к заявляемому изобретению - прототипом является установка для сушки барабанного типа, включающая вращающийся вокруг горизонтальной оси барабан, установленный соосно внутри приводного кольца, крепежные элементы, причем барабан выполнен в виде двух камер, одна из которых с одного конца имеет прямоугольное сечение и закреплена консольно на приводном кольце болтовым соединением, с другого имеет переход на круглое сечение, соосное с приводным кольцом и заканчивающееся фланцем под подвижное лабиринтное соединение с элементами системы подачи воздуха-осушителя, причем на одной из внутренних стенок камеры имеются поддерживающие направляющие; вторая камера, установленная подвижно на направляющих консолях, закрепленных на приводном кольце болтовым соединением, с одного конца имеет прямоугольное сечение и контурный фланец с двумя эквидистантными уплотняющими прокладками, соответствующими контуру крепежной рамки высушиваемого сотоблока и торцу первой камеры, с другого имеет переход на круглое сечение, соосное с приводным кольцом и заканчивающееся фланцем под подвижное лабиринтное соединение с элементами системы подачи воздуха-осушителя, а также платформу, перемещающуюся по поддерживающим направляющим первой камеры: тележку для транспортирования второй камеры по направляющим консолям, гидроцилиндр для перемещения тележки.
На контурном фланце второй камеры противоположно установлены два замка, прижимающих крепежную рамку с высушиваемым сотоблоком к соответствующей уплотняющей прокладке, расположенной на контурном фланце, и фиксирующих ее относительно последнего.
На приводном кольце со стороны второй камеры закреплены четыре откидных болта, а на стенках второй камеры наружно соответственно ответные ушки с пазами под них, обеспечивающие прижим первой камеры к соответствующей уплотняющей прокладке, расположенной на контурном фланце второй камеры, и фиксацию одной камеры относительно второй.
На двух противоположных стенках внутри первой камеры, преимущественно по центру, установлены ловители-фиксаторы в виде пазов, закрытых со стороны первой камеры и скошенных под углом ≤30° со стороны второй камеры.
Приводное кольцо имеет регулируемый привод, включающий цевочное зацепление, редуктор, муфту, гидромотор и гидростанцию с аппаратурой управления и регулирования, а в системе подачи воздуха-осушителя имеется переключающий клапан, приводимый в движение от гидроцилиндра и гидростанции с аппаратурой управления и регулирования (RU 2215956 С2, 7 F26B 11/04, 2001).
Анализ барабанной сушилки периодического действия (SU №771424) показывает, что имеет место сушка сыпучих материалов, когда принципиальные решения направлены на улучшение условий контактирования сыпучего материала с нагретым воздухом за счет перемешивания высушиваемого материала, улучшения условий труда, механизацию и др.
В установке для сушки барабанного типа (RU 2215956) при сушке сотоблоков, пропитанных раствором полимерного связующего, когда каждая ячейка в блоке фиксирована, имеет несоизмеримое соотношение поперечного сечения к ее длине вдоль оси и форму, преимущественно в виде шестигранника, использована новая технологическая схема сушки, а именно: за счет вращения высушиваемого сотоблока вокруг оси, параллельной осям ячеек и смены направления осушителя, достигается равномерное растекание пропиточного раствора полимерного связующего по поверхности ячейки в ее поперечном сечении. Однако эта установка не обеспечивает идентичности условий процесса сушки по всему объему сотоблока.
Задачей изобретения является создание установки для сушки барабанного типа, обеспечивающей повышенную прочность материала крупногабаритных сотоблоков и равномерность их свойств за счет поддержания условий протекания процесса сушки одинаковыми по всему объему сотоблока, а также улучшение условий труда на операциях загрузки сотоблока в установку и выгрузки его из нее и возможность встройки установки в механизированную технологическую линию.
Сущность изобретения состоит в том, что в установке для сушки барабанного типа, включающей вращающийся вокруг горизонтальной оси барабан, установленный соосно с приводным кольцом на раме, крепежные элементы, систему подачи в барабан и реверса воздуха-осушителя и его оттока, крепежную рамку для сотоблока и привод вращения, согласно предлагаемому изобретению, барабан выполнен симметричным в трех измерениях и содержит камеру и два симметрично расположенных раструба, имеющих на одном конце прямоугольную форму для соединения с камерой, на другом - круглую, с расположенными в них коллекторами с направляющими, делящими живое сечение раструба на равные части и образующими на прямоугольном конце раструба сопла с углом раскрытия ≤90°, на которых установлены решетки прямоугольного сечения с различным гидравлическим сопротивлением, убывающим от центра барабана к его периферии. Крепежная рамка для сотоблока установлена в камере. На двух противоположно расположенных сторонах камеры, сопредельных с прямоугольными концами раструбов, имеются симметрично расположенные откидывающиеся верхняя и нижняя поворотные дверцы с упорами для фиксации рамки по центру барабана, ушками с пазами под откидные болты, оболочка, отделяющая полость камеры от внешней атмосферы.
Одним круглым концом раструба барабан крепится соосно при помощи фланцевого соединения на приводном кольце, установленном на раме с возможностью вращения в роликовой опоре, а на круглом конце второго раструба закреплено соосно при помощи фланцевого соединения дополнительное кольцо, установленное, как и приводное, на раме с возможностью вращения в роликовой опоре. Свободные концы приводного и дополнительного колец имеют подвижные лабиринтные уплотнения для соединения с элементами системы подачи в барабан воздуха-осушителя и его оттока. На приводном кольце при помощи фланца закреплена соосно звездочка для передачи вращения барабану от привода посредством цепи.
Внутри барабана между раструбами могут быть установлены направляющие для ориентации крепежной рамки для сотоблока по центру камеры и поворотные упоры для удержания ее в средней плоскости при открытой нижней дверце камеры.
Барабан, симметричный в трех измерениях, позволяет расположить в нем крепежную рамку с сотоблоком симметрично относительно его оси вращения и сохранить идентичность условий подачи воздуха-осушителя при его реверсе на поверхность сотоблока вдоль оси ячеек с одной и другой стороны, а также отсоса его после прохождения через ячейки с обратной стороны сотоблока.
Камера, как часть барабана, для размещения крепежной рамки с сотоблоком в процессе его сушки имеет симметрично расположенные откидывающиеся верхнюю и нижнюю поворотные дверцы, которые позволяют производить загрузку и выгрузку крепежной рамки с сотоблоком из барабана снизу и сверху в зависимости от требований механизированной технологической линии и содержат элементы для центрирования и опоры крепежной рамки с сотоблоком.
Два симметрично расположенных раструба на сопредельных по отношению к дверцам сторонах камеры имеют один конец прямоугольной формы, по размерам соответствующий противолежащей поверхности сотоблока, с другой - круглый, соответствующий элементам системы подачи в барабан воздуха-осушителя, и содержат направляющие для воздуха-осушителя от одного конца к другому, образуя на прямоугольном конце раструба сопла с оптимальными параметрами (угол раскрытия ≤90°), которые заканчиваются решетками с различным гидравлическим сопротивлением, что позволяет подобрать гидравлический напор воздушной струи у поверхности сотоблока, одинаковый по всей его площади обдува, и таким образом обеспечить одинаковую скорость прохождения воздуха - осушителя через каждую ячейку сотоблока и удаления его после насыщения парами полимерного связующего через второй раструб и систему оттока воздуха-осушителя.
На фиг.1 схематически изображена описываемая установка.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1
На раме 1 установлены роликовые опоры 2 и 3, на которых вращаются приводное кольцо 4 и дополнительное кольцо 5. Кольца соединены с барабаном 6 при помощи фланцев 7 и 8 и болтового соединения 9.
На приводном кольце 4 закреплена звездочка 10 при помощи фланца 11, посредством которых вращение на приводное кольцо 4 передается от привода вращения 12 через цепь 13, которая постоянно находится под воздействием натяжного устройства 14.
В симметрично расположенных раструбах 15 и 16 барабана 6 находятся коллекторы, которые представляют собой две рамки, с одной стороны прямоугольной формы 17 и 18, с другой - круглой, 19 и 20, соответственно, между которыми находятся направляющие 21, образующие собой имеющие в поперечном сечении одинаковую площадь каналы Б, для прохождения воздуха-осушителя.
На прямоугольной стороне раструбов 15 и 16 на каналах Б образованы сопла, на которых установлены сменные решетки 22 и 23 одинакового прямоугольного сечения с различным гидравлическим сопротивлением, убывающим от центра барабана 6 к его периферии, например, за счет изменения живого сечения решетки.
На внутренних торцовых стенках камеры барабана 6 имеются кронштейны 24 и 25 для крепления направляющих 26 и 27, удерживающих крепежную рамку 28 с сотоблоком 29 по центру камеры барабана 6 в процессе загрузки их в камеру барабана 6, а также поворотные опоры 30 и 31, которые удерживают крепежную рамку 28 с сотоблоком 29 от выпадания из камеры барабана 6 при открытой нижней дверце 32, установленной на камере барабана 6 при помощи шарнирного соединения 33. Верхняя дверца 34, установленная на противоположной стороне камеры барабана 6 при помощи шарнирного соединения 35, имеет, как и нижняя дверца 32, упоры 36 и 37 для фиксации крепежной рамки 28 с сотоблоком 29 по центру камеры барабана 6, а также ушки с пазами 38 под откидные болты 39, шарнирно закрепленные на камере барабана 6 и позволяющие при помощи гаек 40 фиксировать положение дверец в закрытом состоянии, оболочку 41, отделяющую полость камеры барабана 6 от внешней атмосферы.
В роликовых опорах 2 и 3 третий верхний ролик 42 закреплен с возможностью вращения на откидывающейся поворотной раме 43.
Система подачи в барабан 6 и реверса воздуха-осушителя и его оттока включает в себя: два подвижных лабиринтных уплотнения 44 и 45, воздухоподающие (отсасывающие) каналы 46 и 47, приточный вентилятор с калорифером 48, отсасывающий вентилятор 49, переключающий клапан 50 с заслонкой 51 и исполнительный механизм 52.
Траверса 53 - элемент транспортного устройства, имеет возможность соединяться с возможностью вращения с крепежной рамкой 28 и сотоблоком 29 и служит для перемещения их из ванны с пропитывающим раствором в камеру барабана 6.
Работа на установке осуществляется следующим образом. Пропитанный сотоблок 29, зафиксированный на крепежной рамке 28, при помощи траверсы 53 опускается в камеру барабана 6 при открытой верхней дверце 34 и закрытой нижней дверце 32 при помощи откидных болтов 39 и гаек 40. Крепежная рамка 28 с сотоблоком 29 опускается по направляющим 26 и 27 до упоров 36 и 37, устанавливается при этом по центру камеры барабана 6. Траверса 53 отсоединяется от крепежной рамки 28 с сотоблоком 29 и выводится из полости камеры барабана 6 в верхнее положение. Верхняя дверца 34 закрывается и запирается при помощи откидных болтов 39 и гаек 40, крепежная рамка 28 с сотоблоком 29 надежно фиксируется между упорами 36 и 37 верхней дверцы 34 и нижней дверцы 32.
Включается исполнительный механизм 52, который связан с заслонкой 51 и может передавать ей вращательное движение внутри переключающего клапана 50, заслонка 51 устанавливается в одно из крайних положений.
Включаются привод 12 для вращения барабана 6, вентилятор с калорифером 48, подающий воздух-осушитель через вентилятор 48, переключающий клапан 50, например, канал 46, приводное кольцо 4, раструб 15, сотоблок 29, установленный при помощи крепежной рамки 28 в камере барабана 6. Воздух-осушитель проходит через ячейки сотоблока 29 и поступает в раструб 16, дополнительное кольцо 5, канал 47, переключающий клапан 50, отсасывающий вентилятор 49, который включается одновременно или раньше вентилятора с калорифером 48.
Подача в барабан и реверс воздуха-осушителя на поверхность высушиваемого сотоблока 29 производится автоматически исполнительным механизмом 52, который переводит заслонку 51 в другое крайнее положение на 90°, через заданный технологическим процессом период времени.
После окончания процесса сушки сотоблока 29 привод 12, вентилятор с калорифером 48 и отсасывающий вентилятор 49 отключаются, верхняя дверца 34 открывается, траверса 53 транспортного устройства опускается в камеру барабана 6, соединяется с крепежной рамкой 28 и вместе с ней извлекается из камеры барабана 6 сотоблок 29.
Далее процесс повторяется.