ВИБРАЦИОННАЯ СУШИЛКА С КОНВЕЙЕРОМ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, предназначена для сушки сыпучих материалов с использованием механических колебаний, но может применяться и в других отраслях промышленности, таких как химическая, пищевая, текстильная.
Известна вибрационная сушилка для сыпучих материалов, содержащая корпус, закрепленный на раме, которая установлена на виброизоляторы. Внутри корпуса расположена наклонная виброактивная решетка, соединенная с вибратором. Виброактивная решетка установлена на бегун однофазного линейного асинхронного двигателя, который совмещен с возвратной пружиной. Существует система подачи газа под решетку, которая включает в себя направляющий воздуховод для подачи газа по всей ее длине, газ который поступает под давлением через гибкое соединение воздуховода с отсеком подачи газа, дымосос для удаления отработавших газов и бункер-питатель, установленные в верхней части корпуса, шлюзовое разгрузочное устройство, расположенное в его нижней части, жестко зафиксированные в шахматном порядке на виброактивной решетке электрические нагревательные элементы, окруженные перфорированными оболочками. (Патент РФ 2377489, F26B 17/26. Бюл. №36, 27.12.2009).
Недостатком известной установки является невысокая эффективность процесса сушки, а так же невозможность оперативно изменять параметры процесса сушки.
Известна многосекционная вибрационная сушилки для дисперсных и адгезионных материалов, содержащая корпус, состоящий из секций, закрепленных на раме, в каждой секции расположены шлюзовой питатель, система подачи газа, шлюзовое разгрузочное устройство и виброактивная решетка, соединенная с вибратором, установленная на наклонных пружинах, для изменения угла наклона, а механизм преобразования движений вибратора выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма. Существует система подачи газа под решетку, которая включает в себя направляющий воздуховод для подачи газа по всей ее длине, газ который поступает под давлением через гибкое соединение воздуховода с отсеком подачи газа, дымосос для удаления отработавших газов и шлюзовой питатель, установленные в верхней части корпуса, шлюзовое разгрузочное устройство, расположенное в его нижней части, жестко зафиксированные в шахматном порядке на виброактивной решетке твердые нагревательные трубки с электрическими нагревательными элементами и имеются датчики температуры. Корпус виброизолирован от рамы. Передача высушиваемого материала от секции к секции осуществляется конвейером. Параметры материала и вибрационной сушилки контролируются ЭВМ. (Патент РФ 2312286, F26B 17/26. Бюл. №34, 10.12.2007).
Недостатком этой установки является конструктивно сложный в исполнении, энергоемкий и материалоемкий кривошипно-шатунный привод, наличие нескольких секций, система нагрева движущейся сыпучей среды за счет теплопроводности материала среды, контактирующего с полыми нагревательными трубками, содержащими внутри электрические нагревательные элементы и излишняя материалоемкость всей конструкции.
Технической задачей полезной модели является увеличение эффективности сушки, упрощение конструкции вибросушилки и привода вибраторов в ней для увеличения надежности, уменьшение общей энергоемкости и материалоемкости установки, а также оптимизация процесса теплообмена при сушке за счет распределения теплового потока по материалу среды.
Поставленная задача решается тем, что в вибрационной сушилке для сыпучих материалов, содержащей корпус, закрепленный на раме, которая установлена на виброизоляторы, расположенную внутри корпуса наклонную виброактивную решетку, установленную на бегун однофазного линейного асинхронного двигателя, который совмещен с возвратной пружиной, систему подачи газа под решетку по всей ее длине, включающую в себя направляющий воздуховод, газ в который поступает под давлением через гибкое соединение воздуховода с отсеком подачи газа, дымосос для удаления отработавших газов и шлюзовой питатель, установленные в верхней части корпуса, шлюзовое разгрузочное устройство, расположенное в его нижней части, зафиксированные в шахматном порядке на виброактивной решетке электрические нагревательные элементы, окруженные перфорированными оболочками, установленные на виброактивной решетке датчики трехточечного температурного зонда, регистрирующие температуру среды, микропроцессор для обработки сигналов от датчиков зонда, ЭВМ для обработки информации микропроцессора и блок управления, имеется конвейер, соединяющий разгрузочное устройство и шлюзовой питатель. Причем ЭВМ, в соответствии с температурой среды, вырабатывает для блока управления и команды на открытие/закрытие одного актуатора или на закрытие/открытие другого актуатора для полной выгрузки высушенной сыпучей среды и загрузки новой партии среды для сушки, либо отправке материала среды на повторную сушку при помощи конвейера.
На фиг.1 изображен общий вид вибрационной сушилки для сыпучих материалов, на фиг.2 изображен нагревательный элемент решетки, на фиг.3 изображен однофазный линейный асинхронный двигатель, на фиг.4 изображен направляющий желоб с актуаторами.
На фигуре 1 изображена вибрационная сушилка для сыпучих материалов, которая включает в себя корпус 1 с расположенной внутри виброактивной решеткой 2. Решетка с воздуховодом установлена на однофазном линейном асинхронном двигателе 3 с бегуном 4 и возвратной пружиной 5. Решетка запирается защелкой 6 и совмещена с направляющим воздуховодом переменного сечения 7 для подачи газа под решетку и его распределения по всей длине решетки. Система подачи газа выполнена в виде газоподводящего отверстия 8, в котором установлено устройство электронного воздушного клапана 9, регулирующего скорость газа по заданной в блоке управления 10 программе. Газоподводящее отверстие 8 соединено гибким соединением 11 с направляющим воздуховодом 7, установленным под виброактивной решеткой 2. Над виброактивной решеткой 2 герметично установлена крышка 12 с отверстием, соединенным с дымососом 13 через гибкую связь 14. На виброактивной решетке 2 размещены датчики 15, 16, 17 трехточечного температурного зонда. Имеется микропроцессор 18. Датчик 15, установлен в верхней части решетки. Датчик 16 установлен в середине решетки и служит для контроля температуры перегрева материала. Датчик 17 установлен в нижней части решетки и служит для определения готовности продукта. Вверху камеры имеется электронный шлюзовой питатель 19, а в нижней части расположено шлюзовое разгрузочное устройство 20. Шлюзовой питатель 19, как и шлюзовое разгрузочное устройство 20 управляются через блок управления 10. Имеется система отправки материала на повторную сушку в виде направляющего желоба 21 с актуаторами 22, управляемая через блок управления 10. Конвейер 23, электродвигатель 24 которого управляется через блок управления 10, служит для передачи высушиваемого материала на повторную сушку. Рама 25 установлена на виброизоляторах 26. Блок 10 управляется оператором через ЭВМ 27. На решетке 2 в шахматном порядке, внутри оболочек 28, размещены электрические нагревательные элементы 29, подключенные к реле 30.
На фигуре 2 на виброактивной решетке 2 изображены перфорированные цилиндрические оболочки 28, внутри которых располагаются электрические нагревательные элементы 29, объединенные в общую цепь и подключенные к регулирующему их сопротивление реле 30. Размер перфорации отверстий подбирается с таким же коэффициентом сопротивления потоку газа, как и для решетки.
На фигуре 3 изображен линейный асинхронный двигатель 3, который состоит из бегуна 4, связанного с возвратной пружины 5, расположенного в подшипниках скольжения 31, внутри индуктора 32.
На фигуре 4 изображен желоб 21 с актуаторами 22.
Вибрационная сушилка работает следующим образом. Материал, поступивший в шлюзовой питатель 19, подается на наклонную виброактивную решетку 2. При открытии защелки 6 происходит высвобождение решетки 2 и одновременно происходит включение двигателя 3.
Бегун 4, соединенный с воздуховодом 7 и пружиной 5, приходит в движение под действием собственной силы тяжести и сил со стороны других элементов конструкции, соединенных с ним.
После открытия защелки 6 и включения в электрическую сеть индуктора 32, на бегун 4 линейного двигателя 3, связанный с пружиной 5, скользящий в подшипниках 31, начинают действовать силы. На бегун 4 действуют сила со стороны пружины 5, электромагнитная сила линейного асинхронного двигателя 3, сила сопротивления и сила тяжести. Установка работает в колебательном режиме до тех пор, пока движение бегуна 4 и решетки 2 не будет остановлено защелкой 6, управляемой через блок управления 10.
Под воздействием поступающего снизу газа и вибрации со стороны решетки 2 среда переходит в состояние виброкипящего слоя, который равномерно перемещается по наклонной решетке вниз в разгрузочный шлюз.
Газ в отсек 8 подается под давлением, регулируемым электрическим клапаном 9, проходит через гибкое соединение 11 с воздуховодом 7, решетку 2 и сыпучую среду. Отработавшие газы отсасываются дымососом 13, а потом подаются на рециркуляцию.
Вибрация решетки 2 и закрепленных неподвижно на ней перфорированных оболочек 28 с нагревательными элементами 29, а также подача газа под решетку 2 снизу по воздуховоду переменного сечения 7, обеспечивают стабильный тепловой режим виброкипящего слоя. Параметры температуры слоя снимаются датчиками 15, 16, 17 трехточечного температурного зонда. Сигналы от датчиков трехточечного температурного зонда, регистрирующего температуру, поступают на ввод в микропроцессор 18, а оттуда поступает в ЭВМ 27. В зависимости от показаний датчиков в ЭВМ 27 делается вывод о необходимости повторной сушки или отсутствии такой необходимости, вырабатывается команда на открытие/закрытие одного актуатора 22 и на закрытие/открытие другого. Это в свою очередь приводит к полной выгрузке высушенного материала, либо отправке материала на повторную сушку с оптимально измененными параметрами процесса сушки. Выйдя из разгрузочного шлюза 20, материал попадает в направляющий желоб 21, через который происходит либо полная выгрузка высушенного материала, либо передача материала на конвейерную ленту 23 и отправка на повторную сушку к загрузочному шлюзу 19. Охлаждение нагревательных элементов конвективным потоком газа увеличивает надежность их работы.
Предложенное устройство, за счет удаления дополнительных секций, позволяет упростить конструкцию сушилки, уменьшить материалоемкость, а также повысить энергоэффективность конструкции путем удаления кривошипно-шатунных механизмов вибрационного привода, увеличить надежность сушилки в целом, снизить энергопотребление привода путем рекуперации энергии из пружины в электрическую сеть, оптимизировать процесс сушки и улучшить качество за счет использования цикличности сушки.