КАМЕРА ДЛЯ СУШКИ ВЫСОКОВЛАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ

КАМЕРА ДЛЯ СУШКИ ВЫСОКОВЛАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Полезная модель относится к сушильной технике, а именно к устройствам для сушки высоковлажных материалов с применением источников тепла и может быть использована в сельском хозяйстве, пищевой и других отраслях промышленности, а также в производстве фармацевтических препаратов.
Известно устройство для сушки высоковлажных материалов 1, содержащее сушильный шкаф с вентиляционной системой, два сетчатых поддона для размещения высушиваемого материала и блок ИК-излучателей, снабженный отражающим экраном. Сетчатые поддоны расположены под ИК-излучателями в последовательном потоке теплоносителя, образованию которого способствуют вентиляционные отверстия , одно из которых расположено между ИК-излучателями и верхним поддоном, а другое - под нижним поддоном.
Недостатком известного устройства 1 являются различные условия сушки продукта, расположенного на верхнем и нижнем поддонах. Это приводит к необходимости перестановки поддонов и неравномерному высушиванию продукта. Производительность устройства низкая, используется ручной труд.
Известна также ленточная сушилка для торфа 2, содержащая камеру, внутри которой смонтирован транспортер, снабженный рамками, обтянутыми сеткой, имеющими возможность поворота вокруг оси. В сушилке имеются загрузочное и разгрузочное устройства, а в конце верхней ветви транспортера жестко установлен узел перегрузки гранул на нижнюю ветвь транспортера.
Мот
- 2
Достоинством известной сушилки 2 является наличие транспортера, обеспечивающего перемещение сушимого материала, при этом используются обе ленты (верхняя и нижняя), благодаря чему производительность сушилки повышена. Однако транспортер, состоящий из обтянутых сетками поворотных рамок, является только транспортирующим элементом конструкции, не участвуя в формировании воздушного потока, что не позволяет оптимизировать удельный расход энергоносителей в упомянутой сушилке.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для сушки высоковлажных материалов 3, выбранное в качестве прототипа. Известное устройство содержит сушильный шкаф, разделенный вертикальной теплоизолирующей перегородкой на две камеры. В нижней части камеры соединены между собой, образуя U-образный воздуховод. В каждой из камер на поярусно установленных горизонтальных полках расположены сетчатые поддоны и ИК-излучатели, причем каждый из блоков ИК-излучателей расположен между двумя сетчатыми поддонами. В торцах и-образного воздуховода установлены реверсивные вентиляторы. Эту сушилку отличает лучшая по сравнению с предыдущими аналогами организация теплообмена за счет того, что в сдвоенной сушильной камере формируется и-образный воздуховод, поток воздуха в котором может менять направление. Однако существенным недостатком известного устройства 3 является отсутствие в нем возможности пермешивания высушиваемого материала по толщине слоя без применения ручного труда. Для того, чтобы перемешать сущимый материал, необходимо довольно часто открывать и закрывать сушильный шкаф, что естественно выводит всю установку из рабочего режима, понижает
производительность процесса, снижает качество готового продукта.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества готового продукта, производительности процесса сзпвки, а также уменьшение затрат ручного труда.
Для достижения этого технического результата предлагается камера для сушки высоковлажных материалов, которая как и наиболее близкая, выбранная в качестве прототипа, содержит корпус, в котором находятся две разделенные вертикальной перегородкой сушильные зоны, сообщающиеся в нижней части, поярусно расположенные пропускающие воздушный поток устройства для размещения сушимого материала и нагревательные элементы, а также реверсивные вентиляторы, расположенные в верхней части сушильных зон, и блок управления. Особенностью предлагаемой полезной модели, отличающей ее от известного устройства 3, принятого за прототип, является то, что каждое из устройств для размещения сушимого материала представляет собой проходящий через обе сушильные зоны заключенный в кожух конвейер. Нагревательные элементы могут быть установлены как между конвейерами, так и между верхней и нижней ветвями конвейеров. Они могут быть установлены только между конвейерами или между верхней и нижней ветвями конвейерной ленты. Вертикальная перегородка камеры состоит из отдельных элементов.
Для интенсификации процесса сушки перфорированное полотно конвейера может быть выполнено в виде лопаток, имеющих возможность поворота относительно оси, расположенной в плоскости, перпендикулярной направлению движения конвейерной ленты (см. п. 2).
Для снижения удельных энергозатрат в камере предусмотрена возможность установки по крайней мере одного теплообменника, а для ослабления возможного шунтирования горизонтальных воздушных
Immm
- 3 -
потоков в нижней части сушильных зон камеры может быть установлен по крайней мере один дополнительный вентилятор (см. пп. 3, 4 формулы).
Выполнение задач, поставленных при создании предлагаемой полезной модели, стало возможным благодаря следующему.
Прежде всего в предложенной сушильной камере пропускающие воздушный поток устройства для размещения сушимого материала в отличии от прототипа, в котором они представляют собой поярусно расположенные сетчатые поддоны, выполнены в виде конвейера, то есть представляют собой непрерывно движущиеся через обе сушильные зоны элементы, вместе с которыми перемещается сушильный материал. Однако сушимый материал не только транспортируется конвейерами, но и постоянно перемешивается. Дойдя вместе с верхней ветвью первого конвейера до поворота, сушимый материал пересыпается на верхнюю ветвь второго конвейера, вместе с которой он перемещается в противоположном направлении, пересекая при этом потоки нагретого воздуха. Для концентрации тепла в зонах сушки, каждый конвейер заключен в свой кожух. Таким образом, вновь введенные признаки позволили интенсифицировать процесс сушки путем постоянного перемешивания сушимого материала при непрерывном транспортировании его по всем зонам сушилки без всякого применения ручного труда. Далее следует отметить, что в виду невозможности выполнения вертикальной перегородки сплошной, в предлагаемой камере несколько ухудшены условия формирования U-образного воздушного потока (в прототипе вертикальная перегородка сплошная). Однако это с успехом может быть скомпенсировано вновь введенными признаками (см. п. 2 ф-лы), а именно: выполнением конвейерного полотна в виде лопаток, имеющих возможность поворота относительно оси, расположен1000 МО
- 4 НОЙ в плоскости конвейерной ленты перпендикулярно направлению ее движения. При пересыпании продукта поворотные лопатки под действием собственного веса принимают вертикальное положение, перемещаются в этом положении вместе с нижней ветвью и имеют минимальное аэродинамическое сопротивление вертикальному воздушному потоку и максимальное сопротивление горизонтальному потоку. Таким образом, возни кают оптимальные условия для создания ламинарных вертикальных воздушных потоков и уменьшения нежелательных горизонтальных. Кроме того, вертикальное расположение лопаток дает возможность прямого попадания инфракрасного излучения на сушимый продукт, находящийся под излучателем на расположенном ниже конвейере. Таким образом, сушка происходит не только с использованием конвективного тепла, но и за счет ИК-излучения. При необходимости для ослабления шунтирования горизонтальных воздушных потоков в камере может быть установлен дополнительный вентилятор. Следует также отметить, что для снижения удельных энергозатрат в конструкции камеры предусмотрена возможность установки теплообменных устройств, являющихся аккумуляторами тепла. Кроме того, модульная конструкция конвейерной секции, заключенной в кожух, позволяет создать сушильную камеру с любым числом модулей, оптимизируя процесс сушки для различных видов продукции.
Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленные задачи.
Предлагаемая сушильная камера иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-2.
- 5 из конкретных примеров выполнения предлагаемой сушильной камеры (в соответствии с п. 1 формулы).
На фиг. 2 представлен общий вид в разрезе другого конкретного примера выполнения сушильной камеры.
Камера состоит из корпуса 1, в верхней части которого имеется окно 2,через которое при помоши загрузочного устройства (на фиг. не показано) подлежащий высушиванию материал попадает в полость камеры. Внутри камеры может быть смонтировано любое количество одинаковых конвейеров 3 (на фиг. 1- пять конвейеров), каждый из которых заключен в собственный кожух 4. Между верхней 5 и нижней 6 ветвями конвейеров установлены нагреватели 7, в качестве которых могут быть использованы любые,выпускаемые промышленностью
ТЭНы, имеющие требуемые размеры, либо каталитические газовые горелки, работающие без открытого пламени, выпуск которых также налажен отечественной промышленностью. Между ветвями конвейеров располагаются также элементы 8, образующие вертикальную перегородку, разделяющую полость камеры на две сообщающиеся в нижней части камеры сушильные зоны 9 и 10. На корпусе 1 камеры в верхней части установлены блоки реверсивных вентиляторов 11 и 12, в полости камеры смонтированы теплообменные устройства 13,14, одно из которых 13 расположено в сушильной зоне 9, а другое 14 - в сушильной зоне 10. В нижней части камеры расположен еще один теплообменник 15. Служащие аккумуляторами тепла теплообменники 13,14,15 могут представлять собой емкости, заполненные пористым материалом например , шариками из нержавеющих металлов, полистирола или пищевых круп. Привод конвейеров, состоящий из двигателя 16, редуктора 17 и цепных передач 18, устанавливается за предела№Ш
- 6 МИ сушильной зоны камеры. В качестве двигателя может быть использован, например, двигатель постоянного тока с независимым возбуждением 2ПН-90Ь, а в качестве редуктораредуктор марки ЦЧ-63. За пределами сушильной зоны камеры смонтирован также управляющий блок 19, с помощью которого можно задавать параметры, обеспечивающие требуемый режим сушки, а именно: скорость движения конвейеров 3, мощность нагревателей 7, а также управлять направлением вращения вентиляторов 11, 12. В нижней части корпуса 1 камеры имеется окно 20, в которое вмонтирован наклонный лоток 21, предназначенный для разгрузки высушенного продукта.
В другом конкретном примере выполнения сушильной камеры (см. фиг, 2) перфорированное полотно каждого конвейера 3 состоит из отдельных лопаток 22, которые при пересыпании сушимого продукта под действием силы тяжести поворачиваются относительно оси 23, перпендикулярной направлению движения конвейерного полотна и принимают вертикальное положение. При таком положении лопаток конвейерного полотна в камере возникают ламинарные воздушные потоки нагретого воздуха, движущиеся, например, сверху вниз в сушильной зоне 9, и снизу вверх в сушильной зоне 10. Для еще большей эффективности работы сушильной камеры в нижней части камеры установлен дополнительный вентилятор 24. Вентилятор 24 ослабляет возможное горизонтальное шунтирование воздушных потоков, ускоряя движение воздуха в нижней части сушильной камеры.
Сушильная камера работает следующим образом. Перед началом работы задаются режимы сушки, а именно: скорость конвейеров, мощность излучателей, время реверсирования вентиляторов, после чего включается приводной двигатель 19 конвейеров 3, вентиляторы 12,
тмбш
- 7 12 и нагреватели 7. Через загрузочное окно 2 при помощи загрузочного устройства (не изображенного на фиг. ), представляющего собой конвейер, идентичный конвейеру 3, установленному в сушильной камере, на верхнюю 5 ветвь конвейера 3 , начинает поступать предназначенный для высушивания материал. В процессе сушки материал, дойдя вместе с верхней ветвью верхнего конвейера 3 до поворота , пересыпается на верхнюю ветвь следующего конвейера, находясь в потоках нагретого воздуха, движущихся по отношению к сушимому материалу то снизу вверх, то сверху вниз. Таким образом, материал не только непрерывно транспортируется, но и перемешивается. Кроме того, существенное влияние на энергетику процесса сушки оказывают теплообменники 13, 14, 15, которые за счет рекуперации тепла возвращают в сушильную камеру накопленное ими тепло при реверсировании воздушного потока. Прошедший через все конвейеры высушенный продукт выгружается через окно 20 по наклонному лотку 21.
Работа сушильной камеры , изображенной на фиг. 2 ,происходит в целом аналогично. Разница заключается в более интенсивном экономичном режиме сушки, который создается в этой камере за счет поворотных лопаток 22, которые находясь в вертикальном положении, во-первых, обеспечивают возникновение ламинарных воздушных потоков воздуха в вертикальном направлении, препятствуя созданию нежелательных горизонтальных потоков, а во-вторых, дают возможность прямого попадания инфракрасного излучения нагревателей на сушимый продукт, находящийся на расположенном ниже конвейере. Интенсификации процесса сушки в этом варианте сушильной камеры способствует также дополнительный вентилятор 24.
)Ш
- 8 сушильную камеру, обеспечивающую высокое качество сушки при повышении производительности процесса и почти полном отказе от ручного труда. 1.Свид. 2.Свид. 3.Свид. оп. 16.
МО-Ш
- 9 ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ: на полезную модель N 4590, кл. F26B 3/30, оп. 16. 07. 97. на полезную модель N 4592, кл. F26B 17/04,оп. 16. 07. 97. на полезную модель N 5651, кл. F26B 3/30, 9/06, 01. 96 - прототип.