БАРАБАННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ СУШКИ ПЕСКА

Полезная модель относится к сушильной технике и может использоваться в строительной, горно-обрабатывающей, транспортной и других отраслях промышленности, преимущественно небольшой производительности.
Известна сушилка для сыпучих материалов (a.c. СССР №1252630, опубл. 23.08.1986), содержащая вращающийся барабан с патрубками подвода и отвода теплоносителя, распределительный короб, выполненный по всей длине барабана и неподвижно соединенный с патрубками подвода и отвода теплоносителя.
Недостатком известного устройства является затрудненный отвод воды из толщи сыпучего материала вследствие образования на поверхности плотного слоя.
Известно устройство для сушки сыпучих материалов топочными газами (патент РФ на изобретение №2015466, опубл. 30.06.1994), содержащее пневмотрубу-сушилку, конденсационную зону тепловой трубы, топку, испарительную зону тепловой трубы, механизм загрузки сыпучего материала, циклон.
Недостатком известного устройства является низкая экономическая эффективность способа и загрязнение материала топочными газами.
Известна установка для сушки материалов (a.c. СССР №685321, опубл. 15.09.1979), содержащая барабан, приводимый во вращательное движение, загрузочную камеру с приспособлениями для подачи исходных компонентов и устройством для ввода теплоагента по центру барабана, разгрузочную камеру с устройствами для вывода сухого материала и устройства для отвода отработанного теплоагента из средней части барабана, выполненного в виде кольцеобразного коллектора, охватывающего барабан и сообщенного с ним посредством окон, равномерно расположенных по окружности барабана и снабженных козырьками, предотвращающими выпадение материала, лопатки для перемешивания и транспортирования обрабатываемого материала.
Недостатком данной установки является сложность конструкции установки и, как следствие, сложность эксплуатации, обслуживания и ремонта.
Известно устройство для сушки сыпучих влажных материалов (свидетельство на полезную модель №31638, опубл. 20.08.2003), включающее загрузочную камеру для сырого материала, топку для сжигания газов, барабанную вращающуюся печь, камеру для выгрузки сухого материала, устройство для отвода газов, причем камера для выгрузки сухого материала выполнена в виде окон, равномерно расположенных по окружности барабана в виде поясов и снабженных ситами для рассева высушенного материала на разные фракции.
Недостатком устройства для сушки сыпучих влажных материалов является возникновение нежелательных крутящих моментов, обуславливающих повышенный уровень трения и вибрации барабанной вращающейся печи. Также недостатком известной конструкции является сложность конструкции устройства, относительно низкая производительность и долговечность работы, обусловленные наличием большого количества деталей и узлов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту - прототип - является барабанная печь для сушки песка, содержащая засыпную горловину, соединенную с наклонным вращающимся барабаном, установленным на неподвижной станине, горелку для сжигания газообразного топлива, выходную горловину и вытяжку для отвода газов, при этом вращающийся барабан свободно лежит на опорных роликах, установленных на неподвижной станине; дополнительно на вращающемся барабане расположены упорные ролики, опирающиеся на неподвижное упорное кольцо, закрепленное на неподвижной станине (см. патент RU на полезную модель №132875, кл.: F16B 11/04, 2013).
Недостатком этой барабанной печи для сушки песка является ее сложность.
В основу заявленной полезной модели положена задача создания надежного, долговечного, компактного и простого по конструкции устройства.
Техническим результатом заявленной полезной модели является упрощение конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что барабанная печь для сушки песка, содержащая бункер для засыпки сыпучих материалов, соединенный с внутренней полостью наклонно вращающего барабана через засыпную горловину, установленного на неподвижной станине, горелку для сжигания газообразного топлива, выходную горловину, вращающийся барабан свободно лежит на опорных роликах, дополнительно содержит коническую передачу, состоящую из зубчатого венца, жестко установленного на засыпной горловине, и приводной конической шестерни, насаженной на вал электродвигателя, при этом коническая передача установлена с исключением возможности перемещения вниз вращающегося барабана вдоль его оси симметрии.
На чертеже представлена предлагаемая барабанная печь для сушки песка. Барабанная печь содержит бункер 1 для засыпки сыпучих материалов. Бункер соединен с внутренней полостью наклонно вращающего барабана 2 через засыпную горловину 3. Барабан 2 установлен на неподвижной станине 4. Барабанная печь также содержит горелку 5 для сжигания газообразного топлива, а также выходную горловину 6. Вращающийся барабан 2 свободно лежит на опорных роликах 7. Барабанная печь также содержит коническую передачу, состоящую из зубчатого венца 8, жестко установленного на засыпной горловине 3, и приводной конической шестерни 9, насаженной на вал электродвигателя 10. Коническая передача установлена с исключением возможности перемещения вниз вращающегося барабана 2 вдоль его оси симметрии. Электродвигатель 10 с конической шестерней 9 может быть установлен как в нижней точке зубчатого венца, так и в верхней точке зубчатого венца, а также в горизонтальной плоскости, проходящей через оси симметрии барабана 2 и т.д.
Барабанная печь для сушки песка работает следующим образом.
Газообразное топливо подается в горелку 5 и поджигается. Продукты горения газообразного топлива - нагретые выхлопные газы поступают в барабан 2. Начинается вращение барабана 2 с помощью электродвигателя 10 и конической передачи. Барабан 2 вращается вокруг своей оси, лежа, на опорных роликах 7, минимальное количество которых в зависимости от конструкции барабана может быть равно двум с каждой стороны. Благодаря жестко закрепленному электродвигателю 10 и конической передаче исключается возможность перемещения вниз вращающегося барабана 2 вдоль его оси симметрии.
Песок подается во вращающийся барабан 2 через засыпную горловину 3 вручную одним оператором. Под действием силы тяжести и дополнительного ускорения, приданного выхлопными газами песок движется в барабане 2 от засыпной горловины 3 к выходной горловине 6. Во время такого движения песок во вращающемся барабане 2 контактирует с нагретыми выхлопными газами и ими перемешивается, за счет чего и происходит осушение песка. Путем изменения скорости вращения барабана 2 возможно регулирование времени пребывания обрабатываемого материала в барабанной печи. Удаленная из песка влага в виде водяного пара вместе с выхлопными газами удаляется из барабана через выходную горловину 6, например, с помощью вытяжки (на чертеже не показана).
Сухой песок через выходную горловину 6 высыпается наружу. Готовый высушенный песок направляют на дальнейшее использование.
Для сушки кварцевого песка была изготовлена барабанная печь предложенной конструкции длиной 3 м и диаметром 0,6 м. В качестве горелки использовалась кровельная горелка, обеспечивающая температуру в рабочей зоне барабана в диапазоне 500-600°C.
Производительность одной печи позволила производить процесс сушки 0,5 т кварцевого песка с начальной влажностью 6% до конечной влажности 0,1-02% за один час.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного устройства для сушки сыпучего материала, которое может быть использовано в строительной, горнообрабатывающей, транспортной и других отраслях промышленности, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».
Простота конструкции является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.