УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ И НАГРЕВА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Предлагаемая полезная модель может использоваться как в пищевой, так и в химической промышленности, а именно для сушки и предварительного нагрева веществ (продукта), например, при горячей экструзии пищевых и химических веществ, при переработке растительного или животного сырья, а также для промежуточной осушки сыпучих веществ и вентилирования их при длительном хранении.
Известно устройство для непрерывной сушки сыпучих материалов (патент РФ №2259526, опубл. 27.08.2005), содержащее теплоизолированную камеру, устройство для загрузки и выгрузки обрабатываемого материала, подачи и вывода сушильного агента и поярусно установленные в камере поддоны, установленные с возможностью вращения друг под другом, которые сообщены между собой и выполнены в виде барабанов в форме тетраэдальных колонн, смонтированных из отдельных перфорированных равносторонних треугольников.
Недостатком известного устройства являются сложность изготовления и эксплуатации, ограниченные технологические возможности.
Известно также устройство для сушки зерна (патент РФ №2371650, опубл. 27.10.2009), включающее цилиндрический кожух, внешняя поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, нагревательные элементы размещены на внешней поверхности кожуха под слоем теплоизолирующего материала между загрузочным бункером и выгрузным окном. Соосно внутри кожуха с возможностью вращения установлен транспортирующий рабочий орган, имеется воздуховод и вентилятор, транспортирующий рабочий орган выполнен в виде полого вала шнека, витки которого выполнены перфорированными с диаметром перфорации, не превышающим минимального размера зерна, кожух выполнен составным, причем составные части кожуха разделены между собой кольцами, выполненными из теплоизолирующего материала, воздуховод соединен с внутренней полостью кожуха, в воздуховоде между кожухом и вентилятором установлен нагревательный элемент. Однако известное устройство имеет недостаток, к которому можно отнести неполное использование внутреннего объема.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является установка для сушки и нагрева сыпучих материалов (патент РФ №1038766, опубл. 30.08.83), содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и нагревательные элементы, причем цилиндры, размещенные в корпусе, на открытых торцах снабжены общими фланцами, подключенными к загрузочному и разгрузочному патрубкам, а нагревательные элементы расположены вокруг соответствующих цилиндров.
Недостатками установки являются: сложность конструкции, большое электропотребление, периодический характер действия и необходимость предусматривать специальный выброс удаленной влаги, а также односторонняя передача нагревательными элементами теплоты через корпуса цилиндров, что снижает эффективность теплосъема, корме того отсутствует возможность изменения режимов работы нагревательных элементов в зависимости от начальной влажности поступившего для сушки сыпучего материала.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в оптимизации режима функционирования.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении коэффициента полезного действия установки.
Данный технический результат достигается за счет того, что установка для сушки и нагрева сыпучих материалов, содержит теплоизолированный корпус, ограниченный верхним и нижним фланцами, с установленным в нем цилиндром, с загрузочным и разгрузочным отверстиями, размещенными на корпусе, вдоль вертикальной оси цилиндра при входе и выходе сыпучего материала, и нагревательные элементы, расположенные вокруг цилиндра, при этом размещенный соосно с корпусом цилиндр выполнен перфорированным, а нагревательные элементы размещены в пространстве между корпусом и цилиндром, при этом нагревательные элементы выполнены в виде полых, подключенных к источнику воздуха постоянного давления, диэлектрических перфорированных трубок с навитыми на них электропроводящими спиралями, которые своим верхним витком скреплены с подвижным кольцевым фланцем, установленным в пространстве между корпусом и цилиндром с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а патрубок, установленный на верхнем фланце, выполнен с возможностью сообщения с зазором между верхним и подвижным кольцевым фланцем, причем термодатчик установлен на корпусе при выходе обрабатываемого сыпучего материала из перфорированного цилиндра.
Существо полезной модели поясняется фиг. 1(а, б) где изображены общая схема устройства и укрупненная конструкция одного из нагревательных элементов, фиг. 2 иллюстрирует сечение устройства по линии А-А,
Установка для сушки и нагрева сыпучих материалов, содержит теплоизолированный корпус 1, ограниченный верхним 7 и нижним 8 фланцами, с установленным в нем цилиндром 2, с загрузочным 3 и разгрузочным 4 отверстиями, размещенными на корпусе, вдоль вертикальной оси цилиндра при входе и выходе сыпучего материала, и нагревательные элементы 5, расположенные вокруг цилиндра, при этом размещенный соосно с корпусом цилиндр 2 выполнен перфорированным, а нагревательные элементы 5 размещены в пространстве между корпусом 1 и цилиндром 2, при этом нагревательные элементы выполнены в виде полых, подключенных к источнику воздуха постоянного давления, диэлектрических перфорированных трубок 9 с навитыми на них электропроводящими спиралями 10, которые своим верхним витком скреплены с подвижным кольцевым фланцем 11, установленным в пространстве между корпусом 1 и цилиндром 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а патрубок 12, установленный на верхнем фланце, выполнен с возможностью сообщения с зазором между верхним 7 и подвижным кольцевым фланцем 11, причем термодатчик 13, установленный на корпусе, при выходе обрабатываемого сыпучего материала из перфорированного цилиндра 2, электрически связан с блоком управления 14, который имеет возможность посредством источника сжатого воздуха регулировать давление в зазоре между верхним и подвижным кольцевым фланцами 6.
Работает установка для сушки и нагрева сыпучих материалов следующим образом. В начальный момент времени сыпучий материал в цилиндр 2 поступает через выполненное в корпусе 1 загрузочное отверстие 3. Нагревательные элементы 5 выделяют теплоту, которая через отверстия перфорации трубок 9 и цилиндра 2 поступает в зону обогрева, расположенную по всей высоте внутренней части перфорированного цилиндра 2, с обрабатываемым сыпучим материалом, направляемым в разгрузочное отверстие 4. Если термодатчик 13 регистрирует нарушение температурного режима высушиваемого сыпучего материала, то осуществляется регулирование давления воздуха, при помощи блока управления 14, через патрубок 12. Если нужно увеличить температуру сыпучего материала, то давление воздуха над фланцем 11 повышают относительно давления воздуха под ним, в результате чего происходит перемещение фланца 11 вниз и сокращается обогреваемый объем. Это при постоянстве выделяемой теплоты увеличивает теплоприток в зону непосредственного контакта с сыпучим материалом. При необходимости уменьшения температуры сыпучего материала обеспечивается снижение давления над фланцем 11, что ведет к увеличению обогреваемого объема и снижению теплоотдачи. Постоянство режимов подаваемого на электрические спирали тока, положительно сказывается на долговечности устройства.
Использование описанного устройства позволяет экономически выгодно сушить или подогревать продукт, обеспечивая при этом достаточно высокую производительность и повышенный коэффициент полезного действия за счет регулировки давления воздуха над подвижным кольцевым фланцем.