УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ТРУБ И СПОСОБ СУШКИ
TUBE DRIER AND METHOD OF DRYING

Изобретение относится к устройствам и способам нагрева и может быть использовано для сушки преимущественно внутренней поверхности длинномерных труб.
Известно устройство для сушки труб (см. патент РФ на изобретение №20550524, МПК F27B 9/10), содержащее камеру нагрева с горелками, на внешней поверхности которой расположен воздухозаборник, соединенный с горелками напорным воздухопроводом, камеру обдува с контурным теплогазосборником и соплами, расположенными на внутренней стенке, размещенную перед камерой нагрева и соединенную с ней напорным теплогазопроводом.
Известное устройство позволяет эффективно очищать трубы от наледи снега с дальнейшим высушиванием.
Однако использование газовых горелок требует специального оборудования для управления и контроля их работы. Кроме того, известное устройство требует отдельного помещения и обязательного присутствия оператора, так как трубы выходят из камеры сушки с температурой до 400°. При этом нагрев труб происходит с наружной их поверхности, поэтому для сушки внутренней поверхности труб требуется дополнительное время, что снижает производительность установки.
Известна установка для сушки труб (см. НКТ Т4662.00.00.000, НПП «Техмашконструкция», г.Самара, tmk@npp-tmk.ru) содержащая каркас, несущий орган, сопла, установленные на каркасе с возможностью соединения с концами труб, вентилятор.
Известная установка предназначена для сушки внутренних поверхностей труб, увлажненных гидроиспытаниями или мойкой, путем принудительного протягивания насосом воздуха из помещения через трубу.
В связи с тем, что холодный воздух из помещения, протягиваемый через трубы, имеет низкую насыщаемость парами воды, применение известной установки для сушки труб неэффективно, так как требует значительного времени сушки и не гарантирует полное удаление влаги.
Наиболее близкой по технической сущности и системе подачи теплоносителя является установка для сушки труб (см. свидетельство РФ на полезную модель №19146, МПК F26B 3/02, «Щелевая однорядная сушилка», дата публикации 10.08.2001 г.), содержащая каркас (раму), несущий орган, теплообменную систему, при этом каркас снабжен сменными шиберными заслонками, установленными соосно пакету труб и имеющими пазы, высота которых соответствует внутреннему диаметру трубы, длина - длине пакета труб.
Недостатком известной установки является то, что подача теплоносителя через пазы шиберной заслонки не обеспечивает оптимального количества теплоносителя, проходящего через трубу. Большая часть теплоносителя идет по пути наименьшего сопротивления по наружной поверхности пакета труб, что снижает эффективность использования теплоносителя. Поэтому сушка пакета труб в сушильной камере является энергозатратной, что удорожает процесс сушки.
Техническим результатом является снижение энергоемкости установки и повышение эффективности сушки труб.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для сушки труб, содержащая раму, несущий орган, средство подачи теплоносителя, расположенное соосно с трубами, согласно изобретению дополнительно содержит механизм поджима труб и перекладчик, выполненный в виде рычагов, шарнирно установленных на поперечных осях рамы, при этом нижние плечи рычагов шарнирно соединены с приводом перекладчика, верхние плечи выполнены в виде наклонной пластины с упором, несущий орган выполнен в виде ложементов с гнездами V-образной формы для расположения, по меньшей мере, двух труб, средство подачи теплоносителя выполнено в виде сопел, механизм поджима выполнен в виде двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на раме, одно плечо которых соединено с приводом механизма поджима, другое - воздействует на трубу, при этом привод перекладчика и привод механизма поджима выполнены в виде пневмоцилиндров.
Наличие механизмов поджима туб позволяет плотно соединить трубы с соплами, направляя теплоноситель внутрь трубы, не допуская утечки теплоносителя, что повышает эффективность сушки.
Выполнение перекладчиков в виде рычагов, шарнирно установленных на поперечных осях рамы, при этом нижние плечи рычагов шарнирно соединены с приводом перекладчика, верхние плечи рычагов соединены между собой пластиной, позволяет плавно поднимать и опускать трубы, воздействуя на них пластиной, установленной с возможностью радиального перемещения, что исключает удары и вибрацию.
Наличие на пластине уклона в сторону разгрузки позволяет перекатывать трубы с одной позиции на другую, при этом имеющаяся в трубе жидкость растекается по всему внутреннему периметру трубы, что значительно уменьшает слой жидкости, а следовательно, повышает эффективность сушки. Кроме того, уклон на пластине позволяет при подъеме перекладчика первую трубу скатить на приемный рольганг, вторую трубу перекатить до упора и расположить ее напротив гнезда, расположенного со стороны разгрузки, а при опускании перекладчика расположить вторую трубу в гнездо на место первой трубы, что позволяет каждой трубе пройти, по меньшей мере, двойной цикл сушки.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».
Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения изобретения.
На фигуре 1 показан общий вид установки.
На фигуре 2 - вид А фигуры 1.
На фигуре 3 - Вид Б-Б фигуры 1.
Установка для сушки труб содержит раму 1, ложемент 2 с гнездами 3 и 4, выполненными V-образной формы, механизмы поджима, выполненные в виде двуплечих рычагов 5, шарнирно закрепленных на раме 1 и соединенных с пневмоцилиндрами 6, перекладчик, выполненный в виде рычагов 7, шарнирно установленных на поперечных осях 8. Верхние плечи рычагов 7 выполнены в виде наклонной пластины 9, выполненной с уклоном 10 в сторону разгрузки, с упором 11. Нижние плечи рычагов 7 соединены с пневмоцилиндром 12 посредством тяги 13. Подачу воздуха осуществляют вентилятором 14 через калорифер 15 и сопла 16. В конце труб 17 установлен поддон 18 для приема возможных загрязнений.
Известен способ сушки труб ((см. НКТ Т4662.00.00.000, НПП «Техмашконструкция», г.Самара, tmk@npp-tmk.ru), в котором трубы укладывают на несущий орган (ложементы), подсоединяют их посредством механизма поджима к соплам, осуществляют принудительное скоростное протягивание через них воздуха из помещения с последующей конденсацией влаги в камере осушки.
Хотя в известном способе исключены энергозатраты на нагрев воздуха, однако в связи с низкой насыщаемостью холодного воздуха водными парами значительно увеличивается время сушки труб. Кроме того, трубы находятся в одном положении и вся жидкость скапливается в нижней части трубы, что требует большего времени на сушку, следовательно, уменьшает эффективность способа сушки.
Техническим результатом является повышение производительности и эффективности сушки труб.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе сушки труб, включающем укладку труб на ложементы, соединение их механизмами поджима с соплами, принудительную скоростную подачу через трубы воздуха, согласно изобретению трубы последовательно укладывают в V-образные гнезда ложементов и в зависимости от количества труб проводят циклы сушки путем подачи через трубы горячего воздуха, при этом перекладчиком, снабженным наклонной пластиной с упором, поднимают трубы из гнезд и перекатывают их по наклонной пластине таким образом, что первая труба после цикла сушки из первого ряда гнезд перекатывается по наклонной пластине до упора, а затем при опускании перекладчика переходит во второй ряд гнезд, в первый ряд гнезд поступает вторая труба, после цикла сушки двух труб поднимают перекладчик, первая труба уходит на разгрузку, вторая труба перекатывается до упора, а затем при опускании перекладчика поступает во второй ряд гнезд, а в первый ряд гнезд поступает третья труба, при этом трубы при перекатывании с одной позиции на другую совершают, по меньшей мере, один оборот, а жидкость, оставшаяся в трубе после первого цикла сушки, при перекатывании трубы во второй ряд гнезд равномерно распределяется тонким слоем по всему внутреннему периметру трубы и окончательно удаляется на последующем цикле сушки.
Проведение цикла сушки труб горячим воздухом, обладающим способностью большего влагонасыщения, чем холодный воздух, уменьшает время сушки.
Перекатывание труб с одной позиции на другую и их вращение позволяет жидкости растекаться тонким слоем по всей внутренней поверхности трубы, что повышает эффективность сушки.
Последовательность перекладки труб в ряды V-образных гнезд путем подъема и опускания перекладчика, снабженного наклонной пластиной и упором, позволяет каждую трубу подвергать, по меньшей мере, двум циклам сушки, что повышает качество и эффективность сушки.
Заявляемые существенные признаки способа, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Способ осуществляется следующим образом. Первую трубу 17-1 укладывают в V-образные гнезда 3 ложементов 2. Плотно прижимают ее к соплу 16 двуплечим рычагом 5 посредством пневмоцилиндра 6. Проводят в течение 2-х минут цикл сушки путем принудительной скоростной подачи горячего воздуха температурой 50-70° из калорифера 14 при помощи вентилятора 15. Затем пневмоцилиндром 12 посредством тяги 13 поворачивают нижние плечи рычагов 7 в сторону пневмоцилиндра 12. При этом наклонная пластина 9 перемещается по дуге вверх, плавно поднимая первую трубу 17-1 из гнезд 3. Труба 17-1 располагается на наклонной пластине 9 и перекатывается по уклону 10 до упора 11. Затем пневмоцилиндром 12 поворачивают рычаги 7 в сторону от пневмоцилиндра 12. Происходит опускание пластины 9 и вместе с ней трубы 17-1, которая переходит в гнезда 4, а в гнезда 3 поступает вторая труба 17-2 с загрузочного устройства (не показано). Производят цикл сушки двух труб. При этом из первой трубы, находящейся в гнездах 4, полностью удаляется вода, оставшаяся в ней после первого цикла сушки и распределившаяся тонким слоем по внутреннему периметру при перекатывании трубы. После окончания цикла сушки поднимают наклонную пластину 9, первая труба 17-1 по уклону 10 поступает на разгрузочное устройство (не показано). Вторая труба 17-2 перекатывается по уклону 10 до упора 11. Опускают наклонную пластину 4. Вторая труба занимает место в гнездах 4, а в гнезда 3 поступает третья труба 17-3. Производят следующий цикл сушки. Таким образом, каждая труба проходит два цикла сушки.