УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к технологическому оборудованию для проведения непрерывных процессов в различных отраслях промышленности при осуществлении процессов теплообмена, сушки и прокаливания сыпучих материалов.
Наиболее близким техническим решением является тепломассообменный аппарат, содержащий горизонтальный корпус с рубашкой, образующие между собой полость для прохода теплоносителя, с одной стороны корпуса на нем установлен ряд плоских пластин в виде гребенки, образующих одну из внутренних поверхностей теплообмена. Шнек в виде полого вала, через который проходит теплоноситель установлен внутри корпуса. На валу по винтовой линии расположены плоские сектора, плоскость которых перпендикулярна оси вала. Винтовая нарезка шнека образует дополнительную развитую поверхность теплообмена. Корпус снабжен крышкой со штуцером для подачи продукта. Выгрузка продукта осуществляется через штуцер, расположенный с противоположной стороны в нижней части корпуса. Отвод паров при сушке производится через два штуцера в верхней части корпуса. (Авт.свид. №1698605, М. кл. F26B 17/18, 1989 г.)
Недостатками известного устройства являются:
Установление в виде гребенки ряда плоских пластин, образующих одну из внутренних поверхностей теплообмена аппарата с одной стороны корпуса, затрудняет транспортирование материала внутри корпуса и делает термообработку неравномерной. Увеличенное гидравлическое сопротивление затрудняет отвод газов и пара из корпуса. Размещение внутри корпуса шнека в виде полого вала, через который проходит теплоноситель, делает конструкцию недостаточно надежной в эксплуатации из-за сложности ввода теплоносителя внутрь вращающегося полого вала.
Корпус снабжен крышкой со штуцером для подачи продукта, расположенный на крышке перпендикулярно ее поверхности, что приводит к распылению падающего вовнутрь корпуса сыпучего материала и выносу пыли из корпуса вместе со смесью газов и паром.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества термической обработки материалов путем расширения температурного диапазона, регулирования и контроля подачи материала в установку.
В установке для термической обработки материалов, содержащей горизонтальный корпус с рубашкой, образующие внутри полость, шнек в виде полого вала, с установленными по винтовой линии плоскими секторами, в верхней части корпуса расположены крышка и штуцер подачи материала, а в его нижней части - два штуцера для выгрузки готового продукта и отвода газовых смесей и пара, новым является то, что на поверхности крышки, корпуса и рубашки закреплен теплоизоляционный слой, на нижней поверхности корпуса установлены три тепловых электрических нагревателей с термическими датчиками каждый, вал шнека соединен через муфты с электрическим приводом, электродвигатель которого подключен к частотному преобразователю, на поверхности каждого сектора радиально выполнены сквозные отверстия, штуцер подачи материала расположен под углом 65°-75° к поверхности крышки и соединен фланцами с дозатором, соединенным муфтами с электроприводом, электродвигатель подключен к частотному преобразователю, штуцер выгрузки готового продукта при помощи фланцев соединен через патрубок с емкостью, установленной в кожухе со штуцерами входа и выхода охлаждающей жидкости, штуцер отвода газовых смесей и пара выполнен в виде конфузора, верхняя часть которого соединена с газоходом и очистной установкой.
Теплоизоляционный слой закреплен на поверхности крышки, корпуса и рубашки для обеспечения снижения потерь тепла, выделяемого тепловыми электрическими нагревателями в окружающую среду.
На нижней поверхности корпуса установлены три тепловых электрических нагревателей с термическими датчиками каждый, что обеспечивает ступенчатое регулирование температуры при термической обработке материалов в установке посредством нагрева в зависимости от количества включенных в работу тепловых, электрических нагревателей. Контроль температуры материала на выходе каждой из трех зон нагрева осуществляют термические датчики, размещенные в конце каждой зоны нагрева.
Вал шнека соединен через муфты с электрическим приводом, электродвигатель которого подключен к частотному преобразователю для обеспечения регулируемого вращения вала шнека соответственно времени пребывания материала, степени термической обработки и транспортирования продукта к штуцеру для выгрузки.
Выполнение секторов со сквозными отверстиями приводит к снижению их массы, а также к уменьшению гидравлического сопротивления при выходе газовых смесей и пара из корпуса.
Штуцер подачи материала расположен под углом 65°-75° к поверхности крышки, что исключает образование пыли при подаче материала в корпус.
Штуцер подачи материала соединен фланцами с дозатором, соединенным муфтами с электроприводом, электродвигатель при этом подключен к частотному преобразователю. Дозатор и подключенный к частотному преобразователю электродвигатель обеспечивают регулирование подачи материала внутрь корпуса для термической обработки. Наличие в дозаторе слоя материала во время работы установки предотвращает выход смеси газов и пара наружу.
Штуцер отвода газовых смесей и пара, выполненный в виде конфузора, обеспечивает с уменьшенным гидравлическим сопротивлением удалять газовые смеси и пар из корпуса. Соединение конфузора с газоходом и очистной установкой позволяет обезвреживать газовые смеси и пар перед выбросом в атмосферу.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами:
На фиг.1 изображена схема установки;
На фиг.2 вид А участка установки, выполненный в аксонометрии со снятой крышкой и без теплоизоляционного слоя
В установке для термической обработки материалов на поверхности корпуса 1, рубашки 2, крышки 3 закреплен теплоизоляционный слой 4, а между корпусом 1 и рубашкой 2 расположена полость 5. На нижней поверхности корпуса 1 установлены три тепловых электрических нагревателей 6 с термическими датчиками 7. Внутри корпуса 1 установлен шнек 8 в виде полого вала 9, с установленными по винтовой линии плоскими секторами 10 с радиальными сквозными отверстиями 11. Вал 9 шнека 8 соединен через муфты 12 с электрическим приводом 13. Электродвигатель 14, привода 13 подключен к частотному преобразователю 15. Штуцер 16 подачи материала расположен под углом 65°-75° к поверхности крышки 3 и соединен фланцами 17 с дозатором 18 в виде емкости 19 для материала, корпуса 20 со шнеком внутри 21 и муфтами 22 с электроприводом 23. Электродвигатель 24 электропривода 23 подключен к частотному преобразователю 25. На противоположном конце крышки 3 закреплен штуцер 26 в виде конфузора для отвода газовых смесей и пара и соединен верхней частью с газоходом 27 и очистной установкой 28. В нижней части корпуса 1 установлен штуцер 29 выгрузки готового продукта, который при помощи фланцев 30 соединен через патрубок 31 с емкостью 32, установленной в кожухе 33 со штуцерами 34 и 35 входа и выхода охлаждающей жидкости. В нижней части емкости 32 установлен вентиль 36 выхода продукта.
Установка работает следующим образом.
После подачи напряжения от частотного преобразователя 15 на электродвигатель 14 электропривода 13 вращается шнек 8. Корпус 1 нагревается после подачи напряжения на тепловые электрические нагреватели 6. Контроль температуры нагрева материала в корпусе 1 осуществляют с помощью термических датчиков 7. После подачи напряжения от частотного преобразователя 25 на электродвигатель 24 электропривода 23 вращается шнек 21 дозатора 18, затем в корпус 1 через штуцер 16 подается материал. Материал подвергается термообработке при перемещении плоскими секторами 10 по горячей поверхности корпуса 1 к штуцеру 29. Готовый продукт через штуцер 31 выгружается в емкость 32, в которой происходит охлаждение жидкостью, протекающей между кожухом 33 и емкостью 32. Газовые смеси и пар через радиальные сквозные отверстия 11 секторов 10 направляются к штуцеру 26 и через газоход 27 в очистную установку 28.
Техническим результатом установки является повышение глубины термической обработки материалов путем расширения температурного диапазона, в частности, сушки материалов в диапазоне 100°-200°С, прокалки материалов 200°-400°С, обжига материалов 400°-800°С, спекания 800°-1100°C. Качество термообработки повышается путем регулирования расхода материалов и контроля температуры. Интенсификация удаления газовой смеси и пара из корпуса приводит к повышению производительности установки. Направление газовой смеси и пара на очистку, сбор и охлаждение продукта после термической обработки повышает безопасность работы установки.